Stabantenne und Polarisation

[Robert K.]

Irgendwie, das Bode?-diagramm fehlt mir. Und weitere Kenntnisse sowiseo.
Wobei doch einige Feld/Wellen-Grundlagen da sind.

Warum funkt es wenn die Antennen 90° verdreht sind?

Also auch ich bin ein Opfer von Funknetzwerken geworden. Ich habe dabei
versucht einige Meter per Stabantennen (ca 5dbi) zu überbrücken. Ich
dachte ich hätte das mit der Polarisation verstanden doch zu meinem
Erstaunen funktionierte die Strecke besser, wenn ich die Antennen
senkrecht zueinander ausrichtete. Wieso?


Ich dachte die Polarisierung der EM-Strahlen erfordert ein Komplanares
ausrichten.

Aslo in der Fluchtsicht so:


hinten --.





o
vorn H
H
H
~~~

 

[Oliver Bartels]

On Wed, 05 May 2004 21:47:31 +0200, "Robert K." <anon@nospam.de>
wrote:

Warum funkt es wenn die Antennen 90° verdreht sind?
Z.B. weil es in der realen Welt böse und gemeine leitende

Flächen gibt, die die Polarisation kippen können.

Oder weil Antennen ein Nahfeld haben.

Oder, oder, oder ... ;-)

Also auch ich bin ein Opfer von Funknetzwerken geworden. Ich habe dabei
versucht einige Meter per Stabantennen (ca 5dbi) zu überbrücken. Ich
dachte ich hätte das mit der Polarisation verstanden doch zu meinem
Erstaunen funktionierte die Strecke besser, wenn ich die Antennen
senkrecht zueinander ausrichtete. Wieso?
Dein Fall ist eher die Ausnahme.

Generell:
1. Die üblichen Stabantennen sollten zur guten Funktion eine
Massefläche haben, und sei es der Erdboden.
Es sei denn, sie sind ein als Stabantenne verkappter Dipol.

2. Das elektrische Feld *steht auf Metall senkrecht* (in den anderen
Richtungen kann nichts sein, eben weil das Metall leitet), deshalb
funktioniert z.B. auch die gewöhnliche Stabantenne am Auto
für UKW, obwohl UKW horizontal polarisiert ist und der Stab
vertikal steht. Das Feld bleibt durch solche großen Metallflächen
auch in einer gewissen Entfernung nicht unbeeinflußt, der
Badezimmerspiegel beweist dies jeden Morgen aufs neue ...

3. Deine Beschreibung sagt wenig über die weiteren Umwelt-
bedingungen. Generell sollte man schon dei Polarisationsrichtung
beachten und nicht Horizontal mit Vertikal usw. vermischen,
es gibt aber wie in Deinem Fall durch die Randbedingungen
und Einflüsse insbesondere von leitenden Gegenstännden
verursachte Ausnahmen.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

 

[Wolfgang Draxinger]

Robert K. wrote:

Danke,
gestzt den Fall, es ist eine Stabantenne.
(Die APs haben ja idr sehr wenig Metallfläche zu bieten und schon gar
keine mit 13˛pi cm˛ )

Es gibt durchaus Möglichkeiten eine Antenne auch so anzupassen, dass sie
ohne Massefläche optimal abgestimmt ist. Der Erdboden ist nur eine
Möglichkeit. Bestes Beispiel ist mein AP. Wäre die Antenne ein Dipol würde
sie sicher ein sehr schlechtes Stehwellenverhältnis haben. Aber tatsächlich
handelt es sich um eine - mir liegt's auf der Zunge/Tastatur - naja, diese
Konstruktion mit einer Spule am unteren Ende als induktive Gegenlast zum
Lambda/4 Monopol.

Was ist dann die natürliche Ausbreitungsrichtung (der "Gewinnkeule")
Also eine Keule ist das eigentlich nicht, die hättest Du z.B. bei einer Yagi

oder einem Feed-Horn.

Richtung Spize?
Definitiv nicht.

Senkrecht zum Stab?
Schon eher, aber nicht ganz.

Die Veränderung der Polarisierung kann viele Gründe haben. Ein im richtigen
Abstand liegender Metallstab mit der richtigen Länge kann da schon einiges
ausmachen.

Wie gesagt, das ist alles HF und 50% davon sind ein wenig Hexerei, ein
Patentrezept gibt's da einfach nicht.

Wolfgang

 

[Robert K.]

Danke,
gestzt den Fall, es ist eine Stabantenne.
(Die APs haben ja idr sehr wenig Metallfläche zu bieten und schon gar
keine mit 13˛pi cm˛ )

Was ist dann die natürliche Ausbreitungsrichtung (der "Gewinnkeule")

Richtung Spize?

Senkrecht zum Stab?

 

[Oliver Bartels]

On Wed, 05 May 2004 22:39:28 +0200, "Robert K." <anon@nospam.de>
wrote:

Danke,
gestzt den Fall, es ist eine Stabantenne.
Die reguläre Stabantenne läuft unter dem Begriff *Rundstrahler*

und nicht Spitzstrahler ;-) damit sollte es klar sein.

Ob die aus chinesischen Reispflanzenresten gepressten
Anhängsel einer sogenannten "WLAN" Baugruppe
auch zu dieser Kategorie gehören, kann ich Dir nicht
sagen ;-/ Ich weiß aber sicher, dass ich schon mal einen
"High Gain" Rundstrahler in den Fingern hatte, bei dem
wohl die gesamte Serie nicht wirklich funktioniert hat, der
trotzdem wohl in erklecklichen Mengen unter das Volk
gebracht wurde. Unbestätigten Gerüchten zufolge soll
es auch anderen Leuten gelungen sein, mein
Messergebnis zu diesem Placebo zu reproduzieren.
Ganz unbestätigten Gerüchten zufolge wurde danach
ein 64kBit/s Kanal Richtung Taiwan, der eigentlich für
Telefonate gedacht war, nur noch mit den Signalwerten
+Max, -Max. und Null (auch der größte Schreihals muss
mal luftholen ;-) belegt, woraufhin das diesen Kanal
terminierende Endgerät auf dem taiwanesischen Schreibtisch
merkwürdige Tanzbewegungen vollführt habe ...
Aber wozu soll die Antenne auch funktionieren, es reicht
doch, wenn sie billig ist ;-/

(Die APs haben ja idr sehr wenig Metallfläche zu bieten und schon gar
keine mit 13˛pi cm˛ )
Die meisten "AP's" haben heute sowieso nix mehr zu bieten,

weder gescheite Rauschzahlen noch sonstwie reproduzierbare
Daten und erst recht keine gescheiten integrierten Antennen.
Was erwartet man auch für eine Kostenvorgabe von 10$
beim HF Teil :-(

Um die technischen Daten der Teile zu verbessern, schlage
ich daher vor, die Spitzenimpedanzrauschzahl ähnlich der
erfolgreichen PMPO bei Audioequipment einzuführen.
Dabei handelt es sich um die Rauschzahl des LNA's
bei kurzgeschlossenem Ausgang, jedoch bewertet mit der
regulären Verstärkung desselbigen multipliziert mit einer
Konstante, welche von der Mutter aller Schnäpchen
ausgewürfelt wurde, abzüglich der Anzahl der Garantiefälle
pro Monat ...

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

 

[Oliver Bartels]

On Wed, 05 May 2004 22:27:50 +0200, Wolfgang Draxinger
<wdraxinger@darkstargames.de> wrote:

Es gibt durchaus Möglichkeiten eine Antenne auch so anzupassen, dass sie
ohne Massefläche optimal abgestimmt ist. Der Erdboden ist nur eine
Möglichkeit. Bestes Beispiel ist mein AP. Wäre die Antenne ein Dipol würde
sie sicher ein sehr schlechtes Stehwellenverhältnis haben.
So, Du meinst also, dass man einen Dipol nicht auf z.B.

50 Ohm anpassen kann. Es soll aber sogar für das 2,4GHz
Band Baluns als SMD Bauteil geben ...

Aber tatsächlich
handelt es sich um eine - mir liegt's auf der Zunge/Tastatur - naja, diese
Konstruktion mit einer Spule am unteren Ende als induktive Gegenlast zum
Lambda/4 Monopol.
Hmm, ob da die Chinesen wieder neue physikalische Gesetze

beschlossen haben ;-/

Fakt ist: Auch ein Lambda/4 Strahler schaut ganz ohne Gegenpol
nicht gut aus, Anpassungs- oder Verlängerungsschaltungen (die
sind eh' gut verlustbehaftet) hin oder her.
Das scheint sich aber noch nicht bis nach Fernost rumgesprochen
zu haben, dementsprechend lustig sind auch die Ergebnisse, welche
mit den Sendewarzen (Antennen sind für mich etwas anderes ;-)
dieser AP's erzielt werden.

Deshalb nehme ich *nur* Access Points mit der Möglichkeit des
externen Antennenanschlusses und konnektiere daran eine
richtige_Antenne (tm).

Wie gesagt, das ist alles HF und 50% davon sind ein wenig Hexerei, ein
Patentrezept gibt's da einfach nicht.
Hexerei ist es dann, wenn man die Physik dahinter nicht wirklich

verstanden hat ;-) Wir pflegen die Anpassung etc. schon rechnerisch
durchzuführen und messtechnisch (NWA) zu validieren.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

 

[Wolfgang Draxinger]

Oliver Bartels wrote:

So, Du meinst also, dass man einen Dipol nicht auf z.B.
50 Ohm anpassen kann. Es soll aber sogar für das 2,4GHz
Band Baluns als SMD Bauteil geben ...

Nein, was ich meinte, war, dass die Antenne für einen 2,45GHz Dipol um ca.
2cm zu kurz ist.

Wolfgang

 

[Wolfgang Draxinger]

Oliver Bartels wrote:

Hmm, ob da die Chinesen wieder neue physikalische Gesetze
beschlossen haben ;-/

Eigentlich nicht.

Hexerei ist es dann, wenn man die Physik dahinter nicht wirklich
verstanden hat ;-)

Ich denke Maxwell sollte jeder können der mit HF arbeitet. Besselfunktionen
sind auch ganz praktisch, vor allem, wenn es um Hohlleiter geht.

Aber selbst wenn man's versteht gibt es genug Effekte die in der Praxis
auftauchen, aber die man bei der Berechnung nicht bedacht hat. Ich denke da
nur an meine Facharbeit (Computersteuerung für das Radioteleskop Würzburg
Riese im Dt. Museum - Ham die seit letztem Jahr rumstehen aber immer noch
nicht montiert, meine 60 Punkte hab ich trotzdem bekommen). Da musste ich
aufpassen, dass meine ľC nicht in die Empfangseinheit einstrahlen und
ähnliche Scherze.

Wir pflegen die Anpassung etc. schon rechnerisch
durchzuführen und messtechnisch (NWA) zu validieren.

Rechnerisch kann man alles validieren, das man sich mal ausgedacht hat. Aber
eine Formel wird dir niemals eine fertige Idee ausspucken mit der ein
Problem zu lösen ist.

Wolfgang

 

[Oliver Bartels]

On Thu, 06 May 2004 00:52:01 +0200, Wolfgang Draxinger
<wdraxinger@darkstargames.de> wrote:

Nein, was ich meinte, war, dass die Antenne für einen 2,45GHz Dipol um ca.
2cm zu kurz ist.
Ich würde mir bei AP's und sonstigem WLAN Geräten aller Art

*keinerlei* Gedanken darüber machen, warum etwas HF-mäßig
so gebaut ist wie es gebaut ist.

Die Chinesen setzen fertige Chipsätze (Atheros, Broadcom etc.)
ein, welche zusammen mit einem Referenzdesign geliefert werden.
Dieses wird dann *bestenfalls* von Digitaldesignern "umgemodelt",
"Antennen" werden nach rein optischen Gesichtspunkten
konstruiert, günstigstenfalls wird von einem abgekupfert, der von
einem anderen abgezeichnet hat, welcher ein *altes* WLAN Gerät
von Lucent auseinandernahm oder zu einem engagierten
Amateurfunker Kontakt hatte.

HF Messtechnik ist in den Buden mit den klangvollen Namen
nahezu keine vorhanden, die Ergebnisse sind absolut schauerlich.
Bei den Preisen, für die das Zeuig verkauft wird, ist das auch kein
Wunder, Geiz ist Geil ...

Ich weiß wovon ich rede, ich habe mit vielen Firmen und
Händlern aus dem Segment Kontakt, letztere schimpfen nur
noch über die Qualität der neuen Billigteile :-(
Die Reichweite ist mit einer Pappwand dazwischen teilweise
kleiner 10m, Rauschzahlen sind im zweistelligen db-Bereich.

Am Ende sagen dann die Geizkäufer wieder, dass alles WLAN
Mist ist, nur weil sie selber nicht bereit sind, eine vernünftige
Entwicklung über den Produktpreis zu bezahlen :-(

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

 

[Oliver Bartels]

On Thu, 06 May 2004 00:59:25 +0200, Wolfgang Draxinger
<wdraxinger@darkstargames.de> wrote:

Oliver Bartels wrote:
Hmm, ob da die Chinesen wieder neue physikalische Gesetze
beschlossen haben ;-/
Eigentlich nicht.
Manchmal wohl schon, wenn man sich den Schrott ansieht,

der so verkauft und auch von depperten Geizkäufern *gekauft* wird :-(

Es ist teilweise auch wirklich lustig, mit was für abstrusen
Ideen versucht wird, noch den letzten Cent zu sparen.

*Richtig* nett wird das jetzt bei 5GHz WLAN, weil spätestens
wenn die 10m Reichweite nochmals gedrittelt wird, weil
das Audiokabel, dem man gesagt hat, dass es ein Antennenkabel
sein soll, und der Steckverbinder, der sich schon vom
scharfen Anschauen her vor Schreck löst, nicht mehr wollen,
fällt es auch dem dümmsten Konsumenten auf ;-)

Ich denke Maxwell sollte jeder können der mit HF arbeitet. Besselfunktionen
sind auch ganz praktisch, vor allem, wenn es um Hohlleiter geht.
Das ist die Theorie. Maxwell in der Praxis findet sich entweder in

davon abgeleiteten Formeln oder in FDTD/FEM/FMM Simulatoren.

Aber selbst wenn man's versteht gibt es genug Effekte die in der Praxis
auftauchen, aber die man bei der Berechnung nicht bedacht hat.
Das ist wohl war, deshalb überprüft man die Ergebnisse messtechnisch.

Letzteres bedingt, dass die Messtechnik nicht auch weggegeizt wurde.

Rechnerisch kann man alles validieren, das man sich mal ausgedacht hat. Aber
eine Formel wird dir niemals eine fertige Idee ausspucken mit der ein
Problem zu lösen ist.
Das ist auch war, Synthese ist in diesem Bereich unendlich schwer ;-)

Davon kaufe ich mir u.a. meine Brötchen ;-)

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

 

[horst-d.winzler]

Wolfgang Draxinger wrote:

---- Ich denke da
nur an meine Facharbeit (Computersteuerung für das Radioteleskop Würzburg
Riese im Dt. Museum - Ham die seit letztem Jahr rumstehen aber immer noch
nicht montiert, ----

Wann soll den der Riese in Betrieb gehen? Ev. mit orig. Gerätesatz? Ist
da schon ein Termin angepeilt?

Das Funkmeßgeräte (Fu.M.G.65) Würzburg-Riese war ein Radargerät der Flak.
Der Spiegel mit seiner Mechanik wurde nach dem Krieg oft als
Radioteleskop genutzt. Ist jedoch orig. eben kein Radioteleskop.

Einige Daten:
Entwicklungsjahr: 1940;
Arbeitsfrequenz etwa 600MHz;
Spiegeldurchmesser: 7,5m
Senderimpulsleistung: 8kW
Empfängerempfindlichkeit: ca.250kTo
ZF Bandbreite: 250kHz
Reichweite gegen Flugzeuge: 40-60kM

--
mfg horst-dieter

 

[Uwe Hercksen]

Wolfgang Draxinger schrieb:

auftauchen, aber die man bei der Berechnung nicht bedacht hat. Ich denke da
nur an meine Facharbeit (Computersteuerung für das Radioteleskop Würzburg
Riese im Dt. Museum - Ham die seit letztem Jahr rumstehen aber immer noch

Hallo,

der Würzburg Riese im zweiten Weltkrieg war doch kein Radioteleskop
sondern ein Radargerät.

Bye

 

[Wolfgang Draxinger]

horst-d.winzler wrote:

Das Funkmeßgeräte (Fu.M.G.65) Würzburg-Riese war ein Radargerät der Flak.
Der Spiegel mit seiner Mechanik wurde nach dem Krieg oft als
Radioteleskop genutzt. Ist jedoch orig. eben kein Radioteleskop.

Das Gerät im Dt. Museum ist ein Umbau der Niederländer, der um einige
machanische Elemente erweitert wurde. Dazu kommt noch eine paralaktische
Montierung. Leider war die Elektronik in dem Gerät total vergammelt.

Tatsächlich hat das Dt. Museum den WR für einen symbolischen Betrag von 1 DM
erhalten und in Zusammenarbeit mit Dipl. Ing. Herrmann Hagn von der TU
München wieder instandgesetzt. Letzerer lieferte die neue Empfangseinheit.

Einige Daten:
Entwicklungsjahr: 1940;
Arbeitsfrequenz etwa 600MHz;
Spiegeldurchmesser: 7,5m
Senderimpulsleistung: 8kW
Empfängerempfindlichkeit: ca.250kTo
ZF Bandbreite: 250kHz
Reichweite gegen Flugzeuge: 40-60kM

Und hier die Daten der Empfangseinheit:
Entwicklungsjahr: 1999 bis 2002
Arbeitsfrequenz: 1200MHz
Grenzempfindlichkeit: (weiß ich leider nicht Auswendig, muss erst die
Unterlagen rauskramen)

Leider kriselte es in der Beziehung Hagn <-> Dt. Museum. Letzteres kaufte
von ersterem die ganze Elektronik ab und ich werde wohl in den nächsten
Wochen einen Anruf/Brief bekommen, das Computersystem zu installieren, da
ich der "Experte" für diese Computersteuerung bin.

In Betrieb nehmen könnte man das Teleskop jederzeit. Jemand müsste mir nur
für ein Wochenende den Schlüssel für's Museum geben und ich könnte das Teil
zum laufen bringen. Allerdings bauen die ja gerade um. So zieht ja im
Moment der ganze Fachbereich "Verkehrstechnik" zur neuen Aussenstelle
Theresienhöhe. In die freiwerdenden Räumlichkeiten wird vorraussichtlich
die Kommunikationstechnik kommen sowie ein Kongresssaal.

Wolfgang

 

[Wolfgang Draxinger]

Oliver Bartels wrote:

Rechnerisch kann man alles validieren, das man sich mal ausgedacht hat.
Aber eine Formel wird dir niemals eine fertige Idee ausspucken mit der ein
Problem zu lösen ist.
Das ist auch war, Synthese ist in diesem Bereich unendlich schwer ;-)
Davon kaufe ich mir u.a. meine Brötchen ;-)

Ihr seid ja nicht gerade schlecht ausgestattet. So'n Elektroniklabor hätte
ich auch gerne ;-)

BTW: Mein AP ist ganz vernünftig aufgebaut. Reichweite im freien Gelände
150m mit der Standardantenne. Solides Metallgehäuse, Antenne ist per R-SMA
Stecker angeschlossen. Innen drin werkelt eine PCMCIA Karte im Host AP
Modus, bei der das Koaxkabel nicht billig angelötet wurde, sondern richtig
schön fest per Lucent-Stecker angeschlossen ist.

Hab mir schon mal vor einiger Zeit aus einer "Kaffeedose" eine
Hohlleiterantenne gebastelt (man hat ja sonst nix zu tun) aber noch nie zum
Senden angeschlossen, sondern nur zum Empfang (wir haben hier in der Straße
3 offene WLANs die ich damit genau lokalisieren wollte). Wäre Rechtlich
gesehen sicher problematisch damit zu senden, da vorne dran noch ein paar
Dipole dranhängen um eine schön enge Keule zu erzeugen. Mein Fazit: HF ist
nicht schwer wenn man keine Richtlinien einhalten muss.

Vor diesem Hintergrund würde mich mal interessieren, wie da der
China-Schrott überhaupt die Zulassung bekommen hat. Oder lief das so ab:
"Och da ist ein Kabel mit einer schön hohen Dämpfung verbaut, der
Wellenwiderstand ist eh zum Heulen und von Anpassung ist gar nicht zu
Reden. Also bevor das irgendwelche wichtigen Sachen damit stören kann
zerlegt sich die Sendeeinheit mit ihrer eigenen Leistung..." ?

Wolfgang

 

[Lars Mueller]

Wolfgang Draxinger wrote:

Vor diesem Hintergrund würde mich mal interessieren, wie da der
China-Schrott überhaupt die Zulassung bekommen hat. Oder lief das so ab:
"Och da ist ein Kabel mit einer schön hohen Dämpfung verbaut, der
....

Ich hätte mit der Zulassung auch keine Probleme, denn wo kaum überhaupt
noch ein Signal herauskommt, sind auch kaum Störsignale zu erwarten. Ob
das auch eine tolle Reichweite hat, ist das Problem der Anwender und
wenn die meisten eh drei Meter daneben stehen und nur zu faul waren,
einen Stecker einzustecken, ist es doch von Vorteil, wenn die Dinger
eine geringe Reichweite haben, also sich gegenseitig oder andere Geräte
kaum stören.

Gruß Lars

 

[Martin Lenz]

Am Thu, 06 May 2004 07:24:12 +0200 hat Oliver Bartels
<spamtrap@bartels.de> geschrieben:

On Thu, 06 May 2004 00:59:25 +0200, Wolfgang Draxinger
wdraxinger@darkstargames.de> wrote:
Oliver Bartels wrote:
Hmm, ob da die Chinesen wieder neue physikalische Gesetze
beschlossen haben ;-/
Eigentlich nicht.
Manchmal wohl schon, wenn man sich den Schrott ansieht,
der so verkauft und auch von depperten Geizkäufern *gekauft* wird :-(

Es ist teilweise auch wirklich lustig, mit was für abstrusen
Ideen versucht wird, noch den letzten Cent zu sparen.

*Richtig* nett wird das jetzt bei 5GHz WLAN, weil spätestens
wenn die 10m Reichweite nochmals gedrittelt wird, weil
das Audiokabel, dem man gesagt hat, dass es ein Antennenkabel
sein soll, und der Steckverbinder, der sich schon vom
scharfen Anschauen her vor Schreck löst, nicht mehr wollen,
fällt es auch dem dümmsten Konsumenten auf ;-)

Bin da leider auch etwas reingefallen. Nach dem Motto "praktisch, WLAN ist

auch drin". Den neuen PC auch mal aufgeschraubt. Winzige miniPCI WLAN
Karte drin - wäre ja noch OK. Aber das Antennenkabel mit gut 1mm
Durchmesser sah schon verdächtig aus, die Antenne ist unsichtbar hinter
der Frontblende - das ist wahrscheinlich auch gut so, um dem HF-Techniker
Brechreiz zu ersparen :-(. Der "AUX" Antenenanschluß (Diversity) ist da
gar nicht beschaltet, na wenigstens wurde der Stecker nicht eingespart -
aber ich muß erst herausfinden, wie der heißt, damit ich eine zweite
Antenne anschließen kann. "Kompensiert" wird das durch die Software, die
den Pegel offenbar mit "peak hold" anzeigt.
Fazit: Über 10m mit einer 20cm Ziegelwand dazwischen zu einer guten alten
Lucent Karte bricht die Verbindung immer wieder ab (obwohl meist
Signalstärke "sehr gut" angezeigt wurde), es ist nicht möglich eine ganze
CD zu übertragen. Internetsurfen geht, wenn der andere PC regelmäßig
"pingt" um die Verbindung neu aufzubauen - aber extrem langsam. Gut daß
ich mir auch 15m TP-Cross-Kabel gekauft hatte.

--
Martin