Wie kann ich die Nebenzipfel der Richtantenne sinnvoll eliminieren?
Gerade bei einer 2,4GHz-Yagi (13cm-Band) gibt es Antennen mit großen
Nebenzipfel und einige mit kleinen. Bei denen mit kleinen Zipfeln ist
mir aufgefallen dass die Direktoren alle so schwarze Kappen haben. Sind
die dafür extra gebaut?
https://de.wikipedia.org/wiki/Antennendiagramm#Nebenkeulend%C3%A4mpfung
Nebenkeulendämpfung scheint der übliche Begriff zu sein, englisch side
lobe suppression
https://en.wikipedia.org/wiki/Side_lobe
Dafür interessieren sich vor allen Funkamateure, die Richtung Weltall
empfangen. Also Erde-Mond-Erde Verbindungen oder Rauschmessung von
Himmelskörpern wie Sonne, Mond oder Jupiter. Da fängt die Antenne über
die Nebenkeulen Rauschen von der relativ warmen Erde ein, während man
das Weltall als "kalt" bezeichnet.
Die Abdeckkappen sollten nur einen sehr kleine Auswirkung auf die
Antenneneigenschaften haben, die sollen nur Wasser abhalten.
In der Literatur wird vor allem der Antennenparameter "G/T" genannt,
also gain/(noise-)temperature
http://www.dg7ybn.de/Ant_soft/Antenna_GT_f5fod.htm
Michael schrieb:
...
...
> Bei denen mit kleinen Zipfeln ist> mir aufgefallen dass die Direktoren alle so schwarze Kappen haben. Sind> die dafür extra gebaut?
Das ist extra designtes, bei Mondschein gepresstes
NebenzipfelDämpfungsmaterial! Gibts bei diversen Esoterikläden (gibt es
BEPES eigentlich noch?) preiswert zu kaufen.
😇
Durch Stockung (h/v) mehrerer Antennen lässt sich die Kurve noch
beeinflussen. Das Ganze wird dann aber zunehmend unhandlich.
Hi, Michael,
> Wie kann ich die Nebenzipfel der Richtantenne sinnvoll eliminieren?
Einen störenden Nebenzipfel kann man mit einer Zusatzantenne wohl
verringern, allerdings entstehen dabei weitere kleine.
Nebenzipfel sind Nebenwirkungen einer nicht-idealen Antenne. Das wäre
nicht einmal eine fehlerfreie Satellitenantenne, weil der Erreger noch
aus anderen Richtungen zu sehen ist - deshalb strahlt er in diese.
Ideale Antennen mit diesem Makel wären wohl denkbar, aber nicht
finanzierbar.
> Gerade bei einer 2,4GHz-Yagi (13cm-Band) gibt es Antennen mit großen> Nebenzipfel und einige mit kleinen. Bei denen mit kleinen Zipfeln ist> mir aufgefallen dass die Direktoren alle so schwarze Kappen haben.
Andernfalls wären die Öffnungen von Alurohren zu sehen.
Was an solch einer Antenne nicht aus Metall besteht, das hat
wahrscheinlich keine elektrische Funktion.
Die Qualität einer Antenne hängt von ihrer Apertur ab - bei einer
Taschenlampe mit Reflektor wäre das etwa die Austrittsfläche der
Strahlung.
Bei der Yagi-Antenne nimmt die Apertur mit jedem weiten "richtig"
platzierten Direktor zu.
Der Beitrag des Reflektors hinter dem Erreger und des ersen Diorektors
vor diesem sind überragend, der Beitrag eines weiteren Elements ist um
so kleiner, je weiter weg vom Erreger.
Schau mal in den "Rothammel" hinein. Das Buch war schon das beste
Antennembuch für einen Funkamatur, als Karl Rothammel noch lebte.
ISBN-13 : 978-3440058534 (nach Amazon die niederländische Ausgabe, aber
gut als Ausgangspunkt, die deutsche Version zu finden.)
Zu finden in den Auslagen bei Buchhändlern mit technischer Ausrichtung
und in Bibliotheken technischer Hochschulen und Unis.
Ciao
Wolfgang Horn
Speziell zur Nebenkeulenunterdrückung gibt es im DUBUS-Magazin mehrere
Artikel, auch vom oben genannten Hartmut DG7YBN.
Auch in den DUBUS Technik-Büchern unter "Antennen", z.B 2012:
http://www.marsport.org.uk/dubus/t12contents.pdf
2016 sogar über den Einfluss von Plastik an Antennen
"Influence of Plastic enclosing a UHF Yagi Element"
Michael schrieb:> Wie kann ich die Nebenzipfel der Richtantenne sinnvoll eliminieren?
Garnicht.
Wenn es dafür eine nachträglich anwendbare Methode gäbe, wäre der
Erfinder bereits mehrfacher Millionär.
Die Nebenzipfel liegen in der Natur jeder (Richt)Antenne.
Wie schon geschrieben wurde, ist es möglich, das Design einer Yagi so zu
entwerfen, dass wenig Nebenzipfel entstehen.
Meistens haben dann dafür andere Parameter gelitten ( Bandbreite,
Rauschzahl...).
Ich könnte mir Vorstellen, dass selbst eine Simulation nie ohne
Nebenzipfel möglich ist.
Mit Simulationen kann man die Nebenzipfel optimieren ... aber
schlieslich kommt nichts von nichts. Je perfekter einen Antenne sein
soll, desto aufwendiger wird sie. Kuerzlich hatten wir hier ein Foto
einer solchen Yagi im 2D Array. Die war dann glaub fuer EME
Verbindungen. Beeindruckend.
Nebenzipfel können nicht nachträglich eliminiert werden. Sie sind
Bestandteil des mehr oder weniger guten Designs der Yagi-Uda Antenne.
Yagis mit höchstem Gewinn in Strahlrichtung weisen i. d. R. mehr
Nebenzipfel auf. Ebenso Yagis, die eine hohe Bandbreite aufweisen.
Der Entwickler der Yagi kann unter den Eigenschaften Gewinn, Bandbreite,
Nebenzipfelunterdrückung einen Schwerpunkt legen. Bei Schwerpunkt auf
Bandbreite leiden dann Gewinn und / oder Reduzierung von Nebenzipfeln
usw..
Das Maß G/Ta = Verhältnis Gewinn G zu Antennentemperatur Ta gibt relativ
gut wieder, wie gut den Mischung und der Gesamtentwurf für den Empfang
schwacher Signale gelungen sind. Ta ist Rauschtemperatur aus der Summe
von rundum aufgenommenem Grundrauschen, nicht etwa physikalische
Temperatur der Antenne. Was dann auch ein Maß dafür ist, wie gut die
zunächst gegensätzlichen Parameter Nebenzipfelunterdückung und Gewinn in
Strahlrichtung zusammen verwirklicht wurden. Leider wird das G/Ta bei
kaum einer kommerziell gefertigen UHF oder WLAN-Yagi angegeben.
Plastikkappen (Nebenzipfeldämpfungsmaterial: LoL). Alles Plastik, das an
das Yagi-Element gebracht wird, verändert dessen elektrische Länge. Da
muss den ein Korrekturfaktor her um das Element mechanisch auf die Länge
zu bringen, dass es elektrisch wieder passen lang erscheint. Sonst wird
die Yagi nicht so wie geplant funktionieren. Was sich auch in eimen
veränderten Strahlungsdiagramm niederschlägt. Inwieweit Hersteller von
Netzwerkyagis das berücksichtigen oder ausmessen kann man nicht pauschal
beantworten. Ich habe da aber so meine Bedenken.
Ein paar Anworten und Beispiele zu G/Ta-optimierten Yagis kann man auf
meiner Webseite finden: dg7ybn.de
Die einzige Art, Sidelobes einer existierenden Antenne nebenwirkungsarm
zu unterdrücken, besteht darin, mit absorbierenden Elementen ausserhalb
des Nahfelds zu arbeiten... Dies wird auf jeden Fall funktionieren, die
resultierenden Konstrukte dürften jedoch nur bei ausreichend kurzen
Wellenlängen halbwefs praktikabel sein...
GHz N. schrieb:> Die einzige Art, Sidelobes einer existierenden Antenne nebenwirkungsarm> zu unterdrücken, besteht darin, mit absorbierenden Elementen ausserhalb> des Nahfelds zu arbeiten... Dies wird auf jeden Fall funktionieren, die> resultierenden Konstrukte dürften jedoch nur bei ausreichend kurzen> Wellenlängen halbwefs praktikabel sein...
Thermisches Rauschen, das in die Nebenkeulen fällt (Erdrauschen), hängt
dann von der Temperatur des Absorbermaterials ab. So gesehen nur etwas
gewonnen, wenn man (deutlich) runterkühlen kann. Und das am besten ohne
Raureif ...
> Alles Plastik, das an das Yagi-Element gebracht wird, verändert dessen
elektrische Länge.
Aeh, nein. Nur wenn das Material im E-Feld ist. Sinnvollerweise macht
man's dort hin, wo das E-Feld Minimum, resp H-Feld Maximum ist.
Pandur S. schrieb:> Sinnvollerweise macht man's dort hin, wo das E-Feld Minimum ist
Es ging um Endkappen für die Elemente und die sind zwangsläufig im
Maximum des E-Feldes.
Dann gibt es auch noch feldfreien Raum, in der Roehre. Dh eine Endkappe
kann man aussen drueber stuelpen, und ist im EFeld, oder zum Einstecken,
mit eigentlich fast nichts nach aussen... und hat nur ein paar mm^3 im
schwachen Feld. Eine Frage, wie viel ueberstehen soll
Michael schrieb:> Wie kann ich die Nebenzipfel der Richtantenne sinnvoll eliminieren?
Da ist nichts zu machen, wenn die Antennengröße im Bereich der
Wellenlänge bleiben muß. Bei einer Parabolantenne ist das genau
andersrum.