Lora - Stummelantenne - Gegengewicht

Ein Gegengewicht sollte 1/4 Wellenlänge haben. Die Massefläche der Schaltung ist auch schon ein Gegengewicht, wenn die großgenug ist reicht das auch schon. Außer du leitest die HF mit ein Koaxialkabel irgendwo hin zur Antenne, dann brauchst du dort auch wieder ein Gegengewicht. Gegengewicht ist sozusagen der zweite Pol. es kann ja immer nur ein Strom fließen, wenn es zwei Pole gibt.

Wenn die Massefläche nicht großgenug ist, löte an die Massefläche einen Draht mit 1/4 Wellenlänge an und alles ist gut.

Siehe hier, die Radiale die schräg nach unten gehen, sind das Gegengewicht.

https://de.wikipedia.org/wiki/Groundplane-Antenne

Günter L. schrieb:

Ein Gegengewicht sollte 1/4 Wellenlänge haben. Die Massefläche der Schaltung ist auch schon ein Gegengewicht, wenn die großgenug ist reicht das auch schon. Außer du leitest die HF mit ein Koaxialkabel irgendwo hin zur Antenne, dann brauchst du dort auch wieder ein Gegengewicht. Gegengewicht ist sozusagen der zweite Pol. es kann ja immer nur ein Strom fließen, wenn es zwei Pole gibt.

Ich werde wahrscheinlich die Platine mit dem SX1276 mittels SPI Bus nach außen führen. Das Thema ist, dass es möglichst klein und unauffällig sein soll. Der ESP Microcontroller ist in einem Überseecontainer, die Lora Platine, dann außerhalb.

Günter L. schrieb:

Wenn die Massefläche nicht großgenug ist, löte an die Massefläche einen Draht mit 1/4 Wellenlänge an und alles ist gut.

Dann werde ich dass wahrscheinlich so machen und die Massefläche erweitern. Ich glaube nicht, dass die Massefläche groß genug ist.

Würde es dann so passen wie im Bild (siehe Anhang)?.

Ich habe wirklich null Erfahrung bezüglich Antennen.

Vielen Dank schon im Voraus.

UTGMK

Die Module gibt es auch mit Antennenanschluss SMA oder IPX. Dann eine Groundplane oder: https://de.wikipedia.org/wiki/Schlitzantenne https://de.wikipedia.org/wiki/Ringschlitzantenne

Ich bin noch neu bei Antennen. Ich kenne nur die Dipoleantenne. Kann man das Gegengewicht der Dipole nicht nehmen und zusammenrollen? Das müsste doch Platztechnisch mehr sinn machen? Dann könnte man einfach die Stummelantenne nehmen und die metallische Länge messen. Ein stück draht zusammenknülle und als Gegengewicht anlöten

Die strahlende Antenne ist auch lambda/4 lang (nicht l/2). Nimm doch einfach den Übersee-Container als Masse. Das reicht! Und ja, es ist, wie ein Dipol: eine Seite Strahler, andere Seite Gegengewicht.

Helmut -. schrieb:

Und ja, es ist, wie ein Dipol: eine Seite Strahler, andere Seite Gegengewicht.

Als Dipolannten wird eine Antennenform bezeichnet, bei der die beiden Hälften gegensinnig schwingen, daher der Name.

Eine λ/4-Antennen braucht eine Massefläche, an der sich das Feld spiegeln kann. Das Feld der Antenne und sein Spiegelbild sind dann nicht von dem Feld einer Dipolantenne zu unterscheiden.

Günter L. schrieb:

Ein Gegengewicht sollte 1/4 Wellenlänge haben.

Dann wäre es eine Dipolantenne. Die Spiegelebene für eine λ/4-Antenne kann gerne größer sein.

Ich habe mal mit einem nanoVNA experimentiert und mir eine Antenne für 433 MHz aus Draht zurechtgebastelt. Ich habe in der Mitte einen Draht für h/4 und an den Schirm 3 Stück h/4 hingelötet. Als ich angefangen habe die 3 Drähte vom 90° Winkel nach unten zu biegen ist der Wiederstand der Antenne richtung 50 Ohm gegangen. Warum? Was passiert da?

Solch winzige Stummelantennen sind eher als Behelfsantennen zu betrachten, damit überhaupt etwas abgestrahlt bzw. empfangen wird.

Gedanken über ein passendes Gegengewicht sind z.B. bei "richtigen" Antennen z.B. auf dem Hausdach und bei hoher Sendeleistung sinnvoll.

Das Gegengewicht bei der winzigen Platine bleibt undefinierbar, da Zuleitungskabel, Blechgehäuse etc. alles komplett durcheinanderwürfeln.

Darum bemerkt man bei so einer Anordnung auch keine (erhoffte) Reichweitenverbesserung. Dazu kommt, dass der Kram meist in Innenräumen betrieben wird.

Da gibt es Unmengen von nicht vorhersagbaren Reflexionen oder Dämpfungen zwischen Sender und Empfänger.

Der Gedanke ist zwar generell richtig, aber bei der Anwendung vollkommen überbewertet.

Stefan M. schrieb:

Solch winzige Stummelantennen sind eher als Behelfsantennen zu betrachten, damit überhaupt etwas abgestrahlt bzw. empfangen wird.

So ein Käse!

Das ist/sind keine "Stummel", da könnt ich mich direkt uffregge. Die Antenne ist ziemlich genau auf die Wellenlänge angepasst.

Stefan M. schrieb:

Gedanken über ein passendes Gegengewicht sind z.B. bei "richtigen" Antennen z.B. auf dem Hausdach und bei hoher Sendeleistung sinnvoll.

Nochmal: die Antenne des TO ist eine "richtige" Antenne, ziemlich genau zur Frequenz passend. Ob mit oder ohne Gegengewicht. Die Frequenz bestimmt die Grösse der optimalen Antenne.

Lerne dazu: https://de.wikipedia.org/wiki/Groundplane-Antenne

von Jens K. schrieb:

Warum? Was passiert da?

Es ist ein Resonanzefekt. Es ändert sich die Kapazität wenn man den Winkel der Radiale ändert. Es laufen elektrische Feldlinien von der Antennenspitze zum Gegenpol oder zur Massefläche. Man kann sich die Antenne als Reihenschwingkreis vorstellen. Also Reihenschaltung von Kondensator und Spule. Ein Reihenschwingkreis macht bei Resonanz einen Kurzschluß. Es fließt also ein starker Strom. Zusätzlich muß man sich auch noch einen Strahlungswiderstand zu dieser Reihenschaltung vorstellen. Der sorgt dafür, daß wir keinen totalen Kurzschluß haben und eine elektromagnetische Welle in den Raum abgestrahlt wird. Induktivität und Kapazität sind auf der Länge der Antenne verteilt. Zum Einspeisepunkt hin eher Induktivität, zur Antennespitze hin eher Kapazitivität. Deshalb sind die Magnetischen Feldlinien, die mantelförmig um den Draht laufen, im Einspeisepunkt am größten. Weil dort der größte Strom fließt. Die Spannung ist zur Antennen- spitze hin am größten. Sie ist dort um ein vielfaches größer als im Einspeisepunkt.

Wie ein Reihenschwingkreis funktioniert, siehe hier:

https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingkreis

Wastl schrieb:

So ein Käse!

Das ist/sind keine "Stummel", da könnt ich mich direkt uffregge. Die Antenne ist ziemlich genau auf die Wellenlänge angepasst.

Ich entwickle beruflich Antennen und bin lizensierter Funkamateur (nur am Rande). Die Antennen sind Behelfsantennen. Ich habe nie behauptet, dass sie nicht in etwa auf die Sollfrequenz resonant sind.

Lies die richtige Literatur (Stichwort "stark verkürzte Strahler"). Ein Dummyload oder ein bei z.B. 50 Ohm angezapfter Schwingkreis ist auch korrekt angepasst.

Die Teile strahlen was ab (und empfangen dementsprechend auch). Aber z.B. ein gestreckter Halbwellendipol oder eine "Triple Leg Antenne" sind Antennen, deren Eigenschaften wirklich definierbar sind.

Ändere die Position der gewendelten Antenne aus dem Bild des TO z.B. 5cm in irgendeine Richtung. Dann sind (durch die Einflüsse der Umgebung im Nahfeld) sofort alle Resonanzen und Anpassungen wieder ganz wo anders.

Die Antenne eines Handfunkgerätes z.B. Ist völlig "out of range" wenn ich das Gerät in einem Alukoffer oder Blechfass Betreibe... Nur so als Vergleich.

Eine Antenne, deren Anpassung etc. ich korrekt und reproduzierbar messen will, muss frei von Umgebungseinflüssen sein. Diese Module wie im Bild erfüllen das nicht. Daher ist die angestrebte Modifikation oder "Verbesserung" dieser Antennenen zwar richtig gedacht, aber in dem Falle am Ende wirkungslos.

Ein höherer Antennengewinn wird durch Richtwirkung erzielt. In Innenräumen sind aber Reflexionen an Metallgegenständen, Kabeln in der Wand etc. so extrem ausgeprägt, dass die erhoffte Reichweitenerhöhung nicht oder nur zufällig feststellbar ist.

Jens K. schrieb:

Ich habe mal mit einem nanoVNA experimentiert und mir eine Antenne für 433 MHz aus Draht zurechtgebastelt. Ich habe in der Mitte einen Draht für h/4 und an den Schirm 3 Stück h/4 hingelötet. Als ich angefangen habe die 3 Drähte vom 90° Winkel nach unten zu biegen ist der Wiederstand der Antenne richtung 50 Ohm gegangen. Warum? Was passiert da?

Ja, dadurch wurde aus einem lambda/4-Strahler ohne Gegengewicht eine sog. Groundplane-Antenne mit Gegengewicht. Und bei dieser Art von Antenne ändert sich der Fusspunktwiderstand (nur mit einem E) mit dem Winkel der "Schirmdrähte". Wenn du sie im Winkel von 45° nach unten winkelst, bekommst du halt genau die gewünschten 50 Ohm.

Helmut -. schrieb:

Ja, dadurch wurde aus einem lambda/4-Strahler ohne Gegengewicht eine sog. Groundplane-Antenne mit Gegengewicht. Und bei dieser Art von Antenne ändert sich der Fusspunktwiderstand (nur mit einem E) mit dem Winkel der "Schirmdrähte". Wenn du sie im Winkel von 45° nach unten winkelst, bekommst du halt genau die gewünschten 50 Ohm.

Antennen sind für mich immer wieder faszinierende Böhmische Dörfer. ########################################

Ich habe jetzt nochmal den Aufbau neu gezeichnet (siehe Anhang). Ich werde das SX1276 Modul nach außen führen und dort zwei Drähte anlöten (Antenne/Gegengewicht). Das dies keine Professionelle Antenne ist, ist mir bewusst. Ich hoffe aber, dass ich trotzdem besseren Empfang habe als mit der mitgelieferten "Sprialantenne".

Beim nächsten mal werde ich darauf achten gleich einen Antennenanschluss (SMA oder IPX) am Funkmodul zu haben.

Vielen Dank für die sehr interessante und aufschlussreiche Unterhaltung hier.

Genau deshalb sind gute Foren so wichtig.

Viele Grüße utgmk

Wenn du Spaß am experimentieren hast, kannst du die Drähte zwei Zentimeter länger lassen, und dann schrittweise abknipsen, um das Maximum an Signal zu bekommen. Dabei wird dann auch auffallen, dass das Signal auch stark schwankt, wenn sich der Nutzer in der Nähe bewegt, oder sich der Abstand zu Metallteilen (Fensterbank, Fensterbeschläge) ändert. Und ja, die Antennenanordnung als gestreckter Dipol macht für mich Sinn, mehr als die Wendel. Natürlich bräuchte man streng genommen eine Anpassung von asymmetrisch auf symmetrisch, aber man kann die Kirche auch im Dorf lassen.