Forum: HF, Funk und Felder LoraWan Projekt Antenne-/Layout


von Bob B. (bob_b)



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Hallo,

ich versuche aktuell eine Platine zu Designen und brauche Hilfe bei der 
Auswahl und Platzierung einer Antenne.
Bei dem Sendenden Chip handelt es sich um die STM32WL5 Serie. Der chip 
hat einen integrierten Transceiver für LoraWan. Ich bin mir unsicher was 
für eine Antenne und wo sie zu positionieren und vor allem wie am 
sinnvollsten anzubinden ist und brauche dabei eure Hilfe.Ich habe den 
Antennenausgang auf dem Bild ROT markiert. Meine Gedanken waren bisher 
Chip-antenne zum auflöten was evtl schwierig werden kann oder die 
Antenne direkt in das PCB integrieren.
Ich würde mich auch freuen wenn ich evtl den ein oder anderen Tipp für 
die Platzierung der Komponenten bekommen könnte, ebenso bin ich mir 
unsicher in meiner Verdrahtung bezüglich des Lade und Protection IC's

Was habe ich vor? Ich möchte einen tracker bauen der ohne Mobilfunk 
auskommt. Diese Bluetooth tracker sind absoluter mist und nicht 
geeignet. Ich habe mal Bilder vom Projekt angehängt. Bitte nicht drauf 
treten, Blutiger Anfänger.

Grüße Bob

: Verschoben durch Moderator
von Johannes F. (jofe)


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Bob B. schrieb:
> Bei dem Sendenden Chip handelt es sich um die STM32WL5 Serie. Der chip
> hat einen integrierten Transceiver für LoraWan. Ich bin mir unsicher was
> für eine Antenne und wo sie zu positionieren und vor allem wie am
> sinnvollsten anzubinden ist und brauche dabei eure Hilfe.

Dazu steht mit Sicherheit was im Datenblatt des betreffenden STM32 
und/oder es gibt eine Application Note dazu. Danach solltest du zuerst 
suchen.

von Bob B. (bob_b)


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Johannes F. schrieb:

> Dazu steht mit Sicherheit was im Datenblatt des betreffenden STM32
> und/oder es gibt eine Application Note dazu. Danach solltest du zuerst
> suchen.

Mein Problem dabei ist ich nutze nicht direkt den Chip von ST sondern 
von SeeedStudio Wio-E5 Wireless Module dieser enthält den besagten Chip 
dazu finde ich leider keine passenden Informationen. Hier gibt es leider 
nur DEV -ausführungen mit IPEX und SMA Anschlüssen. Ich würde eigentlich 
gerne auf eine PCB-antenne setzen die dann als "weiterer Arm" auf der 
linken Seite des runden teil des PCBs rausgeht.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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von F. (radarange)


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Bob B. schrieb:
> Johannes F. schrieb:
>
>> Dazu steht mit Sicherheit was im Datenblatt des betreffenden STM32
>> und/oder es gibt eine Application Note dazu. Danach solltest du zuerst
>> suchen.
>
> Mein Problem dabei ist ich nutze nicht direkt den Chip von ST sondern
> von SeeedStudio Wio-E5 Wireless Module dieser enthält den besagten Chip
> dazu finde ich leider keine passenden Informationen.

Da hilft dir trotzdem die Application Note von ST und das Datenblatt von 
SeeedStudio: 
https://files.seeedstudio.com/products/317990687/res/LoRa-E5%20module%20datasheet_V1.1.pdf 
-- dort ist auch ein Referenz-Design abgebildet, in dem die 
Antennenbeschaltung zu sehen ist. Die Werte für deine Bauteile zur 
Antennenanpassung musst du natürlich mit einem VNA ermitteln.

> Hier gibt es leider
> nur DEV -ausführungen mit IPEX und SMA Anschlüssen. Ich würde eigentlich
> gerne auf eine PCB-antenne setzen die dann als "weiterer Arm" auf der
> linken Seite des runden teil des PCBs rausgeht.

Nein, das würdest du gerne nicht. Hol dir eine Version des Moduls mit 
kleinem Antennenanschluss, pack da eine entsprechende Antenne dran und 
freue dich, dass es funktioniert.
RF-Design ist notorisch schwierig und deine 
Haustier-Tracker-Anforderungen sind auch nicht ganz einfach, da die 
Antenne immer etwas ungünstig plaziert ist. Dein aktuelles Layout 
demonstriert, dass du überhaupt nicht weißt, worauf du dich da einlässt, 
da du ja keine Möglichkeit hast, die Antenne rauszuführen. Das ist nicht 
schlimm, aber in solchen Gelegenheiten nimmt man dann fertige 
Komponenten.

von Bob B. (bob_b)


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Danke für die Antwort. Ich bin hin und hergerissen, ja das PCB ist 
definitiv nicht final und ich weiß das der Antennenausgang absolut nicht 
gut konstruiert ist soweit war mir das bewusst. Deswegen habe ich ja 
gefragt wie ich vorgehen soll oder kann. Aus reinem dummen Zufall bin 
ich jetzt auf genau so ein ähnliches Projekt gestoßen.
Gleicher Chip nur als "Wurfantenne" ausgeführt. Kann ich das eventuell 
bei mir ebenfalls so umsetzen oder was spricht dagegen? Dann müsste ich 
garnicht so viel ändern. Ich habe mich zwar nach deiner Antwort nach 
Alternativen umgeschaut hier gibt es z.b. den RAK3172 der ebenfalls den 
STM32E5 besitzt aber mit IPEX anschluss. Das wäre ebenfalls eine 
alternative. Trotzdem bitte kurz zurück zur Wurfantenne was spricht 
dagegen?

Es Handelt sich dabei um das LOKO-Air Projekt 
(https://github.com/tomipiriyev/Loko) "Keine Werbung - Open Source 
Projekt". Ich möchte nur Verstehen ob, wieso und weshalb das zu 
Problemen führen kann oder warum das falsch ist wenn es falsch ist.

Ich habe mir dort das PCB angeschaut und dort sehe ich auch am Ausgang 
des Chips nur 2 Lötpunkte für RF und GND. Im Github repository spricht 
man auch nur von einem "Kabel" glaube 87mm lang.

von F. (radarange)


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Bob B. schrieb:
> Danke für die Antwort. Ich bin hin und hergerissen, ja das PCB ist
> definitiv nicht final und ich weiß das der Antennenausgang absolut nicht
> gut konstruiert ist soweit war mir das bewusst. Deswegen habe ich ja
> gefragt wie ich vorgehen soll oder kann.

Da gibt's im Prinzip mehrere Möglichkeiten:
1) Application Notes lesen, Antenne genau so umsetzen
2) Application Notes lesen, Antenne ungefähr so umsetzen (z.B. 
kleinere groundplane, Antenne mit einseitiger Groundplane am Rand der 
Platine, etc.)
3) Chipantenne kaufen (die brauchen aber auch Layout)
4) Drahtantenne bauen
5) Fertige Antenne kaufen

Möglichkeit 5 ist sehr erfolgversprechend, bei den anderen wirst du 
wahrscheinlich messen müssen. Oder du machst es auf gut Glück und hast 
ggf. eine deutlich schlechtere Reichweite als erwartet. Das ist jetzt 
kein Problem, aber dir sollte bewusst sein, dass du als jemand ohne 
Erfahrung (und wahrscheinlich auch ohne Messgeräte) geschickterweise auf 
ein fertiges Produkt zurückgreifst, wenn es darum geht, ein Projekt 
zügig umzusetzen, das nachher bestimmte Eigenschaften erfüllen soll. 
Wenn's dir darum geht, zu lernen, dann spielt das natürlich alles keine 
Rolle. Da würde ich dann aber empfehlen, die teuren Flex-Platinen gegen 
normale starre zu ersetzen, denn das Antennendesign und die Messungen 
werden mehrere Revisionen benötigen.

> Aus reinem dummen Zufall bin
> ich jetzt auf genau so ein ähnliches Projekt gestoßen.
> Gleicher Chip nur als "Wurfantenne" ausgeführt. Kann ich das eventuell
> bei mir ebenfalls so umsetzen oder was spricht dagegen? Dann müsste ich
> garnicht so viel ändern. [...] Trotzdem bitte kurz zurück zur Wurfantenne was 
spricht
> dagegen?

Erstmal nichts, aber die Antenne ist eben recht groß. Sinnvollerweise 
hast du noch eine große Groundplane für die Antenne. Wenn dir die Größe 
egal ist, ist das wahrscheinlich die einzige Möglichkeit, wie du ohne 
Messtechnik die Antenne optimieren kannst, indem du sie bewusst zu lang 
lässt und dann so lange behutsam kürzst, bis die RSSI des Geräts ein 
Maximum erreicht hat (du wirst sie natürlich ein wenig mehr kürzen).

von Bob B. (bob_b)


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Hallo,

danke dir das hilft mir weiter. Ich denke da es um spass und auch ein 
wenig lernen geht bin ich dazu gewillt das Lehrgeld zu zahlen. Ich werde 
mal schauen ob ich das soweit erst einmal umgesetzt bekomme andernfalls 
würde ich mich bei Rückfragen noch einmal melden.

Vielen Dank

von Helmut -. (dc3yc)


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Bob B. schrieb:
> Ich habe mir dort das PCB angeschaut und dort sehe ich auch am Ausgang
> des Chips nur 2 Lötpunkte für RF und GND. Im Github repository spricht
> man auch nur von einem "Kabel" glaube 87mm lang.

Meine 868MHz-Lora-Geräte bekommen bei mir auch nur zwei Drähte: einen an 
HFout und einen an den GND daneben. Länge ca. 83mm (300000 : 868 : 4 * 
0.95). Das sollte so Pi mal Schnauze passen. Drähte nicht parallel, 
sondern beide um 180° versetzt.

: Bearbeitet durch User
von F. (radarange)


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Bob B. schrieb:
> Hallo,
>
> danke dir das hilft mir weiter. Ich denke da es um spass und auch ein
> wenig lernen geht bin ich dazu gewillt das Lehrgeld zu zahlen. Ich werde
> mal schauen ob ich das soweit erst einmal umgesetzt bekomme andernfalls
> würde ich mich bei Rückfragen noch einmal melden.

Es empfiehlt sich, dir einen NanoVNA zu besorgen und auf der Platine ein 
bisschen was zum Ausmessen und Anpassen vorzubereiten. Damit kommt man 
sehr weit.

von Rainer W. (rawi)


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Helmut -. schrieb:
> Das sollte so Pi mal Schnauze passen.

Das ist halt ein (symmetrischer) Dipol an einem asymmetrischen Ausgang. 
Es fehlt der Balun.

Es gibt genug Antennenformen, die die Anpassung vernünftig machen, z.B. 
eine J-Antenne oder eine Sperrtopfantenne.

: Bearbeitet durch User
von Cartman E. (cartmaneric)


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F. schrieb:

> Es empfiehlt sich, dir einen NanoVNA zu besorgen und auf der Platine ein
> bisschen was zum Ausmessen und Anpassen vorzubereiten. Damit kommt man
> sehr weit.

Der Informationswert des VNA für den TO, dürfte dem einer Borduhr,
oder der Geschwindigkeitsanzeige in einem klingonischen Raumschiff
entsprechen.

von Uwe (uhi)


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Ich würde die Masse des Gerätes als "Ground" deklarieren, und einen 
Drahtstummel als "heißes Ende", und die konstruktiv so anordnen, dass 
möglichst viel Abstand zwischen Antennenspitze und Massefläche ist. Und 
dann den Draht einen Zentimeter länger lassen, am realen Einsatzort 
alles verbauen und den Draht millimeterweise abknipsen, bis das SNR am 
besten ist. Natürlich knipst man zuviel ab, also am Ende einen neuen 
Draht mit der besten Länge einbauen.

von F. (radarange)


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Cartman E. schrieb:
> F. schrieb:
>
>> Es empfiehlt sich, dir einen NanoVNA zu besorgen und auf der Platine ein
>> bisschen was zum Ausmessen und Anpassen vorzubereiten. Damit kommt man
>> sehr weit.
>
> Der Informationswert des VNA für den TO, dürfte dem einer Borduhr,
> oder der Geschwindigkeitsanzeige in einem klingonischen Raumschiff
> entsprechen.

Warum? Wenn er lernen will, dann kann er lernen. Es ist ja überhaupt 
keine Schande dabei, keine Ahnung zu haben, aber wenn das Ziel ist, 
etwas zu lernen und nicht unbedingt, sofort was Funktionsfähiges zu 
haben, dann ist ein VNA genau das Richtige. So absurd schwer sind die 
nun auch wieder nicht zu bedienen, wenn's darum geht, eine Antenne durch 
Komponenten und Ablängen anzupassen.

von Rainer W. (rawi)


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Uwe schrieb:
> Und dann den Draht einen Zentimeter länger lassen, am realen Einsatzort
> alles verbauen und den Draht millimeterweise abknipsen, bis das SNR am
> besten ist.

Sprünge von 10 MHz bei der Antennenabstimmung sind auch bei 868 MHz 
schon eine ganze Menge.

von Cartman E. (cartmaneric)


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Rainer W. schrieb:

> Sprünge von 10 MHz bei der Antennenabstimmung sind auch bei 868 MHz
> schon eine ganze Menge.

Wenn man den Strahler aus 4 mm CuAg anfertigt, ist das allemal in
der Bandbreite drin. Zur Not kann Mann ja einen Klex SnPb oben
wieder drauftun.

von Bob B. (bob_b)


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Cartman E. schrieb:
> Wenn man den Strahler aus 4 mm CuAg anfertigt, ist das allemal in
> der Bandbreite drin. Zur Not kann Mann ja einen Klex SnPb oben
> wieder drauftun.

Von was reden wir hier? 4mm²

von Cartman E. (cartmaneric)


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Bob B. schrieb:
> Cartman E. schrieb:
>> Wenn man den Strahler aus 4 mm CuAg anfertigt, ist das allemal in
>> der Bandbreite drin. Zur Not kann Mann ja einen Klex SnPb oben
>> wieder drauftun.
>
> Von was reden wir hier? 4mm²

4 mm Durchmesser.
Dicker hab ichs leider nicht. ☺

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Cartman E. schrieb:
> Wenn man den Strahler aus 4 mm CuAg anfertigt, ist das allemal in
> der Bandbreite drin.

Wenn ich es richtig verstanden habe, sollte das Teil von einem Haustier 
noch tragbar bleiben. :-)

von Cartman E. (cartmaneric)


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Jörg W. schrieb:

> Wenn ich es richtig verstanden habe, sollte das Teil von einem Haustier
> noch tragbar bleiben. :-)

Ja, für einen Wellensittich sicher etwas unhandlich.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Cartman E. schrieb:
> Jörg W. schrieb:
>
>> Wenn ich es richtig verstanden habe, sollte das Teil von einem Haustier
>> noch tragbar bleiben. :-)
>
> Ja, für einen Wellensittich sicher etwas unhandlich.

Ein Halbwellendipol daraus für 868 MHz wiegt knapp 20 g. ;-)

von H. H. (hhinz)


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Jörg W. schrieb:
> Cartman E. schrieb:
>> Jörg W. schrieb:
>>
>>> Wenn ich es richtig verstanden habe, sollte das Teil von einem Haustier
>>> noch tragbar bleiben. :-)
>>
>> Ja, für einen Wellensittich sicher etwas unhandlich.
>
> Ein Halbwellendipol daraus für 868 MHz wiegt knapp 20 g. ;-)

Der Sittich höchstens 40g...

Aber man könnte ja dünnwandiges Alurohr nehmen...

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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H. H. schrieb:
> Aber man könnte ja dünnwandiges Alurohr nehmen...

Trotzdem stelle ich mir einen Sittich mit 17 cm zusätzlicher 
„Tragfläche“ auf dem Rücken schon etwas gewöhnungsbedürftig vor. :-)

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Da sich die Frage in erster Linie um Antennen dreht, habe ich das mal 
ins HF-Forum verfrachtet.

von H. H. (hhinz)


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Jörg W. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Aber man könnte ja dünnwandiges Alurohr nehmen...
>
> Trotzdem stelle ich mir einen Sittich mit 17 cm zusätzlicher
> „Tragfläche“ auf dem Rücken schon etwas gewöhnungsbedürftig vor. :-)

Also doch eine Keramikantenne nehmen.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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H. H. schrieb:
> Also doch eine Keramikantenne nehmen.

Oder ein ausgewachsenes Haustier. :-)

Die Physik lässt sich nicht überlisten: alles, was nennenswert kleiner 
als die genannten 17 cm ist, bedeutet letztlich, dass der Gewinn der 
Antenne auch kleiner wird.

Ist natürlich UHF und damit eh quasi-optische Wellenausbreitung.  Beim 
nächsten ausreichenden Hindernis, das nicht mit einer Reflektion 
umgangen werden kann, ist schnell Schluss mit lustig – egal, wie gut die 
Antenne ist.

von H. H. (hhinz)


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Jörg W. schrieb:
> Oder ein ausgewachsenes Haustier. :-)

Elefant.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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H. H. schrieb:
> Jörg W. schrieb:
>> Oder ein ausgewachsenes Haustier. :-)
>
> Elefant.

Das wäre dann wohl eher schon ein Hallentier.

von H. H. (hhinz)


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Jörg W. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Jörg W. schrieb:
>>> Oder ein ausgewachsenes Haustier. :-)
>>
>> Elefant.
>
> Das wäre dann wohl eher schon ein Hallentier.

Elefantenhäuser hab ich schon viele gesehen, Elefantenhallen noch keine.

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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H. H. schrieb:
> Der Sittich höchstens 40g...

Die Faustregel für Animal Tracker ist "höchstens 3% des Körpergewichts". 
Der Abstand der Antenne zum Tierkörper ist ziemlich kritisch. Es gibt 
einen kommerziellen Hauskatzen-Tracker mit proprietärem UHF-Protokoll 
ohne Mobilfunk, hab leider den Namen vergessen.

Hier gibt's Referenzdesigns für PCB-Antennen: 
https://antennity.com/download-zone . Der Harald Naumann würde sich 
bestimmt freuen wenn seine PCB-Antenne in einem Open Source Projekt 
genutzt wird, ggf. einfach bei LinkedIn anschreiben 😉


Bei UHF (SRD) und insbesondere den LoRaWAN-Kanälen ist der Duty Cycle 
stark begrenzt, da kannst du nur relativ selten eine Position 
übertragen, also keine detaillierten Bewegungsprofile anlegen.

Btw, der Pull-up an Q1 funktioniert nicht, der Transistor wird ständig 
("halb") geöffnet sein. Würde empfehlen einfach einen Load Switch zu 
benutzen, Vishay z.B. hat interessante Exemplare. Am Besten einen mit 
slew rate limit nehmen, denn GPS-Module haben gerne mal große 
Kondensatoren integriert, die einen hohen Einschaltstrom verursachen 
können.

Bob B. schrieb:
> . Hier gibt es leider nur DEV -ausführungen mit IPEX und SMA Anschlüssen

Ich würde stark empfehlen zwei dieser Development-Boards zu kaufen und 
damit schon mal etwas "rumzuspielen", ggf. noch extern ein GPS-Modul 
dran tüdeln. Für LoRaWAN direkt noch ein Gateway dazu (z.B. RAK wireless 
WisGate Developer D4H), außer es steht zufällig ein öffentliches Gateway 
(z.B. TTN) in deiner Nähe.

Damit hast du schon mal genug zu tun, bevor du die komplexe 
Antennenthematik angehst... Gerade auch als

Bob B. schrieb:
> Blutiger Anfänger

ist das schon recht ambitioniert.

von Rainer W. (rawi)


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Niklas G. schrieb:
> Für LoRaWAN direkt noch ein Gateway dazu (z.B. RAK wireless
> WisGate Developer D4H), außer es steht zufällig ein öffentliches Gateway
> (z.B. TTN) in deiner Nähe.

Für irgendwelche Antennenversuche braucht man keinen vollständigen 
LoRaWAN Gateway. Da reicht ein LoRa-Empfänger mit einem Kanal, zumal der 
STM32WL5 zwar LoRa-Modulation kann, es aber von da aus zu einem LoRaWAN 
Modul noch ein weiterer Schritt ist.

von Bob B. (bob_b)


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Vielen dank schonmal für die konstruktiven Antworten.

Niklas G. schrieb:
> Hier gibt's Referenzdesigns für PCB-Antennen:
> https://antennity.com/download-zone . Der Harald Naumann würde sich
> bestimmt freuen wenn seine PCB-Antenne in einem Open Source Projekt
> genutzt wird, ggf. einfach bei LinkedIn anschreiben 😉

Hat jemand schonmal mit ihm kommuniziert? LinkedIn habe ich nicht. 
Klingt aber sehr interressant.

Niklas G. schrieb:
> Btw, der Pull-up an Q1 funktioniert nicht, der Transistor wird ständig
> ("halb") geöffnet sein. Würde empfehlen einfach einen Load Switch zu
> benutzen, Vishay z.B. hat interessante Exemplare. Am Besten einen mit
> slew rate limit nehmen, denn GPS-Module haben gerne mal große
> Kondensatoren integriert, die einen hohen Einschaltstrom verursachen
> können.

Ich habe mir das layout von dem LOKO Projekt mal als vergleich 
herangezogen dort ist es ebenfalls so gebaut. Wieso sollte der 
Transistor dauernd halb offen sein? ich ziehe ja denn Pull Up mit dem 
STM32 dann runter oder rauf je nachdem welchen Schaltzustand ich 
brauche. Zu dem sollte der Transistor mit dem einschaltstrom zurecht 
kommen. Ich habe einen ausgewählt der 4,2 A kurzfristig ab kann. Der im 
LOKO-Proj. kann max 2A. Wenn ich mir das PDF vom Hardware design 
anschaue vom L86-M33 steht dort das die höchste benötigte Stromaufnahme 
100mA beträgt somit wäre ich doch absolut in der "Range"

Jörg W. schrieb:
> Die Physik lässt sich nicht überlisten: alles, was nennenswert kleiner
> als die genannten 17 cm ist, bedeutet letztlich, dass der Gewinn der
> Antenne auch kleiner wird.

Frage zu meinem verständniss, es hieß bisher das man antennen mit 
viertel Welle bauen soll, bei 868Mhz kommen wir auf 82-87mm. Bei deinen 
Angaben kommen wir ja auf eine Halbwellen Antenne?!

von Cartman E. (cartmaneric)


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Bob B. schrieb:

> Frage zu meinem verständniss, es hieß bisher das man antennen mit
> viertel Welle bauen soll, bei 868Mhz kommen wir auf 82-87mm. Bei deinen
> Angaben kommen wir ja auf eine Halbwellen Antenne?!

Eine 1/4-Wellenantenne ist ein Monopol, und braucht eine
idealerweise unendlich grosse Bezugsfläche als Gegengewicht.
Das wäre bei UHF z.B. ein Kfz.
Man kann sie also auch nicht, mit einer weiteren 1/4-Welle zu
einem kompletten Antenne machen.

Ein Halbwellen-Dipol braucht dieses Gegengewicht nicht.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Bob B. schrieb:
> Frage zu meinem verständniss, es hieß bisher das man antennen mit
> viertel Welle bauen soll

Das funktioniert nur, wenn du eine mindestens gleich große Erdfläche als 
„Gegengewicht“ hast.

Ein Monopol (Viertelwellenstrahler) ist weiter nichts als ein Dipol 
(Halbwellenstrahler), bei dem der eine Dipolschenkel „aufgeklappt“ wird, 
bis er eine Fläche bildet (theoretisch eine unendlich große). Als 
Zwischenform kann man statt der Fläche dann auch einige Stäbe rundherum 
anordnen, mehr oder weniger abgeschrägt, das nennt sich dann 
„Groundplane“ (weil diese sogenannten Radials die „ground plane“, auf 
der der Viertelwellenstrahler eigentlich steht, mehr oder weniger gut 
ersetzen).

Ein einfacher Viertelwellenstrahler, der auf der Gegenseite „nichts“ 
hat, ist ein ziemlich undefiniertes Gebilde.

Ich sag ja, Physik lässt sich nicht überlisten. ;-)

von H. H. (hhinz)


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Jörg W. schrieb:
> Ich sag ja, Physik lässt sich nicht überlisten. ;-)

Pah, die bekommt fette Zölle aufgebrummt! Dann wird die schon einen Deal 
machen wollen.

von Bob B. (bob_b)



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Jörg W. schrieb:
> Das funktioniert nur, wenn du eine mindestens gleich große Erdfläche als
> „Gegengewicht“ hast.
>
> Ein Monopol (Viertelwellenstrahler) ist weiter nichts als ein Dipol
> (Halbwellenstrahler), bei dem der eine Dipolschenkel „aufgeklappt“ wird,
> bis er eine Fläche bildet (theoretisch eine unendlich große). Als
> Zwischenform kann man statt der Fläche dann auch einige Stäbe rundherum
> anordnen, mehr oder weniger abgeschrägt, das nennt sich dann
> „Groundplane“ (weil diese sogenannten Radials die „ground plane“, auf
> der der Viertelwellenstrahler eigentlich steht, mehr oder weniger gut
> ersetzen).
>
> Ein einfacher Viertelwellenstrahler, der auf der Gegenseite „nichts“
> hat, ist ein ziemlich undefiniertes Gebilde.

Es ist so schön das ihr euer Wissen teilt aber dann verstehe ich 
"manche" Designs nicht und wieso sie funktionieren? Bitte einfach mal 
erklären wieso dieses Design funktioniert?

von Wulf D. (holler)


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Sieht nach einer Koaxialleitung aus, oder?
Mehr gibt das Foto nicht her.
Die Antenne wird am anderen Ende sein.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Bob B. schrieb:
> Bitte einfach mal erklären wieso dieses Design funktioniert?

„Funktionieren“ ist halt relativ.

Damit kann man dann halt je nach gewünschtem Anwendungsfall leben oder 
eben nicht. Man muss sich nur der Physik gewahr sein.

: Bearbeitet durch Moderator
von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Wulf D. schrieb:
> Sieht nach einer Koaxialleitung aus, oder?

Einfach nur ein undefiniertes Stück Draht, würde ich sagen. „Irgendwie 
irgendwas“ strahlt das schon ab.

von Bob B. (bob_b)


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Wulf D. schrieb:
> Sieht nach einer Koaxialleitung aus, oder?
> Mehr gibt das Foto nicht her.
> Die Antenne wird am anderen Ende sein.

Nein, laut dem Gründer handelt es sich um eine Silberlitze mit 0,6mm 
Silberdraht (Sterling Silber 925/975) mit einer definierten länge von 
87mm

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Bob B. schrieb:
> Wulf D. schrieb:
>> Sieht nach einer Koaxialleitung aus, oder?
>> Mehr gibt das Foto nicht her.
>> Die Antenne wird am anderen Ende sein.
>
> Nein, laut dem Gründer handelt es sich um eine Silberlitze mit 0,6mm
> Silberdraht (Sterling Silber 925/975) mit einer definierten länge von
> 87mm

Dann hat der "Gründer" ja noch weniger Ahnung als gar keine.

von Helmut -. (dc3yc)


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Leute, ja, der Monopol braucht ein Gegengewicht. Das kann ein zweiter, 
gleich langer Monopol auf Massepotential sein oder gleich die 
Gerätemasse. Und wenn noch jemand kommt und sagt, da braucht man noch 
einen Balun, dann sage ich, dass dieser nicht erforderlich ist, wenn man 
nicht unbedingt das optimale Strahlungsdiagramm will. Das hat man bei so 
einer Antenne, die irgendwo schräg im Raum rumhängt, sowieso nicht. Ich 
würde beim TO seinem Design jede freie Fläche mit Masse belegen und 
irgendwie einen 87mm langen Draht hinhängen. Das wird schon gehen.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Helmut -. schrieb:
> Das wird schon gehen.

Klar geht das irgendwie, man sollte sich halt nur der Einschränkungen 
bewusst sein.

Der Vorteil solcher Chipantennen ist, dass sie (bei Einhaltung der 
Montagevorschriften des Herstellers) ganz gut an 50 Ω angepasst sind und 
dann zumindest halbwegs zuverlässig ihren „Gewinn“ bringen (der, als 
Dezibel gegen einen Isotropstrahler gemessen, dann in der Regel halt 
negativ ist).

Bei dem irgendwie hingelegten Draht sind die Unwägbarkeiten größer.

Aber der TE ist ja hier um zu lernen. ;-)

: Bearbeitet durch Moderator
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Bob B. schrieb:
> Hat jemand schonmal mit ihm kommuniziert? LinkedIn habe ich nicht.
> Klingt aber sehr interressant.

Oberflächlich, ja... Er ist so ein bisschen ein "IoT-Influencer" 😉

> Wieso sollte der
> Transistor dauernd halb offen sein? ich ziehe ja denn Pull Up

Der Pull-Up zieht aber auf 3.3V, während Source auf bis zu 4.2V liegen 
kann. Bei 0.9V Gate-Source-Spannung kann sich schon mal was tun.

> Zu dem sollte der Transistor mit dem einschaltstrom zurecht
> kommen.

Ja eben, der schaltet dann schnell "hart" durch, sodass plötzlich kurz 
ein großer Strom fließt. Je nach Innenwiderstand des Akkus, Länge der 
Leitungen usw. kann das reichen um die Spannung kurz so weit runter zu 
ziehen, dass der Mikrocontroller resettet. Oder der Einschaltstrom ist 
so hoch, dass die Bondingdrähte des GPS-Moduls durchbrennen. Manche 
Module verlangen daher in der Spezifikation explizit ein langsames 
Ansteigen der Spannung - genau das Gegenteil von dem, was ein einzelner 
MOSFET macht (die sind ja auf schnelles hartes Schalten ausgelegt).

Probier's aus, mit einem Low-ESR Kondensator der per MOSFET an eine 
Versorgung geschaltet wird. Mit einem Load Switch hast du ganz simpel 
beide Probleme auf einmal erledigt.

von F. (radarange)


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Rainer W. schrieb:
> Niklas G. schrieb:
>> Für LoRaWAN direkt noch ein Gateway dazu (z.B. RAK wireless
>> WisGate Developer D4H), außer es steht zufällig ein öffentliches Gateway
>> (z.B. TTN) in deiner Nähe.
>
> Für irgendwelche Antennenversuche braucht man keinen vollständigen
> LoRaWAN Gateway. Da reicht ein LoRa-Empfänger mit einem Kanal, zumal der
> STM32WL5 zwar LoRa-Modulation kann, es aber von da aus zu einem LoRaWAN
> Modul noch ein weiterer Schritt ist.

Für Antennenversuche braucht man kein Gateway, für die 
Softwareentwicklung der Anwendung dann aber doch. Für den STM32WL5 
gibt's LoRaWAN-Stacks, alles kein Problem. Der LoRa-Empfänger mit einem 
Kanal ist ziemlich blöd, weil man dann die ganze Software umbasteln 
muss, sobald man LoRaWAN fahren will und spätestens dann sowieso ein 
Gateway braucht. Wenn man sich mit einem Kanal irgendwas bastelt, geht 
ein Großteil der Nachrichten verloren oder man muss im LoRaWAN-Code Zeug 
anpassen, das ist alles viel zu viel Aufwand, um sich ein paar Euro zu 
sparen. Also lieber direkt ein Gateway holen. Die müssen auch nicht 
teuer sein, Mikrotik hat mit dem mit dem LR8 ein kostengünstiges, 
einfaches, aber gut funktionierendes Produkt im Angebot.

von Bob B. (bob_b)


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Hallo,

also ich habe viele Informationen aufgesaugt und werde alles Stück für 
Stück angehen. Damit ich aber auch den ein oder anderen Vorschlag 
umsetzen kann bräuchte ich noch eine Empfehlung für Bauteilsuchen. Ich 
finde es unheimlich schwer mir gewisse passende Komponenten 
herauszusuchen, momentan arbeite ich viel mit LCSC und Google um 
Bauteile zu finden ich stecke aber sehr oft in dem Problem das diese 
Bauteile entweder nicht verfügbar sind oder garnicht gelistet oder es 
wird in den D-Sheets auf neuere Varianten hingewiesen weil die nicht 
mehr für neue Designs gemacht sind oder auslaufen nur sind dann meistens 
diese Komponenten noch garnicht verfügbar. Gibt es eine Seite die Ihr 
kennt die Aktuell ist und auf der man mit einfachen angaben die Sachen 
findet die man auch wirklich sucht und zwar mit Lagerbeständen? Also so 
das ich nicht sage hey das ist das bauteil was ich suche ich nehme mit 
das Bauteil gebe es z.b. bei LCSC ein und lange dann nicht bei Keine 
treffer gefunden oder 0 im Lager????

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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So in der Allgemeinheit wird dir da wohl keiner helfen können.

Normalerweise würde ich zuerst bei TME schauen (bei Reichelt nur dann, 
wenn ich gerade irgendwas „Allgemeines“ noch mit bestellen möchte), ggf. 
noch bei RS. Ansonsten bei einer der Mouser-Sammelbestellungen 
dranhängen.

von F. (radarange)


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Bob B. schrieb:
> Gibt es eine Seite die Ihr
> kennt die Aktuell ist und auf der man mit einfachen angaben die Sachen
> findet die man auch wirklich sucht und zwar mit Lagerbeständen?

Digikey.
Ja, natürlich sind die mitunter deutlich teurer als LCSC.

Für die Antennenanpassung würde ich dir noch empfehlen, dir 
SMD-Kondensator- und SMD-Induktivitäten-Sortimente zu holen. Gibt's auf 
Aliexpress, sind erschwinglich.

von Helmut -. (dc3yc)


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F. schrieb:
> Für die Antennenanpassung würde ich dir noch empfehlen, dir
> SMD-Kondensator- und SMD-Induktivitäten-Sortimente zu holen. Gibt's auf
> Aliexpress, sind erschwinglich.

Aber ob er's brauchen kann, wenn er solche Fragen stellt, bezweifle ich. 
Da müsste er ja auch Messgeräte dafür haben.

von F. (radarange)


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Helmut -. schrieb:
> F. schrieb:
>> Für die Antennenanpassung würde ich dir noch empfehlen, dir
>> SMD-Kondensator- und SMD-Induktivitäten-Sortimente zu holen. Gibt's auf
>> Aliexpress, sind erschwinglich.
>
> Aber ob er's brauchen kann, wenn er solche Fragen stellt, bezweifle ich.
> Da müsste er ja auch Messgeräte dafür haben.

Naja, ein NanoVNA kostet jetzt nicht die Welt. Das kann man sich schon 
mal kaufen. Ist nicht perfekt, klar, aber deutlich besser als einfach 
auf gut Glück irgendwas als Antenne anzuschließen.

von Rainer W. (rawi)


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Cartman E. schrieb:
> Eine 1/4-Wellenantenne ist ein Monopol, und braucht eine
> idealerweise unendlich grosse Bezugsfläche als Gegengewicht.
> Das wäre bei UHF z.B. ein Kfz.

Unfug, eine Ground Plane Antenne macht vor, wie man auch ohne unendlich 
große Bezugfläche und ohne Kfz. eine 1/4-Wellenlängenantenne mit 50 Ohm 
Fußpunktwiderstand zufrieden stellt.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Rainer W. schrieb:
> Unfug,

Korrigiere deine Wortwahl, bitte. Dort steht "idealerweise", da brauchst 
du nicht mit sowas zu antworten.

Zum Rest hatte ich schon was geschrieben. Auf jeden Fall ist das 
In-die-Luft-halten irgendeines Drahtes, der ein paar Zentimeter lang 
ist, alles andere als eine wohldefinierte Antenne.

von H. H. (hhinz)


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Jörg W. schrieb:
> Auf jeden Fall ist das
> In-die-Luft-halten irgendeines Drahtes, der ein paar Zentimeter lang
> ist, alles andere als eine wohldefinierte Antenne.

Aber der ist doch aus Silber! Aus Sterling-Silber!

:-)

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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F. schrieb:
> Digikey

oder eben Mouser – Arthur startet im Markt-Forum gerade wieder eine 
Sammelbestellung.

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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Jörg W. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Also doch eine Keramikantenne nehmen.
>
> Oder ein ausgewachsenes Haustier. :-)
>
> Die Physik lässt sich nicht überlisten: alles, was nennenswert kleiner
> als die genannten 17 cm ist, bedeutet letztlich, dass der Gewinn der
> Antenne auch kleiner wird.
>
> Ist natürlich UHF und damit eh quasi-optische Wellenausbreitung.  Beim
> nächsten ausreichenden Hindernis, das nicht mit einer Reflektion
> umgangen werden kann, ist schnell Schluss mit lustig – egal, wie gut die
> Antenne ist.

Man muss in dem Zusammenhang 2 fundamentale Dinge verstehen:
Einerseits gibt es die Betrachtung vom Sender aus gesehen. Dort geht's 
hauptsächlich darum, wieviel Energie wieder reflektiert wird.

Dann gibt es aber auch die tatsächlich abgestrahlte Leistung.

Nur weil du eine Antenne hast die wenig reflektiert heißt das nicht 
automatisch, dass sie auch gut abstrahlt.

Als extrembeispiel: Pack einfach einen 6dB Dämpfer an einen vna und 
selbst ein Kurzschluss hat einen akzeptablen vswr.

Je geometrisch kleiner die Antenne im Vergleich zur Wellenlänge ist, 
desto ineffizienter wird der Strahler, selbst wenn er gut angepasst ist.

Einfach Mal radiation efficiency und gain vergleichen....

73

von Johannes F. (jofe)


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Hans W. schrieb:
> Nur weil du eine Antenne hast die wenig reflektiert heißt das nicht
> automatisch, dass sie auch gut abstrahlt.

Das Thema hatten wir doch neulich im NE592-Thread:
Beitrag "Re: Mini Loopantenne mit NE592N14"
und fortfolgende. Scheinbar ist die Implikation VSWR=1 => eta=1 ein 
recht weit verbreiteter Trugschluss, zumindest unter "Amateuren".

von Bob B. (bob_b)


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Ich merke hier sind nicht nur die Amateurfunker unterwegs sondern auch 
die Profis. Es geht bei dem Projekt nicht um ich will das letze 0.x dBi 
Sendeleistung da rausquetschen. Mich würde einfach mal interessieren wie 
eure Wege wären wenn ihr ein ähnliches Projekt baut mit 25% der Ahnung 
die ihr jetzt habt also bitte Einsteiger niveau. Ich fände es halt 
einfach übertrieben bei einem 30-50€ Modul eine Antenne zu entwickeln 
die im endeffekt das Doppelte an Wert aufweist. Da passt der Kosten 
nutzen Faktor einfach nicht. Ich finde eure Beiträge wirklich teilweise 
sehr Informationsreich und bin wirklich sehr Dankbar für eure Beiträge.

Nur mal so als vergleich:

Die Gruppe HidnSeek schaffte es mit einer "popeligen" Helicoil Antenne 
900Km geschafft.... J okay wahrscheinlich besondere Umstände etc.pp aber 
trotzdem es ist eine "einfachste" Antenne - 
https://www.thethingsnetwork.org/forum/t/865-868mhz-patch-antenna-on-pcb/3272/10

Wenn ich mir den vergleich anschaue bei jemanden der zwei Lora DIY 
antennen Helicoil und Draht ohne großes Equippment misst nur anhand des 
RSSI zeitg zumindest auf kurzer Distanz der Draht in dem Fall noch 
bessere Ergebnisse. - https://www.youtube.com/watch?v=8SfKb0d9z0M

Hier muss ich nochmal auf den Erbauer von LOKO hinweisen auch wenn ihr 
ihn alle für unfähig haltet. Okay der zwar den Empfänger auf etwa 25-30 
Meter höhe aufgestellt läuft aber in der Stadt rum und hat selbst dort 
in dem Fall eine Reichweite "nur" mit einem einfachen Draht von 1,5-2Km. 
Ich lebe auf dem Dorf und habe hier definitiv ein nicht so eng bebautes 
Gebiet und auch keine Höheren Häuser in der Umgebung. - 
https://github.com/tomipiriyev/Loko/issues/4#issuecomment-1119617876

Nochmal zur Erinnerung ich möchte hier keinem seine Fähigkeiten 
absprechen aber ich möchte doch irgendwo versuchen die Kirche im Dorf zu 
lassen.

Hat jemand von euch rein aus neugierde diese "billig China" Antennen 
bestellt und evtl. getestet oder vermessen?:

z.B. - 
https://www.amazon.com/-/de/dp/B0FLVF19CQ/ref=sr_1_27?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&crid=C8R7NJO9MEYN&dib=eyJ2IjoiMSJ9.PjX3rGvejrWhZt87kTCMt6NRxy9CLomp2HKr05mhfDX5AU_y0RLJldPpECGO_htF5fVdHL9-iHyZjjNQ-9K0HTT5b7qLxFjlvFgtmujaa7WcYirmQa9vyyGMRpyVxUtNqmcBbjxFZNqZAfD2ZI9fvsl3tUoMdFHHNn5FOKyrqnUTR-d3Wlt__MSc3TapH0f6.gPEpM95fbYBQn6I3tqOocMQAytFma7IjDHeZ90d3xh8&dib_tag=se&keywords=lora+antenna+flexible&qid=1775985083&sprefix=lora+antenne+flexibe%2Caps%2C207&sr=8-27&xpid=DNmVbci4-Vtxu

oder - 
https://de.aliexpress.com/item/1005010272533557.html?spm=a2g0o.productlist.main.8.3b29cyutcyutii&aem_p4p_detail=202604120217511419130570459680001424288&algo_pvid=07bab99c-4c04-416e-a7cf-038b93edc026&algo_exp_id=07bab99c-4c04-416e-a7cf-038b93edc026-7&pdp_ext_f=%7B%22order%22%3A%2210%22%2C%22eval%22%3A%221%22%2C%22fromPage%22%3A%22search%22%7D&pdp_npi=6%40dis%21EUR%213.14%213.05%21%21%2124.51%2123.77%21%40210385bb17759854709948026eb356%2112000051736882522%21sea%21DE%210%21ABX%211%210%21n_tag%3A-29910%3Bd%3Aacaecaaf%3Bm03_new_user%3A-29895&curPageLogUid=mqgL1EM6xDeO&utparam-url=scene%3Asearch%7Cquery_from%3A%7Cx_object_id%3A1005010272533557%7C_p_origin_prod%3A&search_p4p_id=202604120217511419130570459680001424288_2

von F. (radarange)


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Ich glaube, du liegst hier einem Irrtum auf. Auch die tollsten Antennen, 
mal von sehr speziellen Bauformen abgesehen, sind nur entsprechend genau 
geformte Metallteile. Ein einfacher Draht, zu einer Feder gewickelt, 
kann absolut gut funktionieren, wenn man weiß, was man tut und das 
präzise macht.
Da gibt's aber einen massiven Unterschied zu "ich nehme irgendein Stück 
Draht", sondern man muss das mindestens mal durchmessen. Und Leute, die 
Reichweitentests machen, kümmern sich üblicherweise darum, dass ihre 
Antennen ordentlich funktionieren.
LoRa holt über die Modulation sehr viel raus, aber mit einer 
ordentlichen Antenne funktioniert's eben nochmal besser.

Und: Mit einer 30m hohen Antenne 1-2 km in der Stadt ist ziemlich 
enttäuschend. Mein Gateway ist auf 4m Höhe an einem Balkon, kommt in 
Richtung "durch das Haus" (Stahlbeton) in der Stadt ca. 1.2 km weit und 
in der anderen Richtung, wenn es nicht durch die hügelige Gegend 
verdeckt wird, um die 14 km weit. Das ist jetzt auch nicht besonders 
großartig und ginge sicher viel besser, wenn ich das alles auf dem Dach 
montieren würde. Getestet mit der 6.5dBi-Antenne von Mikrotik am Gateway 
und einer Stummelantenne am Gerät. Das Gerät kommt zu anderen Gateways 
mit Sichtverbindung übrigens 40 km weit (natürlich immer SF7). Du wirst 
also, sobald du eine Antenne nimmst, die einigermaßen funktioniert, 
schon eine gewisse Reichweite haben, das liegt aber daran, dass LoRa 
sehr gut ist und nicht daran, dass man einfach irgendeine Antenne nehmen 
kann und dann passt es schon.
Und wie ich bereits anfangs vorgeschlagen hatte: Wenn du nicht 
experimentieren willst, sondern einfach was brauchst, das funktioniert, 
kauf eine kleine externe Antenne, die gibt's auch zum Aufkleben. Die 
sind von Leuten entwickelt, die wissen, was sie tun.

von Rainer W. (rawi)


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Bob B. schrieb:
> Die Gruppe HidnSeek schaffte es mit einer "popeligen" Helicoil Antenne
> 900Km geschafft

Da hast du wohl das "likely harnessing tropospheric ducting" überlesen. 
An der Antenne liegt das jedenfalls nur unwesentlich.

: Bearbeitet durch User
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