Eine Helixantennengruppe für 2400 MHz


Helix 4x 30

  Beweggründe


Diese Seite beschreibt eine mögliche Konfiguration einer Antenne für das 13 cm Amateurfunkband. Sie soll für den Uplink zum Satelliten Es'hail-2 benutzt werden und stellt eine Ergänzung zu meiner Webseite "10 GHz Empfänger" dar. [1]

Weiterhin soll untersucht werden, ob auch ohne teuere professionelle Meßtechnik eine für den Funkamateur ausreichend genaue Aussage über die Richtcharakteristik von selbstgebauten Helixantennen für 13 cm möglich ist.


  Angaben zum Uplink des Satelliten


Im Januar 2016 waren folgende vorläufige Angaben zum Uplink des Schmalband-Transponders von Es'hail-2 bekannt: [2]


  Variantenvergleich


Folgende mögliche Varianten zur Konfiguration des Uplink fielen mir ein:

Antennen Varianten

Unter Berücksichtigung meiner Möglichkeiten zur mechanischen Materialbearbeitung, dem verfügbaren Platz auf dem Balkon und der Lieferbarkeit preiswerter Baugruppen strebte ich Variante 4 an. Es soll mit einer einzelnen Antenne, einer Zweier-Gruppe und einer Vierer-Gruppe experimentiert werden.

  Berechnung einer Helixantenne für 2400 MHz

Helixantenne Abmessungen

In der Literatur findet man verschiedene Formeln zur Berechnung von Helixantennen mit teils starken Abweichungen der Ergebnisse.
Die folgenden Berechnungen sind mit den Näherungsformeln aus dem Antennenbuch von Karl Rothammel gemacht [3].
Die im Rothammel gezeigten Tabellen des Gewinns einer Helixantenne in Abhängigkeit von der Windungszahl n beziehen sich auf Näherungsformeln von Kraus und haben sich in der Praxis als zu optimistisch erwiesen.

Frequenz f = 2400 MHz

Wellenlänge λ = c / f = 300000 / 2400 = 125 mm

mechanische Antennenlänge Willkürlich festgelegt: 500 mm, erschienen mir als ein handliches Maß.
Davon werden L = 474 mm elektrisch genutzt.

Helix-Innendurchmesser D = 93000 / f = 93000 / 2400 = 38,75 -> gewählt: 40 mm

Helixumfang U = D * π = 40 * 3,14 = 125,6 mm

Windungsabstand S = 72000 / f = 72000 / 2400 = 30 mm

Anzahl der Windungen n = L / S = 474 / 30 = 15,8 -> 16 Windungen

Reflektordurchmesser R = 2 * D = 2 * 40 = 80 mm -> gewählt: 100 mm, da vorhanden.

Reflektor Blechdicke B = 2 mm gewählt, da vorhanden

Abstand A = 39000 / f = 39000 / 2400 = 16,25 mm
Bei diesem Abstand zum Reflektor wäre das Transformationsglied am Fußpunkt der Helix unförmig groß.
Es wird ein Abstand A = 5 mm gewählt.

Leiterdurchmesser d = λ * 0,02 = 2,6 mm
Gewählt: Kupfer-Schaltdraht 4 mm² mit einem Leiterdurchmesser von etwa 2,25 mm, Kunststoffumhüllung entfernt.

Bei 2400 MHz dringt die Hochfrequenz durch den Skin-Effekt etwa 1,4 μm tief in den Kupferleiter ein.

Leiterumfang S = d * π = 2,25 * 3,14 = 7,1 mm

Eingangswiderstand Z = 136 Ohm, da Helixumfang ~ 1 λ
Am Fußpunkt der Helix ist eine Anpassung von 136 Ohm auf 50 Ohm erforderlich.

Gewinn dBi G = 10 lg [15 * (U / λ)2 * n * S / λ]
= 10 lg [15 * (125,6 / 125)2 * 15 * 30 / 125] = 10 lg [15 * 1 * 15 * 0,24] = 10 lg[54] = 17,3 dBi
Subtrahiert man 2,2 dB erhält man den Gewinn bezogen auf einen Dipol:

dBd = dBi - 2,2 dB = 17,3 - 2,2 = 15,1 dBd

Zwei Stück dieser Helixantennen im richtigen Abstand phasenrichtig als Zweiergruppe zusammengeschaltet lassen theoretisch einen Gewinn von 15,1 dBd + 2,5 dB = 17,6 dbd erwarten.

Stockt man zwei Stück dieser Zweiergruppen soll der Gewinn auf 17,6 dBd + 2,5 dB = 20,1 dBd steigen - so die Theorie.

In der Präsentation [3] findet man für die Berechnung des Uplink einen Antennengewinn von 23,64 dBi. Subtrahiert man davon wieder die bekannten 2,2 dB so erhält man als Ergebnis 21,44 dBd. Unsere 4er Helix hat also 21,44 dBd - 20,1 dBd = 1,34 dB weniger Gewinn als die in [3] angenommene Antenne.

RHCP oder LHCP? Wer ein Muster für RHCP benötigt: Schrauben aus einem deutschen Baumarkt sind RHCP.
Wird eine Helix im Fokus eines Satellitenspiegels verwendet, dann muß diese Helix wegen der Reflexion am Spiegel LHCP sein (... Linksgewinde haben).

Stockungsabstände: Nach [4] ist der optimale vertikale und horizontale Stockungsabstand für eine 4er-Gruppe (Quadruple) jeweils 225 mm von Mitte zu Mitte der Antennen gemesen.

  Aufbau einer Helixantenne für 2400 MHz

Helix Reflektor
Reflektor
Helix Abstandhalter
Abstandhalter
Helix Anpassung
Anpassung
Helix Reflektor
Reflektorskizze

Zur Herstellung der Wendel benutze ich Schaltdraht aus Kupfer mit 4 mm² Querschnitt, dessen PVC-Isolierung entfernt wurde. Als Wickeldorn diente mir ein Staubsauger-Rohr mit 35 mm Durchmesser. Auf dem Rohr werden im Steigungsabstand von 30 mm mit einem Faserschreiber Markierungen aufgebracht, die es beim Wickeln der Wendel zu treffen gilt. Nach straffem Aufbringen der Wicklung springt die Wendel von selbst auf einen Innendurchmesser von etwa 38 mm auf.

Der Reflektor besteht aus 2 mm dickem Aluminiumblech. Die Ecken wurden etwas abgeschrägt, um Verletzungen zu vermeiden. In der Mitte des Reflektors befindet sich eine Bohrung mit 6,1 mm Durchmesser zum Einschrauben der vormontierten Helix. In 30 mm Abstand vom Ende der Wendel ist eine SMA-Buchse in den Reflektor eingeschraubt.
Die Tragekonstruktion ist etwas aus der Symmetrieachse versetzt, um noch Platz für eine kleine PA auf der Rückseite des Reflektors zu schaffen.

Als Träger der Wendel verwende ich ein 50 cm langes Stück einer M6 Gewindestange. Auf diesem sind 5 Stück Distanzhülsen aus Alu-Rohr 8 mm mit 1 mm Wandstärke und 80 mm Länge, sowie eine Distanzhülse mit nur 70 mm Länge am reflektorseitigen Ende angeordnet. Eine Hutmutter und eine gewöhnliche 6kt-Mutter halten die Tragekonstruktion mit der Wendel auch ohne Reflektor zusammen. Dabei ist beim Zusammenschrauben Gefühl gefragt, sonst werden die PVC-Abstandhalter zerquetscht.

In den von den Distanzhülsen vorgegebenen Abständen befinden sich Abstandhalter aus 30 mm langen Stücken PVC-Winkelmaterial 10 x 10 x 1. In diese sind 90° versetzt im Abstand von 19 mm zwei Löcher mit 2,4 mm Durchmesser (für den Draht) und 6,1 mm (für die Gewindestange) gebohrt.

Die Anpassung des Fußpunktwiderstandes der Helix von 136 Ohm an 50 Ohm erfolgt mit einem Lambda/4-Transformator, bestehend aus einem 32 mm langen Streifen 0,25 mm Messingblech mit 10 mm Breite. Dieser Streifen wird freitragend 5 mm über dem Reflektor zwischen SMA-Buchse und Wendel verlötet. Er hat die benötigten 85 Ohm Wellenwiderstand zur Transformation.

Und hier die "Fädelanleitung" für die 50 cm lange Helixantenne auf M6 Gewindestange:

HM-A0-D80-A120-D80-A240-D80-A0-D80-A120-D80-A240-D70-M-(R-ZS-M)

Abstandhalter

A0: Abstandhalter auf 0°
A120: Abstandhalter auf 120°
A240: Abstandhalter auf 240°
D70: Distanzhülse 70 mm
D80: Distanzhülse 80 mm
HM: Hutmutter M6
M: Sechskantmutter M6
R: Reflektor
ZS: Zahnscheibe für M6

Sieht man entlang der Gewindestange in Richtung Reflektor dann ist die um jeweils 120 versetzte Anordnung der Abstandhalter ähnlich der Kühlerfigur einer bekannten deutschen Automarke.
Die Montage der Wendel wird etwas erleichtert, wenn sich zu Anfang erst 3 Abstandhalter auf der Gewindestange befinden und der Rest der Bauteile nach und nach von der Reflektorseite her gefädelt wird. Dabei ist mit viel Gefühl vorzugehen, grobe Gewalt verformt die schöne Wendel.

  Einstellung von Azimut und Elevation

Mastschelle 30

Unsere amerikanischen Funk-Kollegen basteln zur Zeit an einem geosynchronen Amateurfunk-Satelliten. Dieser steht zu einer definierten Tageszeit immer am gleichen Ort des Himmels.
Das von AMSAT-DL betriebene Projekt auf Es'hail-2 ist jedoch geostationär. Eine Nachführung von Azimut und Elevation (ein Rotor) ist deshalb nicht erforderlich.
Die Antennengruppe wird an einem senkrecht stehenden Stahlrohr mit 34 mm Außendurchmesser montiert. Solche Rohre findet man als kunststoffbeschichtete Zaunpfähle im Baumarkt.

Eine möglichst einfache und leichte Einstellmöglichkeit für Azimut und Elevation der Antennengruppe fand ich in einer alten TV-Antennenhalterung. Die Einstellung des Azimut geschieht durch Drehen der Halterung am senkrecht stehenden Mast.

Klemme 15mm bearbeitet

Die Elevation wird durch Verstellen der Schelle für das Vierkantrohr geändert.
Im Originalzustand erlaubte die Schelle das Verstellen der Elevation von 0° bis 30°. Um noch einige Grad Reserve nach oben zum Ausgleich eventueller Toleranzen zu haben, wurde die Schelle an richtiger Stelle etwas mit einer Rundfeile nachbearbeitet.

  Möglichkeiten zur Kontrolle der Antenneneigenschaften:
Ein WLAN-Router W701V als 2412 MHz Signalgenerator


Ein älterer Router Speedport W701V wartete schon längere Zeit auf seine Verschrottung. Nun wird er als Signalquelle für den Test meiner Helix-Antennen auf 2412 MHz genutzt. Er läßt sich mit 12 V Betriebsspannung betreiben.
Um die zu testenden Antennen anschließen zu können habe ich die eingebaute stabförmige WLAN-Antenne durch eine SMA-Einbaubuchse ersetzt. Im Router befindet sich ein winziger U.FL Stecker als Antennenanschluß. Passende Adapterkabel findet man in Auktionshäusern. Auch ist das Kabel an der nicht mehr benötigten Stabantenne lang genug, eine SMA-Einbaubuchse statt der Original-Antenne anzulöten.

W701V SMA
W701V
SMA-Einbaubuchse
W701V UFL
U.FL Anschluß
auf Leiterplatte
W701V Dipol
W701V
mit Dipol
Den Router konfiguriert man wie folgt:
- PC über LAN-Kabel mit dem Router verbinden.
- Router einschalten und Taster "RESET" auf der Rückseite einige Sekunden lang drücken.
- Nun sind wir im Auslieferungszustand des Routers.
- PC einschalten und warten bis Windows geladen wurde.
- Webbrowser auf dem PC starten
- In Adressleiste des Browsers eingeben: http://speedport.ip
- Kästchen "Konfiguration Starten" anklicken
- 0000 eingeben > OK
- Konfiguration > Netzwerk > Netzwerkeinnstellungen > WLAN
- Im Feld Kanal die Kannalnummer 1 wählen
- Sendeleistung hoch (max. 100 mW)
- Kanalbreite 20 MHz (IEEE 802.11g oder 802.11n).

Nach Beenden der Konfiguration des Routers kann das LAN-Kabel zum PC entfernt werden.
Die LED am Router sollten nach einiger Zeit wie folgt anzeigen:
POWER und WLAN sind ständig an.
T-DSL blinkt langsam..
STATUS blinkt schnell.

WLAN-Signal Diese Einstellungen führen zu einem 20 MHz breiten gepulsten Signal mit der Mittenfrequenz von etwa 2412 MHz, ausreichend innerhalb der Bandbreite unserer Helix-Antenne.
Ein Klick auf nebenstehendes Bild öffnet ein Video (10 MB) zur Illustration des vom WLAN-Router abgestrahlten Signals. Die knatternden Pulse entstehen dadurch, daß der Router vor dem Senden des eigenen Signals auf der Frequenz hören muß, ob schon ein anderer WLAN-Sender auf dem eigenen Kanal aktiv ist. Ein angeschlossener Zählfrequenzmesser zeigt dadurch keine 2412 MHz an.

  Smartphone gegen Spektrum-Analyzer: kein Sieger


Für dieses seltsame Signal ist es schwierig, ein Feldstärke-Meßgerät selbst zu bauen - so dachte ich. Fast jeder trägt ein Android-Smartphone in irgendeiner Tasche mit sich herum. Die kostenlose Software "WIFI-Analyzer" soll geeignet sein, die Feldstärke eines WLAN-Senders auf dem Display des Smartphones darzustellen.
Kanalbelegung
Kanalbelegung
Übersicht
Die Nachbarn
Feldstärkeverlauf Kanal 1
Feldstärkeverlauf
Kanal 1
Zitterpartie
WLAN Zeiger
Feldstärke
Anzeige
Lämmerschwanz
Specktrum Analyzer MS2721a
Prachtstück
Anritsu
MS2721A
Spektrum WLAN
Spektrum
Kanal 1

Leider funktionierte das nicht so wie ich es mir vorgestellt hatte. Wie aus dem Bild "Feldstärkeverlauf" bereits zu ersehen ist, wackelt der dBm-Zeiger auf dem Display des Smartphones doch recht gewaltig. Für eine Messung untauglich, für eine Prüfung, ob HF abgestrahlt wird und für die Identifizierung des eigenen WLAN-Senders brauchbar. Ein professionelles Meßgerät sollte das Problem lösen - so dachte ich.

Ein Spektrumanalyzer sieht chic aus und macht auf dem Basteltisch einen guten Eindruck. An der Messung der Feldstärke eines einzelnen WLAN-Kanals bei 2,4 GHz sind mein Analyzer und ich jedoch kläglich gescheitert.
Bei der Betrachtung des Spektrums im WLAN-Kanal 1 wurde mir klar, daß innerhalb der Kanal-Bandbreite von 20 MHz mehrere Träger mit unterschiedlicher Amplitude in zeitlichem Abstand zu sehen sind. Ein wirres Durcheinander auf dem Bildschirm des Analyzers ist die Folge. OFDM und QAM sind die Stichworte, die dieses Signal beschreiben. Die Anzeige der Amplitude in µV wackelt beim Spektrum-Analyzer nicht anders als beim Feldstärketester des Smartphones. Es ist zu sehen, daß die Amplituden der einzelnen Trägerfrequenzen nach einer Glockenkurve verteilt sind und mit geringem Pegel auch außerhalb der vorgeschriebenen 20 MHz Kanalbreite vorhanden sind.

Der MS2721A ist in der Lage, die Leistung über eine bestimmte Bandbreite (z.B. 3 MHz) zu ermitteln. Um das Zittern der Anzeige zu minimieren bräuchte ich aber mindestens 20 MHz - die Bandbreite eines WLAN-Kanals.

  Breitbandiger Feldstärkemesser für 2400 MHz im Eigenbau

Feldstärkemesser Bestückung
Feldstärkemesser
Bestückung
alte Version
Feldstärkemesser Schaltbild
Feldstärkemesser
Schaltbild
neue Version
Feldstärkemesser Layout
Feldstärkemesser
Layout
neue Version

Mein Feldstärkemesser besitzt keine Selektion. IC1, ein MMIC ERA8sm, verstärkt jede am Eingang anliegende Frequenz im Bereich von wenigen Herz bis über 4 GHz. Bei 2,4 GHz beträgt die Verstärkung etwa 17 dB. Bei der Breitbandigkeit der Helix-Antennen ist völlig egal, ob das Signal 10 MHz oberhalb oder unterhalb von 2412 MHz liegt. Ursprünglich hatte ich zwei hintereinander geschaltete Stufen des MMIC ERA8sm Verstärkers vorgesehen. Diese Konfiguration erwies sich als zu empfindlich und war auf der provisorisch erstellten Leiterplatte und ohne abschirmendes Gehäuse nicht schwingsicher zu betreiben. Eine Reduzierung auf lediglich eine Stufe löste das Problem, reduzierte aber auch gleichzeitig den Abstand für die beabsichtigten Antennenmessungen auf wenige Meter zwischen Sende- und Empfangsantenne.
Die Dioden D1 und D2 (BAT15-03W / Schottky - bis 12 GHz) richten das von IC1 verstärkte Signal in Spannungsverdoppler-Schaltung gleich. Die erzeugte Gleichspannung ladet C5 auf. Diese Gleichspannung kann mit einem gewöhnlichen hochohmigen Digitalvoltmeter angezeigt werden. R2 entladet C5 sehr langsam. Die sich ergebende Zeitkonstante aus R2 und C5 unterdrückt die Spannungseinbrüche (wenn der Router nicht sendet) ausreichend, verlängert aber die Meßzeit erheblich.
Die verwendeten SMD-Bauelemente haben die Baugröße 1206 und die Leiterplatte ist aus einseitig beschichtetem Epoxyd gefertigt. Sie hat die Abmessungen 15 mm x 35 mm.

Für eine Feldstärkemessung mit diesem Detektor sollte man vorher prüfen, ob nicht der liebe Nachbar in der Umgebung die Feldstärke-Herrschaft übernommen hat. Eine geschirmte EMV-Meßzelle steht mir nicht zur Verfügung und so habe ich nach längerer Suche fernab von bewohntem Gelände ein Plätzchen gefunden, an dem keinerlei WLAN zu empfangen war und ich meine Messungen ungestört durchführen konnte.

  Der Meßaufbau


Meßaufbau Sendeseite
Sendeseite
Meßaufbau Empfangseite
Empfängerseite
Meßaufbau gesamt
Meßaufbau
gesamt

Der Meßaufbau besteht aus einer feststehenden Sendeseite mit etwa 2,5 W Ausgangsleistung an einer kurzen Helix und einer in 10° azimutal einstellbaren Empfangsseite mit der zu messenden Antenne und daran angeschlossenem Breitband-Feldstärkedetektor. Für den dem Router W701V nachgeschalteten 2400 MHz Leistungsverstärker benutze ich einen 4 W WLAN-Booster EP-AB007 der Firma EDUP. Der Abstand zwischen Sende- und Empfangsantenne beträgt 4 m. Für die Wellenlänge von 13 cm befindet man sich im Fernfeld. Die erste Fresnelzone hat in der Mitte zwischen Sende- und Empfangsantenne einen maximalen Durchmesser von 72 cm, dieser Bereich sollte frei von Hindernissen sein.
Damit ergeben sich am Ausgang des Feldstärkemessers bis zu 3,3 V Gleichspannung als auswertbare Meßgröße.
Ich habe im Gegensatz zu anderen Richtdiagrammen einen linearen Maßstab für die Amplitude verwendet. Das führt dazu, daß die geringen Feldstärken im Zentrum der Diagramme sehr klein (im Gegensatz zur logarithmischen Skala) dargestellt werden.
Im Gegensatz zu den gefälligen Richtdiagrammen kommerzieller Antennen habe ich keinerlei "Verrundlutschung" der sich ergebenden Grafiken vorgenommen. In meinen Diagrammen ist die Verbindung zweier Meßpunkte eine Gerade.
Die Einstellung der Winkelschritte erfolgt mit einem Kompaß. Dieser wird an den 4-kant-Aluminiumträger in etwa 20 cm Entfernung von der eisernen Mastschelle angelegt.

Ich habe verschiedene Varianten von Helix-Antennen für 2400 MHz aufgebaut.

  Helixantenne 1x 12 cm mit 3,5 Windungen

Helix 1x kurz
Helix 12 cm
Helix 1x kurz Richtdiagramm
Richtdiagramm

Diese Antenne verwendete ich auf der Sendeseite. Das Richtdiagramm entstand jedoch (ausnahmsweise) mit einer 50 cm langen Helix auf der Senderseite und der kurzen Helix am Empfänger. Es wird zu viel Feldstärke angezeigt und das Richtdiagramm ist nicht mit den noch Folgenden vergleichbar. Zum Bau einer weiteren Helix mit 3,5 Windungen hatte ich keine Lust mehr.


  Helixantenne 1x 50 cm mit 15,5 Windungen

Helix 1x lang
Helix 50 cm
Helix 1x lang Richtdiagramm
Richtdiagramm

Sehr schön zu sehen ist die schlanke Hauptkeule, was mehr Energie in der Haupstrahlrichtung verspricht. Die maximale Gleichspannung am Digitalvoltmeter ist 2,95 V.





  Helixantenne 2x 50 cm mit 15,5 Windungen vertikal

Helix 2x lang vertikal
Helix 2x 50 cm vert.
Helix 2x lang verikal Richtdiagramm
Richtdiagramm

Die Zusammenschaltung der Antennen erfolgte mit meinem Lambda/4 Transformator und zwei exakt gleichlangen 50 Ohm SMA-Koaxialkabeln der Länge 26 cm.[5] Die maximale Gleichspannung am Digitalvoltmeter ist ebenfalls 2,95 V.




  Helixantenne 2x 50 cm mit 15,5 Windungen horizontal

Helix 2x lang horizontal
Helix 2x 50 cm hor.
Helix 2x lang horizontal Richtdiagramm
Richtdiagramm

Als maximale Gleichspannung am Digitalvoltmeter konnte ich 3,3 V ablesen. Man erkennt zwei nachweisbare Nebenkeulen, die eventuell bei einer Variierung des Stockungsabstandes zu Gunsten des Antennengewinns in der Hauptstrahlrichtung minimiert werden könnten - ein zeitaufwändiger Prozeß mit diesem amateurmäßigen Meßaufbau.



  Helixantenne 4x 50 cm mit 15,5 Windungen quadruple

Helix 4x lang quadruple
Helix 4x 50 cm quad.
Helix 4x lang quadruple Richtdiagramm
Richtdiagramm

Die maximale Gleichspannung am Digitalvoltmeter ist ebenfalls nur 2,95 V.







  gestreckter Dipol

gestreckter Dipol
Dipol
Dipol Richtdiagramm
Richtdiagramm

Aus purer Neugier habe ich diesen gestreckten Dipol mit 2 x 32 mm Strahlerlänge gemessen. Es kommt tatsächlich, wie die Theorie es behauptet, weniger Energie aus einem zirkular polarisierten Feld an einer linear polarisierten Antenne an. Der Dipol schielt gewaltig und empfängt aus der Richtung der mit dem Koax-Innenleiter verbundenen Dipolhälfte eindeutig besser. Die maximale Gleichspannung am Digitalvoltmeter ist 1,5 V, allerdings nicht aus der theoretischen Hauptstrahlrichtung.


  Erkenntnisse, Fragen, Ausblick


Ein anderer Signalgenerator, der ein kontinuierliches Signal auf 2400 MHz bereit stellt, hätte den Antennentest beschleunigt und vereinfacht.

Die maximal gemessene gleichgerichtete HF-Spannung ist bei der horizontal gestockten 2er Gruppe mit 3,3 V am höchsten. Die gleiche Antennengruppe vertikal gestockt (nur um 90° gedreht) erbrachte nur 2,98 V als Maximum. Mir ist nicht klar, warum das so ist. An meinem Eigenbau-Lambda/4-Anpaßtopf kann es nicht liegen, denn der ist bei der 2er gestockten Helix gleich, egal ob horizontal oder vertikal. Möglicherweise ist die kurze Helix, die ich auf der Senderseite verwendete, doch nicht so zirkular polarisiert, wie es im Buche steht.

Überrascht war ich über das gute Vor-/Rückverhältnis der Helixantennen. Am Digitalvoltmeter konnte ich mehrmals in bestimmten Winkelbereichen echte 0,0 V DC messen.

Sollte ich die Messung wiederholen müssen, dann würde ich eine Winkelschrittweite von 5° statt 10° verwenden, da die vorliegenden Richtdiagramme doch sehr grob im Raster sind.

Das Richtdiagramm meines Dipols hat mich zu sehr erschreckt. Ich werde keine Experimente mit angeblich zirkular verschaltbaren Kreuzyagis für 2,4 GHz durchführen.

Ursprünglich hatte ich die Variante 4 im Antennenaufbau angestrebt, werde aber versuchen, mit der Variante 3 oder sogar der Variante 2 auszukommen.

SMA-Verbinder scheinen mir nicht für einen dauerhaften Einsatz im Freien konstruiert worden zu sein. Unsere kommerziellen Funkbrüder verwenden Drehmomentschlüssel zum Verschrauben einer SMA-Verbindung und mit athmosphärischem Überdruck beaufschlagte Gehäuse in der Nähe der Antennen.

Interessant wäre es, eine 1 m lange Helix auf M6 Gewindestange zu bauen und die fehlenden dB im Uplink zum Satelliten mit einer passenden Leistungs-Endstufe zu kompensieren. Dann könnte man ein größeres Gehäuse mit Schutzgrad IP54 als Reflektor(box) verwenden. In dieses können gleich noch die PA und der Up-Converter eingebaut werden.
Aber das wäre schon wieder ein neues Projekt ...


  Links und Quellenangaben:


[1] DO1DAA in CQ-DL 9-2015 S.40ff.
[2]
Es'hail-2 ITU presentation
[3] Rothammel Karl, Antennenbuch, 11. Auflage 1989, Militärverlag der DDR, Seiten 486 ff.
[4] G6LVB A Quadruple Helix for AO-40
[5] DL3JIN 13cm Anpaßtöpfe in Lambda/4 Technik