Forum: HF, Funk und Felder Resonanzfrequenz einer Antenne ermitteln


von Thomas G. (tomatos666)


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Hallo,
kann ich mittels einem RTLSDR die Resonanzfrequenz einer Antenne 
ermitteln?

von SWL (Gast)


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Nicht ohne zusätzliche Hardware.

https://www.rtl-sdr.com/tag/vector-network-analyzer/

von Wolfgang (Gast)


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SWL schrieb:
> https://www.rtl-sdr.com/tag/vector-network-analyzer/

Früher (tm) hätte man dafür ein Dip-Meter genommen.

von Thomas G. (tomatos666)


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Hallo, danke für die Antworten.
Welche Hardware bräuchte ich dafür um eine Antenne mit den RTLSDR 
auzumessen.
Bin erst neu in diesem Bereich und möchte gerne meine Antenne welche ich 
gabut habe auf die Korekte Funktion überprüfen. bzw. ermitteln ob die 
theroie mit der praxis zusammen stimmt :-)

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Dazu gibt es die gute alte "Rauschmessbrücke".
z.B. 
http://www.amateurfunk-wiki.de/index.php?title=Rauschmessbr%C3%BCcke

von (º°)·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.· (Gast)


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> Früher (tm) hätte man dafür ein Dip-Meter genommen.

Heute™ auch noch.
So Mann Eins oder Zwei hat.

Eins reicht von 150 kHz bis 250 MHz und Zwei von 250 MHz bis 1 GHz.

Mann sollte aber eine grobe Vostellung vom Resonanzpunkt habem,
das Kurbeln und Stecken kann sonst dauern.

von SWL (Gast)


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Thomas G. schrieb:
> Hallo, danke für die Antworten.
> Welche Hardware bräuchte ich dafür um eine Antenne mit den RTLSDR
> auzumessen.
> Bin erst neu in diesem Bereich und möchte gerne meine Antenne welche ich
> gabut habe auf die Korekte Funktion überprüfen. bzw. ermitteln ob die
> theroie mit der praxis zusammen stimmt :-)

Steht alles auf der Seite die ich dir verlinkt habe.

Wolfgang schrieb:
> SWL schrieb:
>> https://www.rtl-sdr.com/tag/vector-network-analyzer/
>
> Früher (tm) hätte man dafür ein Dip-Meter genommen.

Er hat explizit nach einer Möglichkeit mit einem RTL-SDR Gefragt.

(º°)·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.· schrieb im Beitrag 
#5243703:
>> Früher (tm) hätte man dafür ein Dip-Meter genommen.
>
> Heute™ auch noch.
> So Mann Eins oder Zwei hat.
>
> Eins reicht von 150 kHz bis 250 MHz und Zwei von 250 MHz bis 1 GHz.
>
> Mann sollte aber eine grobe Vostellung vom Resonanzpunkt habem,
> das Kurbeln und Stecken kann sonst dauern.

Oder einen "Richtigen" VNA (Ich habe mir einen MiniVNA Pro Besorgt)

Ändert nichts an der Fragestellung des TE: Wie man die Resonanzfrequenz 
einer Antenne mit einem RTL-SDR Ermittelt.

von Wolfgang (Gast)


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SWL schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> SWL schrieb:
>>> https://www.rtl-sdr.com/tag/vector-network-analyzer/
>>
>> Früher (tm) hätte man dafür ein Dip-Meter genommen.
>
> Er hat explizit nach einer Möglichkeit mit einem RTL-SDR Gefragt.

Ein Dip-Meter ist genau ein Oszillator (-> RTL-SDR) bei dem die durch 
das Antennengebilde entzogene Energie gemessen wird.

Ganz ohne Interface wird es nicht gehen, auch nicht wenn man den RTL-SDR 
zum Zentrum eines VNA macht.

von SWL (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> SWL schrieb:
>> Wolfgang schrieb:
>>> SWL schrieb:
>>>> https://www.rtl-sdr.com/tag/vector-network-analyzer/
>>>
>>> Früher (tm) hätte man dafür ein Dip-Meter genommen.
>>
>> Er hat explizit nach einer Möglichkeit mit einem RTL-SDR Gefragt.
>
> Ein Dip-Meter ist genau ein Oszillator (-> RTL-SDR) bei dem die durch
> das Antennengebilde entzogene Energie gemessen wird.
>
> Ganz ohne Interface wird es nicht gehen, auch nicht wenn man den RTL-SDR
> zum Zentrum eines VNA macht.

Scheint doch zu funktionieren wenn dir die den Link Anschaust.

Gut, wird nicht so exakt sein wir mit einem VNA Für den 
Hobby/Amateur-Bereich. Aber für einen Groben Überblick wird die der 
Methode bestimmt reichen.

von Thomas G. (tomatos666)


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von Bert 0. (maschinist)


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Ich will Euch ja nicht desillusionieren, aber mit DIP-Meter oder 
Rauschbrücke mißt man erstmal nur die Anpassung der Antenne gegen einen 
Referenzwert, mit der Resonanz der Antenne hat das soweit nichts zu tun.

Die Resonanz der Antenne ist dort, wo induktiver  und kapazitiver Anteil 
einander aufheben, der Fußpunktwierstand mithin reell ist, sowas mißt 
man mit einem vektoriellen Meßgerät, nicht mit skalaren Instrumenten wie 
oben.


Gruß...Bert

von Hugo (Gast)


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Bert 0. schrieb:
> Ich will Euch ja nicht desillusionieren, aber mit DIP-Meter oder
> Rauschbrücke mißt man erstmal nur die Anpassung der Antenne gegen einen
> Referenzwert, mit der Resonanz der Antenne hat das soweit nichts zu tun.
>
> Die Resonanz der Antenne ist dort, wo induktiver  und kapazitiver Anteil
> einander aufheben, der Fußpunktwierstand mithin reell ist, sowas mißt
> man mit einem vektoriellen Meßgerät, nicht mit skalaren Instrumenten wie
> oben.
>
> Gruß...Bert

Ich will dich auch nicht desillusionieren, aber damit liegst du total 
daneben. Mit einem Dipmeter hat man einen durchstimmbaren HF-Generator 
in der Hand, der lose an einen Schwingkreis (hier z.B. eine Antenne) 
angekoppelt wird. Die HF-Spannung an der Koppelspule kann man mit einem 
Instrument detektieren. Beim Durchstimmen bemerkt man bei einer 
bestimmten Frequenz, nämlich der Resonanzfrequenz, ein Absinken der 
Spannung, weil der Schwingkreis dem Generator bei eben dieser Frequenz 
die meiste Leistung entzieht. Dieses "Zucken" des Zeigers nennt man auch 
den "Dip". Daher der Name "Dipmeter". Man kann also erkennen, bei 
welcher Frequenz der Dip auftritt und man bestimmt also damit die 
Resonanzfrequenz des Schwingkreises, hier in diesem Fall der Antenne.
Mit einer "Messung der Anpassung" hat das ganze überhaupt nichts zu tun!
Für die Messung der Anpassung muss man ja erstmal etwas haben, was man 
anpassen kann. Zum Beispiel will man eine Antenne an ein Koaxkabel 
anpassen. Dabei geht es aber um den Wellenwiderstand der Antenne, die 
zum Wellenwiderstand des Kabels passen muss. Dann hat man Anpassung. 
Genau das kann man mit einem Dipmeter NICHT messen, sondern NUR die 
Resonanzfrequenz.

von Kurt (Gast)


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Hugo schrieb:
> Bert 0. schrieb:
>> Ich will Euch ja nicht desillusionieren, aber mit DIP-Meter oder
>> Rauschbrücke mißt man erstmal nur die Anpassung der Antenne gegen einen
>> Referenzwert, mit der Resonanz der Antenne hat das soweit nichts zu tun.
>>
>> Die Resonanz der Antenne ist dort, wo induktiver  und kapazitiver Anteil
>> einander aufheben, der Fußpunktwierstand mithin reell ist, sowas mißt
>> man mit einem vektoriellen Meßgerät, nicht mit skalaren Instrumenten wie
>> oben.


> Beim Durchstimmen bemerkt man bei einer
> bestimmten Frequenz, nämlich der Resonanzfrequenz, ein Absinken der
> Spannung, weil der Schwingkreis dem Generator bei eben dieser Frequenz
> die meiste Leistung entzieht. Dieses "Zucken" des Zeigers nennt man auch
> den "Dip". Daher der Name "Dipmeter". Man kann also erkennen, bei
> welcher Frequenz der Dip auftritt und man bestimmt also damit die
> Resonanzfrequenz des Schwingkreises, hier in diesem Fall der Antenne.
> Mit einer "Messung der Anpassung" hat das ganze überhaupt nichts zu tun!
> Für die Messung der Anpassung muss man ja erstmal etwas haben, was man
> anpassen kann. Zum Beispiel will man eine Antenne an ein Koaxkabel
> anpassen. Dabei geht es aber um den Wellenwiderstand der Antenne, die
> zum Wellenwiderstand des Kabels passen muss. Dann hat man Anpassung.
> Genau das kann man mit einem Dipmeter NICHT messen, sondern NUR die
> Resonanzfrequenz.

Perfekt.

 Kurt

von Kurt (Gast)


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Hugo schrieb:

...
> Instrument detektieren. Beim Durchstimmen bemerkt man bei einer
> bestimmten Frequenz, nämlich der Resonanzfrequenz, ein Absinken der
> Spannung, weil der Schwingkreis dem Generator bei eben dieser Frequenz
> die meiste Leistung entzieht. Dieses "Zucken" des Zeigers nennt man auch
> den "Dip". Daher der Name "Dipmeter". Man kann also erkennen, bei
> welcher Frequenz der Dip auftritt und man bestimmt also damit die
> Resonanzfrequenz des Schwingkreises, hier in diesem Fall der Antenne.


Dabei kann man nicht nur die Grundfrequenz der Antenne bestimmen, 
sondern auch noch ihre "Oberwellen".

 Kurt

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Eine Resonanzfrequenz kann man für eine Antenne nicht angeben, die hängt 
von Bezugswiderstand ab. Man kann die Eingangsimpedanz der Antenne 
bestimmen, dafür benutzt man heute einen Vectoranalyzer. Früher z.B. die 
Rauschbrücke.

Die Eingangsimpedanz bei einer Frequenz ist ein Punkt im Smith-Diagramm. 
Über die Frequenz gewobbelt ergibt sich irgendeine Kurve. Resonanz für 
50 Ohm heißt, dass dort diese Kurve durch die Mitte des Smith-Diagramms 
läuft. Wenn sie nur in der Nähe vorbeiläuft kann man das auch als 
Resonanz bezeichnen.

von Kurt (Gast)


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Christoph K. schrieb:
> Eine Resonanzfrequenz kann man für eine Antenne nicht angeben, die
> hängt
> von Bezugswiderstand ab. Man kann die Eingangsimpedanz der Antenne
> bestimmen, dafür benutzt man heute einen Vectoranalyzer. Früher z.B. die
> Rauschbrücke.
>
> Die Eingangsimpedanz bei einer Frequenz ist ein Punkt im Smith-Diagramm.
> Über die Frequenz gewobbelt ergibt sich irgendeine Kurve. Resonanz für
> 50 Ohm heißt, dass dort diese Kurve durch die Mitte des Smith-Diagramms
> läuft. Wenn sie nur in der Nähe vorbeiläuft kann man das auch als
> Resonanz bezeichnen.


Die 50 Ohm interessieren aber nicht.

Alles was sich Antenne schimpft, selbst die Dachrinne, kann in Resonanz 
gebracht werden.
Das geht soweit dass starke Sender irgendwelche Antennengebilde in einer 
Grund- oder "Oberwelle" anregen die dann zum ungewolltem Sender werden.

Darum ist es möglich mit einen "Dipper" die Resonanzfrequenz(en), es 
sind immer mehrere, zu messen.

Eine Antenne ist eigentlich immer ein Laufzeitgebilde, es hängt von der 
Laufzeit ab wo diese erregt werden kann.
Die Wiederholung gleicher Zustände heisst dann Periodendauer.
Das ist die Grundlage für eine Frequenzangabe.


 Kurt

von HabNix (Gast)


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Weder VNA noch Rauschbrücke oder Dipmeter sagen etwas über Gewinn, Vor- 
Rückverhältnis und Öffnungswinkel einer Antenne aus. Die Umgebung einer 
Antenne, die Leitfähigkeit des Bodens und der Montageort haben ebenfalls 
Einfluss auf ihre Abstrahlung.
Mit einem Empfänger lassen sich Vergleichsmessungen, die auch die 
Antennenumgebung mit einbeziehen, durchführen.

MfG

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Das ist auch wieder richtig. Keine Messung am Antennenanschluß kann 
etwas über die eigentlichen Antenneneigenschaften sagen.
Die Anpassung einer Antenne an einen Senderausgang dient nur der 
Vermeidung von Reflexionen, die zu Verlusten und damit eventuell zur 
Zerstörung des Senders führen könnten.
Aber auch bei einer perfekt angepassten Antenne sagt das noch nichts 
darüber, wieviel eingespeiste Leistung abgestrahlt wird, und wieviel 
einfach irgendwo versumpft und in Wärme verwandelt wird.
Zur Entstehung von Harmonischen sind z.B. Roststellen oder andere 
nichtlineare halbleiterähnliche Teile an der Antenne nötig. Eine 
ordentliche Antenne macht sowas nicht.

Beitrag #5249617 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5249648 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Stefan M. (derwisch)


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Thomas G. schrieb:
> Hallo,
> kann ich mittels einem RTLSDR die Resonanzfrequenz einer Antenne
> ermitteln?
 Um nochmal zum Ursprung zurück zu kommen...

@Thomas G.

Um welchen Typ von Antenne handelt es sich?

Bei den meisten Antennen weiß man ja, für welchen Frequenzbereich sie 
gebaut sind.
Eine echte Messung ist ( das wurde im Prinzip auch schon erwähnt ) nur 
möglich, wenn die Antenne bereits an ihrem Bestimmungsort aufgebaut ist.

Eine Kurzwellenantenne kann man nicht im Zimmer durchmessen.
Eine Antenne für z.B. 2,4GHz allerdings schon.
Beschreibe doch etwas genauer, was du vor hast.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Der Begriff Resonanz ist nur für einen LC-Schwingkreis genau definiert. 
Das ist die Frequenz, wo L und C denselben Blindwiderstand haben und 
sich daher wegheben, es bleibt ein realer Wirkwiderstand übrig.
Da kann man ein Dipmeter auch gut ankoppeln, schwach genug um den Kreis 
nicht zu verstimmen, aber stark genug um einen Dip zu sehen.

An einer Antenne muss man aber am Fußpunkt, wo immer der sein mag, mit 
Zuleitung oder direkt, eine Koppelspule anschließen, die man dann mit 
dem Dipmeter ankoppelt. Diese zusätzliche Spule beeinflusst aber schon 
wieder das Verhalten des Gesamtsystems, außerdem hat man keinen 
definierten Bezugswiderstand.
Das kann ein heutiger Vektoranalyzer besser. Man ermittelt den 
Frequenzgang der komplexen Impedanz am Antennenfußpunkt. Mit einer 
skalaren Messung, z.B. des VSWR über der Frequenz erhält man zwar eine 
oder mehrere "Resonanzen" aber das sind nur die Stellen, an denen sich 
die Kurve im Smith-Diagramm dem Mittelpunkt nähert. Wenn man z.B. auf 75 
Ohm bezieht, ändert sich auch diese Frequenz gegenüber 50 Ohm.
Eigentlich will man nur die Antenne auf der gewünschten Sendefrequenz 
auf niedriges VSWR bringen, das kann man mit LC-Anpassgliedern oder auch 
Trafo erreichen.

von Thomas G. (tomatos666)


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>  Um nochmal zum Ursprung zurück zu kommen...
>
> @Thomas G.
>
> Um welchen Typ von Antenne handelt es sich?
>
> Bei den meisten Antennen weiß man ja, für welchen Frequenzbereich sie
> gebaut sind.
> Eine echte Messung ist ( das wurde im Prinzip auch schon erwähnt ) nur
> möglich, wenn die Antenne bereits an ihrem Bestimmungsort aufgebaut ist.
>
> Eine Kurzwellenantenne kann man nicht im Zimmer durchmessen.
> Eine Antenne für z.B. 2,4GHz allerdings schon.
> Beschreibe doch etwas genauer, was du vor hast.
Hallo,
es handelt sich um eine QFH Antenne für NOAA Wettersatelitten auf 
137MHZ.
Möchte nun gerne Wissen ob diese wirklich auf 137Mhz abgestimmt ist oder 
eben nicht. Natürlich sind auch andere Frequenzen interessant wo man 
aber wieder eine eigene Antennen bauen muss. Und eben wäre es 
Konfortabel wenn man mit einfachen mitteln die Resonanzfrequenz 
ermitteln könnte.

Beitrag #5250217 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5250220 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5250302 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5250323 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Da ist nichts zu machen. Wie referieren hier mit den Argumenten der 
drögen klassischen Schulphysik, während Kurt in einer postfaktischen 
Alternativphysikwelt lebt.
Der feine Unterschied zwischen linearen und nichtlinearen Verzerrungen 
ist dort vermutlich nicht bekannt.

Wie gesagt, der Ausdruck Resonanz im Zusammenhang von Antennen ist nicht 
genau genug definiert. Eine Antennenanpassung an einen Senderausgang, 
oder auch seltener gefordert Empfängereingang, ist keine 
Resonanzabstimmung. Man sucht nur einen Punkt geringen VSWRs, damit kann 
man zufrieden sein.
Wünschenswert ist ein kleines Transformationsverhältnis, denn große 
bewirken üblicherweise auch große Verluste. Deshalb sind 
Halbwellendipole beliebt, weil ihre Fußpunktimpedanz schon in der Nähe 
von 50 Ohm liegt. Endgespeiste Antennen mit hoher Eingangsimpedanz sind 
eher ein Kompromiss, z.B. wegen zu großer Antennenlänge.

Beitrag #5250353 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5250381 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5250384 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5250387 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5250393 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas G. schrieb:
> es handelt sich um eine QFH Antenne für NOAA Wettersatelitten auf
> 137MHZ.

Schreib doch mal, in welcher Ecke des Landes du zu Hause bist. Es gibt
doch mittlerweile genügend mehr oder minder aufwändige VNWAs unter den
Leuten, vielleicht findet sich ja jemand in deiner Nähe.

Wie Christoph schon schrieb, Resonanz ist ohnehin nicht alles, auch
Anpassung ist wichtig (und Anpassung ist nicht alles, weil sie noch
lange nichts über die Abstrahlung aussagt).

von DH1AKF W. (wolfgang_kiefer) Benutzerseite


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Hallo Thomas,
obwohl die QFH- Antennen breitbandig sind, willst Du es ganz genau 
wissen.
Ich würde Dir als einfachste Variante empfehlen, einem Rauschgenerator 
mit einem GHz- Transistor aufzubauen und damit einen breitbandigen 
Flächendipol (Schmetterlingsdipol) speisen.
Den Rauschgenerator kann man mit zwei NF- Frequenzen tasten, siehe hier:

http://www.qrpforum.de/index.php?page=Thread&postID=50555#post50555

Du kannst den RTL- Stick benutzen, um das von Deiner Antenne 
aufgenommene Signal zu beobachten und zu messen.
Im AM- bzw. SSB- Modus Deines Empfangsprogramms sind die Signale 
zumindest hörbar.

: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Hallo Wolfgang
Wie wendet man diesen Rauschgenerator genau an? Anscheinend ohne 
Rauschbrücke. So ähnlich wie einen PANFI, also zum Optimieren des 
Rauschabstands?
Gruß
Christoph

von DH1AKF W. (wolfgang_kiefer) Benutzerseite


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Christoph K. schrieb:
> Wie wendet man diesen Rauschgenerator genau an?

Es ist ein Rauschgenerator, der außer einem kontinuierlichen Spektrum 
noch diskrete Spektrallinien erzeugt. Mit einem Wobbel- Empfänger oder 
einem SDR kann man damit die Amplitudenkurven von Filtern ,Verstärkern 
oder Antennen anzeigen. Für letzteren Fall wäre noch eine 
Verstärkerstufe, z.B. mit MMIC wünschenswert.

: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Also eine normale (skalare) Zweitormessung des Amplitudenfrequenzgangs, 
nur mit ausreichend kräftigem Rauschen (dafür der MMIC). Der gemessene 
Vierpol ist die Sendeantenne, über die "Luftschnittstelle" mit der 
Antenne-unter-Test verbunden und mit der Eingangssimpedanz des RTL-SDR 
abgeschlossen.
Letztlich auf beiden Seiten ungefähr 50 Ohm oder etwas anderes, je nach 
Rauschgenerator und Eingangsschaltung des SDR.

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