Bandbreite Selbstbau Helix 2,4GHz...

1st Official Post

    Moin,

    habe meine ersten Versuche im GHz Bereich gemacht und eine Helix probiert.

    Okay, die Frequenz für den QO-100 Uplink habe ich mangels Wickelkörper noch nicht ganz getroffen, aber ich bin verwundert über die Bandbreite, welche ich mit dem nanovna2 ermittels habe?!

    Die Helix besteht aus 3 Windungen ca.38mm Durchmesser und wird über eine 8x32mm lamda/4 Transformator angepasst.

    Das Anpassstück ist 5mm über der Reflektorfläche angeordnet.

    Die SMA Buchse ist bündig in den Reflektor (Leiterplattenmaterial) eingelötet.


    Ich werde jetzt einen besseren Wickelkörper suchen und damit dann die Frequenz auf 2,4GHz bringen...



    Gruß

    DG5LM, Matthias

    Hallo Matthias,

    sieht docvh richtig gut aus. Durch leichtes drücken der Windungen kann man sich sehr schön der Idealfrequenz / Resonanz nähern. Beim Abgleich habe ich mittels Dremel das Anpassplättchen sukzessive in der Breite verkleinert. Die Antennen sind schon recht breit im Resonanzverhalten.

    Weiterhin viel Erfolg und Spaß beim Selbstbau

    73 Wilhelm

    Hallo Wilhelm,

    ja ich war auch erstaunt wie "einfach" es ist, wenn man mit entsprechender Genauigkeit arbeitet. Jetzt werde ich mir Gedanke um die Realisierung der Montage am Feedarm machen. Genug Antennen hab ich ja schon gesehen :)

    Dann noch den Kühlkörper an den Upconverter montieren und dann bon ich endlich QRV :)

    73 Matthias

    Hallo Matthias,

    wie an anderer Stelle in diesem Forum beschrieben, reichen 3 Wdg scheinbar nicht aus um eine saubere Zirkularität hinzubekommen. Meistens sind es 3,5 Wdg und mehr. Ich werde da mal demnächst selber ein paar Versuche machen, da es mich einfach interessiert. Wir haben in unserem OV mit der sg Ice-Corn Antenne gute Erfahrungen gemacht und die hat eben 3,5 Wdg. Habe aber auch noch eine ca. 52cm lange Helix mit 17 Wdg gebaut und auch erfolgreich über QO100 ausprobiert. Wie heist es doch so schön: Probieren geht über studieren. Wenn ich die "Laborversuche" abgeschlossen habe, werde ich mich dazu mal melden; wird aber ein paar Tage dauern, da es neben Afu noch andere lebensnotwendigen Sachen gibt.

    73 Wilhelm

    Guten Morgen Wilhelm,

    ja, das mit der Zirkularität hab ich auch schon vielfach gelesen... genauso wie das Dauerthema Durchmesser des Wicklungsdrahts.

    Das schöne in diesem Frequenzbereich ist ja, daß man dürch die geringe Wellenlänge schon sinnvolle Messungen im heimischen Shack machen kann. 10 Wellenlängen sprich Fernfeld erreicht man ja schon am Ende des Labortisches :)

    Man müsste sich dazu wohl den nanovna2 mit 2m Kabel kalibrieren und dann mal zwei Antennen nehmen und die eine in der Wicklungsachse rotieren. Wurde mir ja so im anderen Thread vorgeschlagen...

    Oder aber man nimmt sich einen zweiten nanovna2 für den Messaufbau :) Bei dem Preis für die Dinger ...

    73 Matt

    Quote from DG5LM

    Man müsste sich dazu wohl den nanovna2 mit 2m Kabel kalibrieren

    Hallo Matthias,


    schön zu sehen Deine Antennenversuche, so habe ich vor fast 2 Jahren auch damit angefangen.

    Bin am Ende bei 2,5 wdg. für meine 60cm PrimeFocus gelandet.

    Kleiner Tip, Antenne erst an den Spiegel montieren, dann messen. Hatte da diverse AHA-Effekte.

    Ach ja und ganz wichtig, wie Du selber geschrieben hast, VNA vorher mit Kabel (bitte kein RG58) kallibrieren.

    Bei 2,4GHz taugen auch keine mitgelieferten 50r Widerstände mehr zum kalibrieren, hab ich hier auch mal mit meinem Anritsu S331 verglichen.

    Aber Helix im Eigenbau ist eine gute Möglichkeit als Feed für den Spiegel.

    Hatte da auch mit Offsetspiegeln Versuche gemacht und da wieder völlig anderes Verhalten festgestellt als beim Prime-Focus.


    Hier reichen übrigens 4W am Feed für einen Pegel = Bake am Sat.


    73, Frank

    Hallo zusammen,

    unter Bezug auf #6 kann ich berichten, dass ich entsprechende "Mess"versuche zur Ermittlung der Zirkularität gemacht habe. Leider nicht aussagekräftig. Als Empfangsantenne habe ich eine log-per Antenne an einen SG-Lab Transverter und dahinter den RSP1A angeschlossen. Auswertung erfolgte mit dem zugehörigen SDRuno Programm. Die zu testende Antenne habe ich mittels hp Messsender mit einer Leistung von 0dBm beaufschlagt. Abstand zwischen den Antennen 2,05m. Die Empfangsantenne ist in einer Halterung, wo ich mittels Winkelmesser auf 1 Grad genau die Drehung vornehmen kann (siehe Anhang). Und dann kam die Ernüchterung: WLan Kanal 1 schlug unerbittlich zu. Benedikt, DO4DY, hat dann mal nachgeschaut und festgestellt, dass in unmittelbarer Nähe mindestens 5 verschiedene Stationen auf Kanal 1, und damit im Bereich unserer Uplinkfrequenz unterwegs sind. Bei den Messungen springen die Messwerte über 3dB hin und her und damit in dem Bereich der für uns messtechnisch relevant wäre. Habe den Versuch gemacht mittels 3 maliger Wiederholung der Messreihe und anschließender Interpolierung evtl. etwas Brauchbares zu bekommen; leider nein.

    Mir war von Anfang an klar, dass man solche Messungen eigentlich nur in abgeschirmten Räumlichkeiten oder ganz weit in der Heide machen kann. Aber im dichtbesiedelten Ruhrgebiet funktioniert es einfach nicht. Schade, hätte gerne was anderes berichtet.

    Das gleiche Problem wird man auch mit einer Messung mittels NanoVNA haben, da ist der Empfänger noch breiter und dadurch ein offenes Tor für die breitbandigen WLan Signale. Ich hatte gehofft, durch die Kombination Transverter / RSP1A ein schmales und damit vielleicht ungestörteres Signal zu bekommen.

    Wenn noch jemand Vorschläge hat, gerne! Hätte selber noch einen, aber ich mag nicht fragen: Bekannte haben zum Schutz vor Elektrosmog ihr Schlafzimmer auskleiden lassen und dazu entsprechende Vorhänge / Gardinen installiert; wäre vielleicht ja mal einen Doppel-Test wert.

    73 Wilhelm

    Hallo Gerhard und Robert,

    ja ich könnte die Leistung erhöhen, aber ich teile da die Bedenken hinsichtlich der Reflexionen. Die Frequenz ändern bedeutet mindestens 500kHz unterhalb 2400MHz zu testen. Für die Helix Antennen m.E. gerade noch möglich. Ich wollte aber auch mal die Poty in unterschiedlicher Ausführung (rechteckiger und runder Strahler) testen und da kommt es schon auf die möglichst exakte Betriebsfrequenz an. Ich werde nachher mal einen Kellergang im Haus auf Tauglichkeit prüfen.

    Danke für eure Anregungen.

    73 Wilhelm

    Hallo zusammen,

    habe jetzt einen ruhigeren Ort gefunden und werde den Versuch insgesamt noch einmal wiederholen. Frequenzmäßig bin ich jetzt auf 2400.1 MHz gegangen und habe die Mess-Bandbreite reduziert. Jetzt schwankt die Anzeige nur noch um +- 1 Digit, also dem normalen Messfehler der Anzeige.

    Bis später

    Wilhelm

    Da bin ich wieder,

    habe die neuen Versuche abgebrochen, da jetzt aufgrund räumlicher Enge Reflexionen auftreten. Muss doch mal rausfahren und mir eine freie Wiese ohne WLan suchen. Evtl. auch eine andere Messantenne die über eine entsprechend hohe Rückwärtsdämpfung verfügt um den Messplatz dahinter mit seiner Bedienung auszublenden.

    Danke für euer Interesse, auch wenn es zur Antenne nur minimale Erkenntnisse gebracht hat, zu Messverfahren umso mehr.

    73 Wilhelm

    Hallo Wilhelm,


    schau dir mal den Beitrag “Messungen am 13-cm-Septumfeed von DH2VA“ im AMSAT-Journal 4/2017 an.


    Nach der Methode haben wir, Peter, DG5ACX und ich schon viele GHz-Antennen gemessen und immer verwertbare Messergebnisse erzielt.


    Sowohl auf unserem recht kleinen Platz vor unserem Clubheim, mit Büschen (belaubt und unbelaubt) in ca.3 m Abstand hinter dem Messobjekt, als auch auf dem deutlich größeren Grundstück eines Funkfreundes (belaubte Büsche und Bäume in ca. 10 m Abstand hinter dem Messobjekt) oder auf der Pferdekoppel eines anderen Funkfreundes (belaubte Büsche und Bäume in ca. 50 Abstand hinter dem Messobjekt).


    Zur Kontrolle und zum Vergleich messen wir bei jedem Ortswechsel immer zwei (Referenz-)Antennen.


    VY 73! Peter, DJ7GP


    PS.: Im „Funkamateur“ Heft 10/2020 wird ein Bericht über das überarbeitete 2,4/10 GHz-Duoband-Feed erscheinen. Darin werden sowohl gemessene als auch durch Simulation ermittelte Diagramme gegenüber gestellt.

    Lieber Peter,

    recht herzlichen Dank für deinen Hinweis. Leider habe ich das Amsat Journal 4/17 nicht, da ich erst in diesem Jahr beigetreten bin. Wenn mir jemand einen Scan zuschicken könnte, wäre ich sehr dankbar. Call@darc.de.

    Mein Abbruch heist nicht, dass ich das Projekt aufgegeben hätte, eher das Gegenteil.

    vy 73 Wilhelm

    Hallo Wilhelm,


    wenn du über einen NanoVNAv2 verfügst, könntest du bei deinen Messungen auch mal folgendes Verfahren testen:


    https://www.rfcafe.com/referen…nna-Polarization-v6-4.pdf


    Mit der Gleichung von Seite 6 (4 im pdf) lässt sich das Achsverhältnis über die Phasen- und Amplitudendifferenz zweier Messungen bei 0° und 90° Ausrichtung einer linear polarisierten Referenzantenne bestimmen.


    Selbst ausprobiert habe ich das Verfahren aus Zeitgründen leider noch nicht.


    73 Björn

    Hier meine CD-Box-Helix, welche man praktisch zum Nulltarif bauen kann (ausser der N-Connector-Buchse, hi).

    Der Reflektor besteht aus einer mit einem Kreisschneider ausgeschnittenen Epoxyd-Platine, wobei das Mittelloch an das verwendete LNB angepasst sein muss. Die CD-Box aus PP dient lediglich als Wetterschutz für die Helix und wurde an den Rändern vor der Montage mit Silikon abgedichtet. Die CD-Box wurde von hinten auf das LNB (ohne Gehäuse) aufgesteckt und zusammen mit dem anschliessend montierten LNB-Gehäuse mit Silikon wasserdicht zusammengeklebt. Die Befestigung auf dem Tragarm der SAT Schüssel erfolgt wie gehabt mit einer Klammer um das LNB.


    Die Helix habe ich in mehreren Varianten mit 3, 4, und 5 Windungen 6qmm Kupferdraht getestet. 2,5qmm oder 4qmm Draht geht auch, ist aber mechanisch nicht so stabil. Der Windungsabstand, der Helix-Durchmesser (hier ca. 50mm innen) und die Drahtstärke haben offensichtlich kaum einen Einfluss auf das SWR, gemessen mit meinem VNA. Der Anschlusspunkt (Lötstelle) der Helix auf der Lambda/4 Anpassleitung ist jedoch entscheidend dafür und muss mm für mm per VNA-Messung ermittelt werden.


    Für die relativ breite Resonanzfrequenz der Helix ist die Gesamtlänge des Drahtes entscheidend. Zum späteren Abgleich habe ich die Windungen um ca. 1/2 Windung länger gewickelt und durch mm-weises Kürzen auf Resonanz bei 2.4GHz gebracht. Anschliessend musste ich nochmals den Anschlusspunkt der Helix korrigieren. Das alles ist ohne Messmittel kaum möglich. Meinen Antenna Analyzer für 140-2700MHz habe ich für ca. 100 Euronen aus China bezogen. Damit kann ich auch meine 2m + 70cm Antennen abgleichen.

    Je nach Spiegelgrösse ist ausserdem noch die maximale Ausleuchtung zu beachten. Diese ist abhängig von der Windungszahl und somit vom Öffnungswinkel der Helix. Bei einem 80cm-Satspiegel hat sich eine Helix mit 4+ Windungen bei mir am besten bewährt.