Jetzt mal gesundes Halbwissen, ohne exakte HF-Magie:
a) Es zählt alleine das offene Ende mit dem inneren Leiter als Antennenlänge. Das Kabel zählt nicht mit (außer für die Dämpfung) und die Metallhülse ist der Gegenpol/Masse/Erdersatz.
b) Routerantennen sind entweder WLAN oder DECT, und damit 2,4, 5, 6 oder 1,8 GHz. Die entsprechenden Längen ergeben sich als 30mm, 14mm, 12mm oder 41mm für Viertelwellenstrahler. Da DECT in der Regel als Blechstreifen ausgeführt wird und 6GHz eher selten ist und du "alte Antenne" schriebst, wird das auch nicht der Fall sein.
c) Es gibt keine Mehrbereichsantennen. Die Antenne passt für genau eine Frequenz gut und je weiter die Frequenz des Signals abweicht desto beschissener wird sie. Man wird also eine Antennenlänge wählen, die technisch beide Bereiche ähnlich schlecht abbildet, wenn man mehrere Frequenzbänder nutzen will. Zufälligerweise ist eine 2,4GHz-Viertelwellenantenne mit 30mm etwas länger als eine 5GHz-Halbwellenantenne mit ca. 28mm, d.h. das passt eigentlich recht gut, den Rest erledigt der Vorverstärker respektive die Endstufe.
Selbstverständlich gibt es Mehrbandantennen. Ausserdem gilt die Aussage "immer Viertelwellenstrahler" auch nicht. Siehe 5/8-Lambda oder auch vertikal gestockte Strahler, nach aussen optisch nicht zu unterscheiden, sobald die umschäumt sind.
Ganz rechts im Bild ist bei beiden Antennen der dünne Innenleiter des Koaxkabels zu sehen.
Nimm Dir einen Messschieber und ermittle die Länge dieser Innenleiter bis zum Sperrtopf (bis da wo weiter links der dicke Teil beginnt).
Das Innenleiter Stück ist Lambda / 4.
Wenn das Stück ca. 3cm lang ist hast Du eine Antenne für 2,4 GHz.
300/Frequenz (in MHz) = Lambda.
Das dann durch 4 geteilt.
Zufälligerweise ist eine 2,4GHz-Viertelwellenantenne mit 30mm etwas
länger als eine 5GHz-Halbwellenantenne mit ca. 28mm, d.h. das passt
eigentlich recht gut, den Rest erledigt der Vorverstärker respektive
die Endstufe.
Du hast echt den passenden Nick, wenn auch mit Tüffeler.
Zeig mal die Endstufe, die direkt sowohl eine Viertelwellenantenne (niederohmig) als auch eine endgespeiste Halbwellenantenne (hochohmig) füttern kann. Was passiert wohl mit der Leistung, wenn sie vom 50Ω-Kabel direkt auf die hohe Impedanz eines Halbwellendipols trifft? Falls die Endstufe gut ist, schaltet sie ab, weil 100% der Leistung zu ihr zurück reflektiert würden.
Dann erklär mir mal, wie ein Dualband-WLAN-Interface an einer 30mm-Drahtende-Antenne geht.
Ich bin kein HF-ler, aber habe schon genug WLAN-Dingsbumse verbaut, zerbastelt und aufgemacht um solche Antennen als Handvoll in der Kiste zu haben.
Da gibt's 2,4GHz (langes Drahtende), 5 GHz (kurzes Drahtende) und "Dualband" (in der Regel auch langes Drahtende, geringfügig kürzer als 2,4GHz, aber das halte ich für Herstellerspezifisch bzw. Fertigungstoleranzen, oder es ist ein 28mm-Halbstrahler).
Verschiedene dbm-Typen sind primär im Plastikteil länger (Schwanzlänge ist alles), das Innenteil ist mehr oder weniger identisch, wobei das ebay/amazon-Nachfrickelantennen z.B. für Fritzboxen waren, d.h das kann auch einfach Chinesen-dbm sein.
Nein, für eine einfache Drahtantenne nicht. Ja, es gibt sicherlich welche mit Resonatoren oder Reflektoren, aber diese einfachen Pins sind in der Regel einfache Lambdaviertels.
Diese ganzen Routerpins egal welchen Herstellers sehen innen alle so aus.
https://de.wikipedia.org/wiki/Sperrkreis#Mehrbandantennen
Mit Sperrkreisen geht das schon, aber ohne die hat man nur Resonanzen ungefähr auf ungeradzahligen Vielfachen der Grundfrequenz, also vor allem für die dreifache Frequenz.
https://de.wikipedia.org/wiki/Sperrkreis#Mehrbandantennen
Mit Sperrkreisen geht das schon, aber ohne die hat man nur Resonanzen
ungefähr auf ungeradzahligen Vielfachen der Grundfrequenz, also vor
allem für die dreifache Frequenz.
Um solche Fragen zu beantworten verwendet man einen Antennenanalysator oder einen Netzwerkanalysator (VNA).
Damit kann man die fragliche Antenne ausmessen und kann sich i.d.R. das SWR direkt über der Frequenz ausgeben lassen.
Solche Geräte gibt es von günstig bis unbezahlbar, wobei hier die günstige Version (Nano-VNA) reichen sollte. Man muß schauen, das der benötigte Frequenzbereich vom Gerät abgedeckt wird.
Hm.
Meine Accesspoints tuns ganz gut, kann nicht meckern. 3 Drahtendeantennen im schicken Plastikpinöpsel, Concurrent Dualband mit 450/1300MBit.
Kann natürlich sein, das 2,4GHz über eine und 5GHz über 2 Antennen läuft, keine Ahnung wie das mit der Bandbreite hinhaut.
Aber: die Dinger sind nicht markiert, und die Antennengewinde auch nicht.
Eine Beschränkung auf ein Band verändert für dieses die Reichweite oder Geschwindigkeit nicht.
Hat jeder ganz selbstverständlich im Küchenschrank parat, direkt neben
der Heißluftfritteuse.
Bei mir liegt der nano-VNA direkt neben dem Oszi.
Dass diese Lambda-Viertel-Sperrtopf-Antennen eine Resonanzfrequenz haben, die leicht aus der Länge des Schniedels berechnet werden kann, wurde ja schon gesagt. Allerdings nur nicht von jedem.
eine zweite Frage zum Frequenzbereich von älteren Routerantennen:
Das was da auf den Bildern oben raus geht, ist eine 1/4 Wellenlänge.
Das was aussieht wie ein Rohr, ist auch eine 1/4 Wellenlänge,
also zusammen 1/2 Wellenlänge. Das mußt du messen, damit kannst
du die Frequenz ausrechnen. Wellenlänge ist Lichtgeschwindigkeit
durch Frequenz. Lichtgeschwindigkeit = 300000 km/s
Frequenz in kHz, dann kommt Meter raus.
Eine Messung mit dem Nano VNA gibt meist ganz interessante Ergebnisse. Zur Ausrüstung eines Senders auf einer unüblichen Frequenz habe ich mal ein ganzes Dutzend günstiger Stummelantennen durchgemessen und manche haben gleich mehrere "Sweetspots" (gutes SWR) bei VÖLLIG verschiedenen Frequenzen.
Diese Antennen sind mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit für 2.4 GHz dimensioniert (klassischer Sperrtopfdipol). In dem Bereich werden sie am besten funken (sofern die Umgebung nicht allzu verbaut und voller Metallteile ist...)
Nichtsdestotrotz werden sie auch im 5 GHz band in der Praxis problemlos funktionieren. Die Anpassung mag je nach Kanal nicht optimal sein und das Richtdiagramm etwas unvorhersehbar, aber das sind alles keine wirkliche Hindernisse für eine anständige WLAN Verbindung.
Scwieriger wirds, wenn man eine Antenne bei einer Frequenz deutlich unterhalb ihrer Designfrequenz betreiben möchte.
Ein Sperrtopfdipol ist lediglich ein Dipol, bei der die Speiseleitung
ungünstigerweise durch einen der Dipolarme verläuft.
Nein, keineswegs.
Eine Sperrtopfantenne, auch genannt Topfkreisantenne, ist ein Halbwellendipol, der durch einen Topf angeregt wird. Dabei muss das Speisekabel keineswegs durch den Dipol verlaufen!
Eine Messung mit dem Nano VNA gibt meist ganz interessante Ergebnisse.
Zur Ausrüstung eines Senders auf einer unüblichen Frequenz habe ich mal
ein ganzes Dutzend günstiger Stummelantennen durchgemessen und manche
haben gleich mehrere "Sweetspots" (gutes SWR) bei VÖLLIG verschiedenen
Frequenzen.
Ein "gutes" SWR heisst nicht mehr, als das die Antennenimpedanz keine
reaktiven Anteile hat, und ist nicht gleichbedeutend mit: "Ist für
diese Frequenz eine gute Antenne".
Eine Antenne kann auf ihrer "Wunschfrequenz" ein schlechtes SWR haben,
dann ist sie einfach nur fehlangepasst.
Das mag je nach Anwendungszweck tolerabel sein.
Nur im Idealfall, wenn der Konstrukteur dafür gesorgt hat, fällt
niedriges SWR und gute Abstrahlung zusammen.
Es gibt im übrigen ja auch nicht nur 50 Ohm Systeme...
Eine Antenne kann auf ihrer "Wunschfrequenz" ein schlechtes SWR haben,
dann ist sie einfach nur fehlangepasst.
Für eine Empfangsantenne stimmt das.
Beim Senden (und hier geht es um Routerantennen) will man optimale Anpassung um die Sendeleistung in den Äther zu bekommen.
Sonst macht es die Konkurrenz besser und verkauft ggf. mehr Router, weil die eine höhere Reichweite haben...
Eine Antenne kann auf ihrer "Wunschfrequenz" ein schlechtes SWR haben,
dann ist sie einfach nur fehlangepasst.
Für eine Empfangsantenne stimmt das.
Beim Senden (und hier geht es um Routerantennen) will man optimale
Anpassung um die Sendeleistung in den Äther zu bekommen.
Sonst macht es die Konkurrenz besser und verkauft ggf. mehr Router, weil
die eine höhere Reichweite haben...
Richtig.
Aber man sehe sich einmal die "Verluste" bei einem SWV von z.B. 2 an.
Das macht vllt einen Unterschied, wenn ein Signal nach 802.11b mit
einem Signal knapp über dem Noisefloor hereinkommt. Die heutigen
Modulationsarten brauchen eine grundsätzlich bessere Dämpfungsreserve.
In der Praxis wird man je Etage/Raum (mindestens) einen Accesspoint
brauchen. Und da machen dann wenige dB nicht unbedingt den Unterschied.
Das ist dann natürlich nur suboptimal.
Bei meiner 11 m-Vertikal habe ich schon auf ein SWV von 1 geachtet.
Das lag aber eher daran, dass die nicht mit 100 mW gefüttert wurde.
Ein niedriges SWV gibt aber keine grundsätzliche Gewähr für eine
gute Funktion der Antenne. Das muss man schon mit Signalgenerator
und selektivem Voltmeter im Freifeld messen...
Ein niedriges SWV gibt aber keine grundsätzliche Gewähr für eine
gute Funktion der Antenne.
Die einfachste Argumentation für diese Aussage ist es doch immer, dass ein Abschlusswiderstand ein sehr gute Anpassung hat, trotzdem keine gute Antenne ist. ;-)
Ein SWV von 1:2 entspricht ja in etwa 10 dB Rückflussdämpfung, d.h. gerade mal 1/10 der Leistung gehen zum Speisepunkt zurück – 90 % dagegen verbleiben am anderen Ende, und werden bei einer Antenne hoffentlich abgestrahlt. 1:2 wiederum heißt an einem 50-Ω-System, dass alles von 25 Ω bis 100 Ω im tolerablen Bereich liegt.
Die einfachste Argumentation für diese Aussage ist es doch immer, dass
ein Abschlusswiderstand ein sehr gute Anpassung hat, trotzdem keine gute
Antenne ist. ;-)
Routerantennen.jpg
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