Hallo und 73,
Ich habe eine experimentelle Antenne zum Empfang der Wasserstofflinie
bei 1420,4..MHz gebaut. Nun schreiben die Funkamateure es sei "gaaanz"
einfach diese zu empfangen. Ganz nach dem Motto einfach eine alte
Blechbüchse nehmen und los geht's. Dem ist aber in der Praxis nicht so.
Ich habe eine Bi-Quad gebaut die mit der 40cm Schüssel eine Resonanz bei
1412 MHz hat und ein SWR von 1:1,12 und bei 1420 MHz von 1:1,5. Dies ist
noch vertretbar in meinen Augen. Leider bekomme ich die H1 Linie nicht
rein, und auch nicht einen einzigen Satteliten woran kann es liegen? an
der Antenne selbst? Zu kleiner Durchmesser? Anderer Feed? Oder liegt es
am SDR das ohne LNA betrieben wird? Für Tipps wie man es besser machen
kann wäre ich sehr dankbar.
Also 40cm erscheinen mir etwas klein als Schüsseldurchmesser und das
ohne LNA. Wenn ich Tante Gooooogle bemühe, kommen bei "radioastronomie
empfänger wasserstofflinie" haufenweise Beschreibungen von
Empfangsanlagen für 1.4GHz. Hast du das schon geschaut, wie die das
machen?
In den UKW-Berichten gab es ein paar Artikel von Hermann Hagn:
Empfangssystemparametermessungen mit Radiosternen 1994/2
Die Heiß-kalt-Rauschtemperaturmessung im Labor und in der Natur 1996/4
Größen einer Radioastronomieanlage 2000/4
Zwei Vorträge (auf der UKW-Tagung Weinheim?) habe ich angehört, da ging
es auch um die Wasserstofflinie. Allerdings waren das doch etwas größere
Schüsseln und vor allem Messungen über mehrere Nächte, wo auch die
Regelung der Heizungsthermostate im Raum im Messergebnis zu sehen waren.
In einem anderen Vortrag konnte er sogar aus der Dopplerverschiebung die
Entfernung des jeweiligen Schweifs der Milchstrasse erkennen.
Sinnvoll wäre eine Antenne, die nur in Richtung des Spiegels bündelt und
diesen gerade ausleuchtet.
Die Biquad empfängt auch Rauschen aus der "falschen" Richtung, oder als
Sendenantenne gedacht: strahlt die Hälfte der Energie gar nicht in den
Spiegel. Das resultierende Richtdiagramm dürfte unbefriedigend sein.
Ok danke, leider wohne ich in einem dicht bebauten Wohngebiet was den
Störnebel extrem negativ beeinflusst. Deshalb habe ich mir zum Anfang
ersteinmal die kleine Schüssel zugelegt, weil man diese bequem im Auto
unter bekommt. Ich meine wenn es mit einer Blechbüchse mit Reflektor
geht sollte doch auch die kleine Schüssel gehen oder? Was kann ich als
Feed nehmen wenn die Bi-Quad nicht geeig et ist?
Ok danke, ich denke mir wenn er zu nah ist wird der Stick in die Antenne
einstrahlen. Dann werde ich den Stick im Plastikrohr hinter dem
Reflektor anbringen. Als Kabel verwende ich RG58U habe aber auch noch
H2007 hier.
Eine andere Frage zur Bi-Quad, nach Berechnung soll der Abstand zwichen
Antenne und Reflektor 26mm betragen. Jetzt nutze ich aber einen
Parabolspiegel als Reflektor. Das Verhalten der Schüssel ist ja so das
die eigentliche Antenne im Brennpunkt liegt, dieser Brennpunkt ist aber
sicher nicht so groß wie die eigentliche Bi-Quad Antenne (Draht). Kann
das so überhaupt funktionieren?
Marek N. schrieb:> Den DVB-T-Stick so nah wie möglich an den Feed ran. Die paar Meter Kabel> (RG58?) machen bei 1,5 GHz schon den Antennengewinn zu nichte.
Ich würde auch mal den Adaptersalat überarbeiten ;)
Markus R. schrieb:> Eine andere Frage zur Bi-Quad, nach Berechnung soll der Abstand> zwichen> Antenne und Reflektor 26mm betragen. Jetzt nutze ich aber einen> Parabolspiegel als Reflektor.
Der Gedanke ist falsch! Die Biquad braucht weiterhin ihren Reflektor und
strahlt dann in den Spiegel anstatt in den Freiraum.
Die Biquad kommt im Fokus des Spiegels. Falls ich Zeit habe, morgen mal
ein Simulationsmodell zu bauen: Was ist das f/D des Spiegels?
Volker M. schrieb:> Was ist das f/D des Spiegels?
Der Durchmesser ist 40cm, den Focus habe ich bei 13cm von der Mitte
ermittelt dort ist die Feldstärke und das SWR am besten. Ansonsten habe
ich keine weiteren Infos zum Spiegel außer das er mal als IOT
Richtfunkverbindung zwichen zwei entfernten Städten mit 10Km Entfernung
diente.
Ok, ich modelliere das gerade im Simulator. Wie ist denn die gemessene
Tiefe des Spiegels in der Mitte?
Ich nutze diesen Rechner:
https://www.satlex.de/de/fdratio-params.html?diam=40&depth=13
Nachtrag: hast du die Abmessungen der Biquad noch nachgetrimmt? Ich
rechne momentan mit 58.5mm Kantenlänge, das ist dimensioniert für die
normale Montage vor Metallwand.
Volker M. schrieb:> Ok, ich modelliere das gerade im Simulator. Wie ist denn die gemessene> Tiefe des Spiegels in der Mitte?> Nachtrag: hast du die Abmessungen der Biquad noch nachgetrimmt? Ich> rechne momentan mit 58.5mm Kantenlänge, das ist dimensioniert für die> normale Montage vor Metallwand.
Ich nutze diesen online Rechner hier:
http://www.df7sx.de/berechnungen-diverser-spulen-etc/
Die Tiefe des Spiegels ist 85mm in der Mitte. Und es handelt sich nicht
um eine Offset-Antenne. Nachgetrimmt habe ich nichts da die gemessenen
Werte im tollerierbaren Bereich lagen.
Danke für die Abmessungen!
Erstmal die Biquad vor Metallwand, um einen Vergleich zu haben:
11 dBi in der Simulation, also 9dBd
Und dann die Biquad ohne Reflektor 13cm vor dem Spiegel, mit den von dir
genannten Spiegelabmessungen: nur noch 9dBi. Der Gewinn ist schlechter
als bei der normalen Biquad ohne Spiegel. Mit Optimierung des
Brennpunktes kann man das noch geringfügig verbessern, ich hatte vorhin
mal 12dBi gesehen. Aber nicht das, was man von diesem Spiegel erwartet.
Der Feed ist in dieser Form untauglich, wie ich oben schon geschrieben
hatte.
Ich habe erstmal mit meinen Biquad-Abmessungen gerechnet, die passen in
der Simulation der Biquad vor Reflektorwand auch. Morgen rechne ich mal
deine Abmessungen der Biquad, das wird aber am Verhalten mit Spiegel
nichts ändern. Die Direktivität ist (im Gegensatz zum Gewinn) bereits
auf Anpassung berechnet, also nicht durch mögliche Fehlanpassung
reduziert.
Viele Grüße
Volker
Bei einer Wellenlänge von 21cm ist ein 40cm-Spiegel eher ein
Beugungsobjekt als ein Spiegel, d.h. die Richtwirkung hält sich -
vorsichtig ausgedrückt - in sehr engen Grenzen.
Volker M. schrieb:> Volker
Ich danke dir für deine umfangreichen Bemühungen! Sehr gut, da weis ich
ersteinmal bescheid das es so nicht weiter geht. Was wäre den ein
besserer Feed der auch mit Amateurmitteln zu realisieren ist? MFG
Markus
Wolfgang schrieb:> Bei einer Wellenlänge von 21cm ist ein 40cm-Spiegel eher ein> Beugungsobjekt als ein Spiegel, d.h. die Richtwirkung hält sich -> vorsichtig ausgedrückt - in sehr engen Grenzen.
OK danke an was machst du deine Aussage fest das der Spiegel in dem
Freq. Bereich nichts taugt? Liegt es an dem Durchmesser? An der Wölbung?
Gibt es eine Faustformel für Freq. und Durchmesser? Das wäre mir
zumindest neu, aber man lernt nie aus. LG Markus
Hallo Volker,
Wenn ich deine Grafik mal so betrachte, (vielen Dank dafür) dann wäre
wohl der Versuch mit einer Parabolantenne nicht so produktiv. Jeden
falls nicht mit meinem Aufbau. Da eine Hornantenne wesentlich
schwieriger im Aufbau ist versuche ich mich erst garnicht daran. Ich
habe mir im Internet sehr viele Beispiele mit einem Offsetspiegel aus
dem Sat-Bereich angesehen die mit der besagten Pfirsichkonserve gute
Ergebnisse liefern. Jedoch habe ich keine Schüssel die zwichen 80cm und
2M liegt.
Markus R. schrieb:> Jedoch habe ich keine Schüssel die zwichen 80cm und> 2M liegt.
Moin,
wenn du für deine Experimente tatsächlich Lust auf 1,1m bekommen
solltest,....
Du müsstest ihn nur abholen (PLZ 23xxx). Alleine der Fuß/Ständer (mit
Betonsockel dann auch sturmfest ^^) wiegt geschätzt um die 20 kg ..(?)
Michael
> Moin,> wenn du für deine Experimente tatsächlich Lust auf 1,1m bekommen> solltest,....> Du müsstest ihn nur abholen (PLZ 23xxx). Alleine der Fuß/Ständer (mit> Betonsockel dann auch sturmfest ^^) wiegt geschätzt um die 20 kg ..(?)> Michael
Das ist sehr nett von dir aber aus Plz. 04 lohnt sich der Aufwand leider
nicht. Trotzdem vielen Dank für deine Hilfe!
Viel zu kleiner Parabol. Wenn du in den Bereich der 10-12 fachen
Wellenlänge als Durchmesser für den Spiegel kommst, fängt er an, Sinn zu
haben.
Sonst lieber Multi-Element Yagis benutzen.
Markus R. schrieb:> Nach deiner Rechnung hätte der Spiegel also einen D=> 100cm /120cm was aber nicht stimmt.
Hätte er ja eben nicht, er ist viel zu klein für den angestrebten Gewinn
und Richtwirkung. Auf 2,4Ghz sieht so ein kleiner Parabol zwar schick
aus, hat aber praktisch nur Sinn für die Rückdämpfung. Du siehst ja auch
beim Experiment, das da nichts reinkommt.
Wir empfangen 11Ghz von den Medium Power Satelliten (Astra etc.) mit
80cm Spiegeln (also etwa dem 25-fachen der Wellenlänge). Die erwarteten
Feldstärken im Wasserstoffband sind aber viel kleiner und erfordern
deswegen am besten noch grössere Spiegel als 25 * Lambda.
Schau dir mal Parabols für C-Band an - da sind Durchmesser von 2m und
mehr üblich und das bei etwa 4GHz.
Ja das glaub ich dir auch, und möchte es ja auch nicht anzweifeln aber
es passt verhältnismäßig eben nicht deshalb meine Frage. Und
Parabolantenne und Experimente ab 1GHz verlangen ja auch spezielle
Handhabungen und extrem genaues Arbeiten und abgleichen. Deshalb
nocheinmal die Frage wie ihr die H-Linie nachweisen könnt? Welches
Equipment benutzt ihr? Wie sollte das Feed ausehen? Bei den Helix
Antennen die auch dazu verwendet werden, sehe ich immer sehr große
Drahtwendeln so das man annehmen könnte das diese für das 70cm oder 2M
Band sind. Im vergleich dazu eine Helix von einer RS92 Radiosonde, diese
ist der Frequenz optisch schon eher zu zuordnen obwohl beide für den
selben Frequenzbereich gebaut wurden.
Markus R. schrieb:> OK danke an was machst du deine Aussage fest das der Spiegel in dem> Freq. Bereich nichts taugt? Liegt es an dem Durchmesser? An der Wölbung?> Gibt es eine Faustformel für Freq. und Durchmesser?
Die Formel gibt es und sie begegnet einem i.A. als Auflösungsvermögen
optischer Instrumente.
https://de.wikipedia.org/wiki/Aufl%C3%B6sungsverm%C3%B6gen#Optische_Instrumente
Mit einem 3m-Spiegel hätte man bei 21cm eine Auflösung von etwas besser
als 5 Grad.
Oder um einen anderen Onlinerechner zu bemühen:
ein 40cm Spiegel hat bei 1.4 GHz im Idealfall einen Gewinn von 15.3dBi
und einen -3dB Öffnungswinkel von 37°.
https://www.everythingrf.com/rf-calculators/parabolic-reflector-antenna-gain
Und das ist mit 100% Wirkungsgrad gerechnet der Idealfall, also wenn
dein Feed nicht die wirksame Empfangsfläche des Spiegels blockiert. Mit
H1-Linie habe ich nix zu tun, aber für Amateurfunk bei 1.3 GHz nutzen
wir Spiegel von 1.3m die dann 25dBi Gewinn haben.
Die 15dBi kann man auch mit einer kleinen Yagi-Antenne realisieren.
Aber wenn man bei dem 40cm Spiegel bleiben wollte: Aus der Lage des
Brennpunktes ist meine Abschätzung, daß man etwa +/-60° braucht, um den
Spiegel auszuleuchten. Eine Patchantenne wäre wohl schon etwas zu breit
vom Richtdiagram, würde über den Rand des Spiegels strahlen. Leider habe
ich mit Spiegel-Feed keine Erfahrung, kann keinen Vorschlag machen.
Hmm wie sieht es denn mit der Verstärkung aus? ich weiss nicht viel über
die Wasserstofflinie, aber auf Arbeit baue ich an Instrumenten mit, die
Ozon und Sauerstofflinien und solches Zeug messen (52GHz,
140...irgendwas GHz). Da muss man verstärken ohne Ende (LNAs mit
40..60dB keine Seltenheit) und selbst dann muss man noch über Stunden
integrieren, bis man was sieht.
Deshalb bin ich da jetzt ein wenig skeptisch, ob man einfach eine
Antenne an den Speki/SDR Stick hängen kann und dann was sieht. Von
Blocking wollen wir erst gar nicht reden...
Wie viele dBm hat denn so eine Wasserstofflinie?
So ein Online Rechner ist doch prima. Um beim obigen Vergleich mit der
Astra Antenne zu bleiben: Bei 0,8m Durchmesser, 95% Effizienz (beim
Offsetspiegel deckt der Feed nichts ab) und 11Ghz hat so ein
Astraspiegel etwa 38dB Gewinn.
Um den gleichen Gewinn auf 1,4GHz zu haben, sinds schon 6m Durchmesser.
Das reicht dann, um einen Medium Power Satelliten auf 1,4GHz zu
empfangen.
Die H-Linien sind aber deutlich schwächer als so ein Astra Satellit - es
wird also mehr Gewinn nötig sein und auch bessere LNA.
Der Gewinn eines Parabols laesst sich abschaetzten als Umfang zu
Wellenlaenge, das im Quadrat. Bedeutet fuer eine gute Verstaerkung (>
30dB) musst du klotzen.
Dann solltest du wissen, dass diese Linie viel schwaecher ist als was es
sonst so gibt. Bedeutet, du musst den Dreck gleich schon hinter der
Antenne wegfiltern. Ein Koax, zB RG58 empfaengt dir schon viel zuviel
Dreck. Also grad an der Antenne ein schmales Helixfilter und einen LNA.
Gegen Aufpreis gibt es LNA, mit einer Rauschzahl von vielleicht 0.4.
Allenfalls laesst sich der Standort auch etwas optimieren. Also ein
einsames Bergtal, und dann warten bis keine Flieger (& Satelliten) mehr
vorne dran sind.
Joggel E. schrieb:> Also ein einsames Bergtal, und dann warten bis keine ... (& Satelliten)> mehr vorne dran sind.
Schon mal abends mit optischen Hilfsmitteln an den Himmel geguckt?
Ich wage mal zu behaupten, dass mit der riesen Keule eines 40cm-Spiegels
immer (mehr als) einer im Blickfeld ist.
Zum Glück helfen 1/r² und die Tatsache, dass der Bereich 1400-1427MHz
auf Grund von Frequenznutzungsplänen international für die
Radioastronomie (& Erderkundung) frei gehalten sein sollte.
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