Hohlleiter-AntenneAuf Internetseiten, die sich mit dem Selbstbau von WLAN-Antennen befassen, ist oft von der sog. "Pringles-Antenne"
zu lesen.
Das ist nichts anderes als ein Hohlleitererreger für 2.4 GHz.
Wer keine Chips mag, kann sowas auch aus einer
Konservendose bauen, neudeutsch heißt das dann
"Tin-Can-Antenna".
Dosenantennen SelbstbauFrequenz wird 2.437 GHz (Kanal 6)
Gewinn 10..35dB
http://sbarth.dyndns.org/seiten/rahmen.php?nav=tincanantenna************************************Feldstärkemesser für 900MHz Handy-Frequenzhttp://sbarth.dyndns.org/seiten/rahmen.php?nav=feldstaerkemesser
************************************WLAN-Richtfunk mit Hausmitteln
in www.schaltungen.at300_a_antenne-x_Selbstbau einer leistungsfähigen Richtantenne (WLAN 2,45GHz Dosenantenne)_1a.doc300_d_antenne-x_Berechnung einer WLAN-Dosenantenne nach WLAN Standard IEEE 802.11b und 802.11g_1a.pdfhttp://www.heise.de/netze/artikel/WLAN-Richtfunk-mit-Hausmitteln-221433.html?artikelseite=3Antennenrechner: Maße für die Dosenantenne
![Bild 12 [247 x 161 Pixel @ 2,4 KB]](http://www.heise.de/bilder/100565/11/0)
Eingabegrößen:
Betriebsfrequenz f = 2,45GHz:
Dosendurchmesser (Dm) in mm:
Ergebnis
Ideale Dosenlängen LD in mm: 146, 264, 382, … (Schrittweite 118)
Strahlerlänge LS in mm: 31,2mm
Montagepunkt vor Rückwand Lm = 59mm
Da sich dieser Online-Rechner nicht gut zum Einkaufen mitnehmen
lässt, haben wir in der Tabelle unten einige beispielhafte Maße
zusammengestell
| Optimale Dosenmaße bei 2,45 GHz |
| Dosen-Dm |
Dosen-Längen |
Koppelstift-Abstand |
| 76mm |
231, 416, 601mm,… |
93mm |
| 78mm |
194, 350, 506mm,… |
78mm |
| 80mm |
172, 310, 449mm,… |
69mm |
| 82mm |
157, 284, 410mm,… |
63mm |
| 84mm |
146, 264, 382mm,…Schrittweite 118 |
59mm |
| 86mm |
138, 249, 360mm,… |
55mm |
| 88mm |
132, 237, 343mm,… |
53mm |
| 90mm |
126, 227, 329mm,… |
51mm |
| 92mm |
122, 219, 317mm,… |
49mm |
| 94mm |
118, 213, 307mm,… |
47mm |
| 96mm |
115, 207, 299mm,… |
46mm |
| 98mm |
112, 202, 291mm,… |
45mm |
| 100mm |
109, 197, 285mm,… |
44mm |
|
************************************
Dosen Antenne Antennen für 2,4 GHz
Lichtgeschwindigkeit im Vakuum c = 299 792 458 m/s ca. 300Mm/s
lambda = 299 792 458 m/s / 2.400.000.000 = 0,1249m
Abstand Koppelstift A = 0.5 x lambda = lambda/2 = 62.45 mm)
Länge Koppelstift B = 0.25 x lambda = lambda/4 = 31.23 mm
Dm = 0.7..0,8 x lambda = 124,9 mm x 0,75 = 93.675 mm,
Die Antennen-Dose
hat einen Dm von 97mm und eine Länge von 180mm und arbeitet mit einem SWR
<1.2
L .. Die Länge ist unkritisch, sollte aber mehr als Lambda sein
************************************Berechnung einer WLAN-Dosenantenne nach WLAN Standard IEEE 802.11b und 802.11g
Frequenz wird 2.437 GHz (Kanal 6)
http://www.mmedian.de/pdf/WLAN_Dosenantennenberechnungen.pdf
c= Lichtgeschwindigkeit 2,99792458 * 108 m/s
Di=Innendurchmesser Dose
lambda = Lamda
Aufgrund unberechenbarer Störungseinflüsse ist ein Sicherheitsabstand zum minimalen Dosendurchmesser einzuhalten.
Die ideale Auslegung der Dosenantenne liegt im Bereich von Mode H11(monomode Dose) bis zu Mode E01 (Bereich Di = 84 bis 93 mm)
Grenzauslegung von Innendurchmessern:
Betriebs-Frequenz fs = 2437000000 Hz (1/s)
Lichtgeschwindigkeit c = 299792458 m/s
Mode-Faktor = 1,71
ergibt Innendurchmesser Di min = 0,071939773 m = 71,9 mm
Ermittlung der CuttOff-Frequenz fc nach Mode H11 in Abhängigkeit des Dosen-Innendurchmessers Di
Dosen-Innendurchmesser Di = 0,091 m
CuttOff Frequenz fc = 1926562933 Hz
Innere Wellenlänge Lamda in einer Dose
LamdaG = c/Wurzel(Betriebsfrequenz fs^2 - CuttOff-Frequenz fc^2) = 20,08764287 cm
Optimaler Abstand des Koppler-Stiftes zum Dosenboden = lambda/4 = 50,2 mm
Querschnitt des Kupfer Koppler-Stiftes = 1,5 mm^2
Optimale Länge des Dosenrohres beträgt ca. 5/8 der inneren Wellenlänge einer Dose = 125,5 +/-20mm
Berechnung einer WLAN-Dosenantenne nach WLAN Standard IEEE 802.11b und 802.11g. 13 Kanäle von 2412 bis 2472 MHz in Deutschland freigegeben. Länge des Dosenrohres bei 3/4 lambda der inneren Wellenlänge = 150,7 mm
Kanal-Nr. Frequenz Wellenlänge Länge Koppelstift lambda/4
1 2,412GHz 12,429206cm 31,1mm
2 2,417 12,403494 31,0
3 2,422 12,377888 30,9
4 2,427 12,352388 30,9
5 2,432 12,326993 30,8
6 2,437 GHz 12,301701cm 30,8mm
7 2,442 12,276513 30,7
8 2,447 12,251429 30,6
9 2,452 12,226446 30,6
10 2,457 12,201565 30,5
11 2,462 12,176785 30,4
12 2,467GHz 12,152106cm 30,4mm
13 2,472 12,127527 30,3
************************************Besser als Dosenantennen sind
Bi-Quad oder
4er-Quad oder
6er-Quad Antennen
Also bei den teils sehr euphorischen
Beschreibungen der Leistung einer Dosenantenne hätte ich schon etwas
mehr, bzw. einen geringeren Unterschied zu einer einfachen BiQuad oder
gar ein gegenteiliges Ergebnis erwartet.************************************WLAN-Antenne Klobürsten-Dosenantenne mit IKEA Klobürstenständer.
Die Dosenantenne besteht lediglich aus einer Blechdose, einem eingesteckten Koppelstift und einer Anschlussbuchse für das HF-Kabel zum Router.
Die Standard-Stummelantennen befinden sich am unteren Ende der Leistungsskala und stoßen schnell an ihre Grenzen, wenn es darum geht, die eigene Wohnung besser abzudecken, den Nachbarn mit DSL zu versorgen.
Befindet sich der Access-Point 3. Zimmer weiter oder gar im Haus auf der anderen Straßenseite, muss eine Richtantenne her.
Wer für eine Verbindung zum nächsten Bekannten mit DSL-Anschluss am anderen Ende der Dorfstraße oder zum Freifunk-Knoten im übernächsten Häuserblock sogar noch weitere Funkstrecken überbrücken muss, dürfte in der Regel sogar 2. Richtantennen benötigen.
Deshalb lohnt sich auch bei Modellen mit nur einer externen Antenne ein Blick ins Gehäuse des Access-Point. In der Regel ist auf dem WLAN-Modul nämlich eine winzige Buchse für die zweite Antenne bestückt.
Dieser Steckertyp heißt je nach Hersteller U.FL oder Ipex.
Mit einem kurzen Adapterkabel (Pigtail) lässt sich der Anschluss durch einen Lüftungsschlitz leicht nach außen führen.
Der Antennenstecker ist meist vom Typ SMA oder
RP-SMA SMA-ReverseStandards IEEE 802.11b und 802.11g bei 2,4 GHz
Die abgestrahlte Leistung von
100 mW (Equivalent Isotropic Radiated Power, EIRP) darf nicht überschritten werden.
WLAN-Module geben jedoch nur zwischen
30mW .. 50mW ab, minus den Verlust in den Kabeln bis zur Dosenantenne.
Kabellänge max. 70cm.
Der optimale Innendurchmesser liegt für 2,4 GHz-WLAN zwischen Dm = 84mm .. 92mm, mit leichten Einbußen bei Gewinn und
Richtschärfe auch bis 111mm
Anders als in vielen Selbstbauanleitungen behauptet, kommt es nach unseren Erkenntnissen durchaus auf die Länge der Dose an.
Da sich die gute Anpassung
periodisch wiederholt Genauigkeit: Dosen-Länge von der Tabelle +/-10mm
Optimale Dosenmaße bei 2,4GHzDurchmesser Dosenlängen Koppelstift-Abstand von Dosenboden innen 84mm 149, 268, 386mm usw. 59mm 86mm 140, 252, 364mm usw. 56mm 88mm 134, 240, 347mm usw. 53mm 90mm 128, 230, 332mm usw. 51mm 92mm 124, 222, 320mm usw. 49mm 94mm 120, 215, 310mm usw. 48mm 96mm 116, 209, 302mm usw. 46mm 98mm 113, 204, 294mm usw. 45mm100mm 111, 199, 287mm usw. 44mm102mm 109, 195, 282mm usw. 43mm104mm 106, 191, 277mm usw. 43mm106mm 105, 188, 272mm usw. 42mm108mm 103, 185, 268mm usw. 41mm110mm 102, 183, 264mm usw. 41mmDie Dosenwände müssen glatt und der Dosenboden muß vollkommen plan sein.
Edelstahlhalter von Designer-WC-Bürsten aus dem Baumarkt. Der Innendurchmesser beträgt 91,5 mm und die Länge 240 mm.
50 Ohm N-Buchse mit Flansch (nicht TNC) .
Als Koppelstift verwendeten wir den gestreckten Kupferdraht eines 1,5mm2 Elektroinstallationsdrahtes (Verlegedraht für FX-Rohre).
Praxistest:1) Funkstrecke mit Sichtkontakt von 1km Länge.Auf der Langstrecke kam mit beidseitig montierten Standard-Stummelantennen keine Verbindung zustande.
Doch schon mit einer Dosenantenne an einem der beiden Router erhielten wir einen Link.
Iperf lieferte einen gemittelten TCP-Durchsatz von 2,3 MBit/s.
Durch den Einsatz von 2. Dosenantenne (an beiden Routern einer) ließ sich der Durchsatz auf 8,5 MBit/s steigern.
Wenn die Fresnel-Zone nicht durchgängig frei ist, etwa weil Bäume oder Häuser zu nah an der freien Sichtverbindungslinie stehen, ist besonders bei Regenwetter mit erheblichen Verlusten zu rechnen.
2) Funkstrecke ohne Sichtkontakt eine 30-Meter-Verbindung innerhalb eines Bürogebäudes.Mit Stummelantennen kam selbst auf die kurze Distanz durch mehrere Wände keine Verbindung zustande, doch eine Dosenantenne genügte für eine Verbindung mit 3,2 MBit pro Sekunde Durchsatz.
Mit beidseitiger Dosenantenne waren es schon 7,1 MBit je Sekunde.
3) Verkabelung mit Aircell7 KabelInsbesondere an der Verkabelung ließe sich unser Aufbau noch optimieren.
Speziell angefertigte, möglichst kurze Kabel (max. 70cm) könnten die Verluste verringern.
Koppelstiftlänge:
Diese muss einschließlich des herausragenden Teils des Buchseninnenleiters 30mm +/-1mm (ein Viertel der Wellenlänge der Betriebsfrequenz) betragen.
Copyright by Heise Zeitschriften Verlag GmbH & Co. KG. Veröffentlichung und Vervielfältigung nur mit Genehmigung des Heise Zeitschriften Verlags.
in www.schaltungen.at300_a_fritz-x_Richtfunk mit W-LAN - Bau verschiedener Antennen und Versuche_1a.pdf300_d_antenne-x_Weitschussdose - WLAN-Richtfunk mit Hausmitteln ct 2007-25/216 (ct.07.25.216-219) Dosenantenne_1a .pdfz.B. IKEA Edelstahlklobürstenständer mit Dm = 10cm
Das wichtigste ist der glatter Boden.
Funkdosen-Theorie in c't 25/07 auf Seite 220.Dosenantenne aus der c't 25/07
auf Seite 220.Durchmesser 90mm (aut c't ist zwischen 84mm und 92mm optimal)
Länge 230mm
Koppelstiftlänge 30,3mm
Koppelstift Abstand vom Dosenboden 51mm
Kabel Aircell7 (-2 dB bei 5m)
(kein RG174 oder RG58 Kabel bei 2,4 GHz)Lustigerweise gehts mit RG58 einigermaßen, wenn man genau die richtige Länge erwischt aber wer kennt die schon.
http://www.profi-wlan.de/product_info.php/cPath/110_174/products_id/857Besser wäre natürlich zur Antenne nur ein 30cm-Pigtail, dafür darf die Netzwerkleitung ohne Probleme 100 m lang sein.
************************************WLAN Standard IEEE 802.11 b/g
http://de.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11
Berechnung einer WLAN-Dosenantenne
Die umgangssprachlich genannte "Dosenantenne" oder englisch "Cantenna" gehört zu den Antennen der Hornstrahler bzw. Hohlleiterantennen.
Der Gewinn dieser Antenne liegt bei etwa 8..10 dBi bei ordentlicher und genauer Bauweise.
Die Innenfläche der Metalldose sollte glatt sein und nicht wie viele Konservenbüchsen Verstärkungsrippen haben.
Dies gilt besonders für den Dosenboden, der vollkommen plan sein sollte.
Andernfalls
kommt es zu Streuungen und destruktiven Interferenzen der geführten
Welle, was sowohl den Antennengewinn als auch die damit verbundene
Richtwirkung verschlechtert.
Der Strahler bzw der Koppelstift wird
direkt auf den Innenstift der Buchse gelötet und hat einen Durchmesser
von 2,5mm .. 3mm und besteht aus einem Stück sauberem und spiegelglattem
Kupfer- oder Silberdraht.
Der Innendurchmesser ist entscheidend für eine gute Dosenantenne und der liegt bei der Mittenfrequenz von 2,437 GHz (entspricht dem WLAN-Kanal 6) bei 91 mm.
Bei
einer Abweichung von mehr als +/- 20mm Dosendurchmesser, ist die
Charakteristik der gebauten Antenne kaum vorhersehbar und mit relativ
hohem Gewinnverlust verbunden.
Durchmesserwerte zwischen 81 und 101 mm liegen bei dieser Frequenz noch in einer guten Toleranz.
Der Anschluss an das verlustarme Koaxialkabel erfolgt mittels N-Connector Buchse.
Es können auch andere Buchse vom Typ BNC oder SMA verwendet werden, diese sollten bei dieser hohen Frequenz jedoch so verlustarm wie möglich sein.
Das
angeschlossene Koaxialkabel sollte höchstens 75cm lang sein. Bei
längeren Koaxialkabel steigt die Dämpfung und der Gewinn der
Dosenantenne geht in dem Koaxialkabel verloren.
WLAN-Dosenantenne
Diese Software
berechnet die Maße zum Bau einer WLAN/WiFi "Dosenantenne" auch
"Cantenna" genannt, für den WLAN-Standard IEEE 802.11b/g im
Frequenzbereich 2,4 - 2,5 GHz. Diese Holleiterantenne bzw.
Hornstrahlerantenne erreicht einen Gewinn von ca. 10 dBi und läßt sich
relativ leicht bauen.
************************************Selbstbau einer Hohlleiter-Antenne (Dosen-Antenne)n www.schaltungen.at300_d_antenne-x_Grundlagen WLAN und WLAN-Antennen - Dosen- und Quad-Antenne_1a.pdf300_a_antenne-x_WLAN Optimierung der Übertragungsreichweite_1a.pdf2,437GHz, Kanal 6,
Hohlleiter-Antenne
Dose Dm 98mm x 180mm
Gewinn = 9dBi
lambda = 299 792 458 m/s / 2.437.000.000 = 0,123m = 12,3cm Wellenlänge
Erregerlänge = lambda / 4 = 30,75mm Koppelstiftlänge
Koppelstiftabstand vom Dosenboden 45mm
DIN A4 ausdrucken
********************************************************I*
Impressum: Fritz Prenninger, Haidestr. 11A, A-4600 Wels, Ober-Österreich, mailto:
schaltungen@schaltungen.atENDE 