Der grosse Helix Bau Thread

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Nicht offen für weitere Antworten.

Jörn

Erfahrener Benutzer
#81
Es gibt heute Abend ein größeres Update im Thread von mir. Ich war auf einem professionellen Messplatz. Seid gespannt ;-)
 

Maniac

BlackOut Pilot
#82
Oh ja....:D
Bin sehr gespannt.
 

Jörn

Erfahrener Benutzer
#84
Nachdem ich ja mit dem Antennenbau persönliches Neuland betreten habe, wollte ich natürlich auch irgendwann mal rausbekommen, wie gut die Antennen einer Vermessung mit wirklich professionellen Messgeräten standhalten.
Durch persönliche Kontakte konnte ich Verbindung mit einem Unternehmen herstellen, das professionelle Antennen Entwicklung betreibt und auch das nötige Messequipment besitzt. Der Mitarbeiter der die Vermessung mit mir zusammen gemacht hat, war sehr von dem Thema angetan und auch von unseren Antennenformen:) Da die Firma selber gerade in dem Frequenzbereich entwickelt, waren ihm auch unsere Anforderungen an die Antennen und die damit einhergehenden Probleme bekannt. In Zukunft werden wir wohl noch mehr in dem ISM Band erleben. Da werden gerade Antennen für die Car to Car Kommunikation entwickelt…
Aber zurück zur Vermessung. Wir hatten Zugang zu einem Netzwerk Analyzer der 30.000€ Klasse. Damit haben wir erst einmal die Rückflußdämpfung der von mir gebauten Helical und CL/SPWs gemessen. Als Frequenz für die Messung haben wir meinen aktuellen Kanal 5.866 GHz genutzt.
Mir ging es vor allem darum, wie die Antennen in dem Frequenzbereich performen und der Einsatz von Plastikrohren (meistens ja PVC) die Frequenz der Antenne deutlich verschiebt.

Um es kurz zu machen. Alle von mir nach der Anleitung gebauten Antennen waren funktionstüchtig und haben die Erwartungen an die Baumethode erfüllt. Ich habe natürlich kein Stehwellenverhältnis von 1,1 erwartet.

Nun zu den Details:
1. Antenne - Helical 6 turn. Dielektrikum Luft mit einer schmalen Acryl Stütze.
Ergebnis: Rückflußdämpfung 18db, das entspricht einem Stehwellenverhältnis von 1,3. Damit werden 2% der Leistung durch Reflektion verschenkt.

HELICAL 6 TURN LUFT.PNG

2. Antenne -Helical 6 turn. Dielektrikum Plastik Rohr wie in der Baubeschreibung.
Ergebnis: Rückflußdämpfung 16,3db, das entspricht einem Stehwellenverhältnis von 1,35. Damit werden 2-3% der Leistung durch Reflektion verschenkt.

HELICAL 6 TURN PVC.PNG

3. Antenne -Helical 6 turn. Meine Beste. Dielektrikum Luft mit einer schmalen Acryl Stütze.
Ergebnis: Rückflußdämpfung 19,3db, das entspricht einem Stehwellenverhältnis von 1,25. Damit werden 1-2% der Leistung durch Reflektion verschenkt.

HELIX 6 TURN BEST.PNG

4. Antenne -Helical 10 turn. Dielektrikum Luft mit einer schmalen Acryl Stütze.
Ergebnis: Rückflußdämpfung 17,3db, das entspricht einem Stehwellenverhältnis von 1,3. Damit werden 2% der Leistung durch Reflektion verschenkt.

HELIX 10 TURN.PNG

Die Bilder zeigen die Abstimmung ohne Optimierungsversuche. Durch Manipulation des Abstandes der Wavetrap zum Reflektor konnten noch geringfügige Anpassungen vorgenommen werden. Diese bewegten sich aber im Bereich von 1-2% an Leistungsreflektion mehr oder weniger. Das ist schon Jammern auf ziemlich hohen Nivau ;-).
Wir werden die Messungen demnächst noch einmal wiederholen, da der SMA Konnector im Meßaufbau nicht den besten Eindruck machte. Es wird gerade ein neuer Adapter hergestellt um die Ergebnisse zu verifizieren.

Erkenntnisse:
- Der Einsatz von Plastik Rohr als Antennenstütze verursachte keine relevante Frequenzverschiebung im Vergleich zu Luft als Dielektrikum
- Die letzte Windung am Reflektor sollte eine 1/4 Umdrehung parallel zum Reflektor verlaufen.
- Der Abstand der Wavetrap zum Reflektor ändert die Abstimmung im messbaren Bereich
- RG174 Kabel hat messbare Verluste im Vergleich zu RG316
- Es ist durch aus möglich, nach der Anleitung eine brauchbare Antenne zu bauen.

Zum Schluss habe ich noch meinen selbstgebauten Milchquirl vermessen der an meinem Diversity sitzt.

Dabei wollte ich vor allem den Einfluss der gebräuchlichen Schutzhüllen um die Antenne untersuchen. Die Ergebnisse waren sehr interessant. Urteilt selber.

Ohne Schutzhülle. Alles Paletti.

Empfang pur.JPG

Mit dem beliebten Acryl Ei. Man erkennt bereits eine deutliche Frequenzverschiebung.

Empfang Acryl.JPG

Mit Überraschungs Ei. In dem Ei war wohl nicht die beste Überraschung.

Empfang Ü-Ei.jpg
 
Erhaltene "Gefällt mir": Maniac

Fpvjosh

Erfahrener Benutzer
#85
Vielen Dank Jörn für die interessanten Ergebnisse. Könntest du zu deiner besten Helix noch ein Bild hinzufügen?

Die Leute wollten mir damals nicht glauben, dass das Glücksei/Acrylei ordentlich Einfluss hat. Mir ist das bei Feldtest aber auch schon aufgefallen....
 

nils1982ks

Erfahrener Benutzer
#86
Hallo Jörn,

sehr hübsch, da hast du dich ja wirklich ins Thema eingearbeitet. Vielleicht kann man die Erkenntnisse noch in den ersten Beitrag hier mit einfließen lassen und damit die Anleitung vervollständigen. Ein Stehwellenverhältnis von etwa 1,3 ist auch das, was ich aus meiner Erfahrung immer dann bekam, wenn ich einfach drauf los baute, ohne ab zu gleichen. Ganz gleich finde ich die Version mit PVC Rohr und mit Luft aber nicht. Bei der Version mit PVC Rohr hat man keinen breiten Bereich, in dem die Antenne gut funktioniert, oder? Vergleichen der Bilder funktioniert durch die Darstellung ja wirklich super!

Wenn ich es richtig verstehe, sonst bitte schlagen, habt ihr aber nur getestet, wie klein die reflektierte Leistung der Antenne ist, oder? Eine Sache über die man sich beim PVC noch Sorgen machen könnte, sind die Verluste. Dazu müsste man dann wirklich die Leistungsübertragung messen und das ist schon aufwändiger und man kann mehr Fehler machen. Andererseits hätte das wohl auch schon eine gewisse Verschiebung der Resonanz zur Folge. Die Dimensionen der Antennen mit PVC Rohr und ohne sind ja gleich, oder?

Dann wünsche ich nun mal guten "vermessenen" Empfang!

Viele Grüße
Nils
 

Jörn

Erfahrener Benutzer
#87
Hallo Jörn,

sehr hübsch, da hast du dich ja wirklich ins Thema eingearbeitet. Vielleicht kann man die Erkenntnisse noch in den ersten Beitrag hier mit einfließen lassen und damit die Anleitung vervollständigen.

Ein Stehwellenverhältnis von etwa 1,3 ist auch das, was ich aus meiner Erfahrung immer dann bekam, wenn ich einfach drauf los baute, ohne ab zu gleichen. Ganz gleich finde ich die Version mit PVC Rohr und mit Luft aber nicht. Bei der Version mit PVC Rohr hat man keinen breiten Bereich, in dem die Antenne gut funktioniert, oder? Vergleichen der Bilder funktioniert durch die Darstellung ja wirklich super!

Wenn ich es richtig verstehe, sonst bitte schlagen, habt ihr aber nur getestet, wie klein die reflektierte Leistung der Antenne ist, oder? Eine Sache über die man sich beim PVC noch Sorgen machen könnte, sind die Verluste. Dazu müsste man dann wirklich die Leistungsübertragung messen und das ist schon aufwändiger und man kann mehr Fehler machen. Andererseits hätte das wohl auch schon eine gewisse Verschiebung der Resonanz zur Folge. Die Dimensionen der Antennen mit PVC Rohr und ohne sind ja gleich, oder?

Dann wünsche ich nun mal guten "vermessenen" Empfang!

Viele Grüße
Nils
Hi Nils,

ich werde den 1.Betrag noch ergänzen und auch noch mal besonders auf die entscheidenden Punkte eingehen (falls er noch editierbar ist - LOL). Dazu werde ich noch ein paar Ausschnitts Vergrößerungen etc. auf Bildern machen. Mit dem Vergleich Luft/Plastik meinte ich das die Antennen in dem entscheidenden Frequenzbereich die gleiche gute Dämpfung aufweisen. Ansonsten hast du natürlich recht - die Helical ohne PVC ist deutlich breitbandiger. Die Luft Helical sind so entstanden, dass ich sie genauso auf das Rohr gewickelt habe um die Form zu erhalten. Nur habe ich sie nicht verklebt und das Rohr dann rausgedreht. Dadurch das das straffe Verkleben auf dem Rohr fehlt, wird der Innendurchmesser sicher minimal größer sein als auf einer Helical mit Rohr. Aber ansonsten sind sie vom Aufbau identisch.
Eine wirkliche Messung der Übertragungsleistung ist bei der Firma auch möglich. Das machen die mit ihren Antennen ja auch. Wie mir erklärt wurde ist das aber ein ziemlicher Aufwand. Ich glaube nicht das sie das für mich so einfach machen ;-) Aber ich werde beim nächsten Mal fragen, ob ich mich terminlich vielleicht mal an einen regulären Meßtermin ran hängen kann. Ansonsten werde ich das nächste mal noch ein paar ganz andere Messungen machen. Was der Network Analyzer kann ist ja der pure Wahnsinn.
 
Zuletzt bearbeitet:

Lavi

Erfahrener Benutzer
#88
Super Arbeit Jörn!
Diese Tests haben viele meiner Fragen beantwortet!

Da ich auch Zugang zu nem Netzwerkanalysator und vielleicht auch zu nem Leistungsmesser habe, kann ich ja auch mal ein paar Antennen vermessen und die Ergebnisse hier vorstellen wenn noch Bedarf ist. Da ich grad erst mit dem Helixbau angefangen habe, sind meine ersten Helixantennen teilweise krumm und schief. Wäre auch mal interessant zu wissen was Bauungenauigkeiten für einen Einfluss haben.

Hast du nen Foto von deinem Messaufbau? Wenn ja kannst du ihn auch mal hier einstellen?

Auf jeden Fall lässt sich festhalten, dass ich mir viel zu viele Gedanken wegen der Helix gemacht habe. Die letzten paar Prozent bringen wohl noch etwas Reichweite. Aber nicht vergessen - weiter weg fliegen als Sichtgrenze ist sowieso verboten.
Also nicht so viele Gedanken um die Helix machen
 
Zuletzt bearbeitet:

Jörn

Erfahrener Benutzer
#89
Hier noch Bilder der jeweiligen Antennen.

6 Turn Luft

6TurnLuft-bearbeitet.jpg

6 Turn PVC

6TurnPVC-bearbeited.JPG

10 Turn Luft

10TurnLuft-bearbeitet.jpg
 

Maniac

BlackOut Pilot
#90
Hallo Jörn,

vielen Dank für deinen Test. Die von mir gebaute Helix, nach deiner Anleitung, funktioniert sehr gut und nun hat man auch mal Zahlen, Daten, Fakten.:D
Mir ist klar, dass das die Werte bei mir wieder anders sein können aber Reichweite und ein gutes Bild sprechen für sich.
Eines würde ich aber gerne noch wissen.
- Die letzte Windung am Reflektor sollte eine 1/4 Umdrehung parallel zum Reflektor verlaufen.
Erspart man sich dann das Wavetrap? Oder muss es zusätzlich dran?
Bei http://www.jcoppens.com ist nirgends die rede von einem Wavetrap oder ähnlichem. Das würde erklären, dass das parallel laufende viertel zur Impedanzanpassung dient.
 
#91
Guter Beitrag für den Aufwand das VSWR beim Selbstbau zu messen...
womit wieder mal bewiesen wurde: wer vor dem eigenen Meßplatz beim Antennenbau sitzt, ist klar im Vorteil...und ne Menge Piloten erwarten die letzten 2% an VSWR/Gewinn beim Fliegen mit 25mW
Schade, daß der Nachweis noch aussteht, wieviel Einbuße an Gewinn durch PVC Rohre usw ABS Material mit lausigem Dielektrikum in der Wendel entsteht oder durch Heißkleber, Sekkleber am Fußpunkt usw
der HP Meßplatz zur Illustration

HPSpectrumAnalyser 18GHz/SweeperOSC 12GHz/PowerMeter 18GHz/
HP DirectionalCoupler 12GHz/DSO/PictureGenerator/MicrowaveCounter

Guten Flug
und dankeschön für die illustrierten Daten
PeteR
 

Kienzle

Erfahrener Benutzer
#92
Moin moin,
wieder mal klasse Informationen die hier zusammen kommen, wenn ich man nur die hälfte Verstehen würde.
Aber gut, dafür gibt es ja Leute wie z.B. PeteR.

Aber mal ne Frage, könnt ihr nicht mal ne CL Antenne in EPP Einpacken und messen was dabei rumkommt? Würde sonst einfach die ganze Antenne in der Fläche verschwinden lassen.

gruss
 

nils1982ks

Erfahrener Benutzer
#93
Der Peter hat schon recht, über den Gewinn gibt es noch keine Aussage, aber als Freund der günstigen einfachen Lösung darf man erwähnen, dass man diesen auch abschätzen kann. Zum einen könnte Jörn einfach mal die mögliche Reichweite der beiden 6-Turn vergleichen, dass das Stehwellenverhältnis ähnlich ist wissen wir ja nun, zum anderen kann man einfach den Reichweitengewinn gegenüber dem Quirl als Abschätzung nehmen.

Das wird sicher keine genauen Werte geben, wie das mit einem Messplatz, wie Peter ihn besitzt, möglich ist, aber es gibt zu wenigstens ein Gefühl dafür, ob es große Verluste gibt, oder nicht. Der Ingenieur hat gerne eine genaue Zahl aus einer Rechen/Messvorschrift andere wollen nur Abschätzungen machen können und schauen, wie es in etwa skaliert.

@Kienzle:
Ich glaube das kannst du doch auch selber. Pack' sie ein und schau um wieviel deine Reichweite sinkt. Geht schneller, erfordert keinen dritten und passt im Ergebnis auch besser zum konkreten Anwendungsfall ;)
 
Zuletzt bearbeitet:

ulfster

Erfahrener Benutzer
#94
Super Anleitung und Tests! Werd mir auch bald eine bauen...

Was bedeuted die Frequenzverschiebung durch das Acrylei denn in der Praxis?
Das Thema einpacken im EPP interessiert mich auch :)
 
#95
Hei Piloten
lasst das lieber mit dem "in EPP einpacken", ich kenne einige Piloten die das mit Nuri's gemacht haben, meistens bei 2G4 Video, hat nicht richtig überzeugt und bei 5G8 ist das nicht besser - so die Beobachtung. Müsste im Meßfeld mal genauer gucken, muss dazu aber zu meinen alten Kollegen auf der Basis drüben und dort um Meßplatzzeit flehen..die Jungs haben viel zu tun..
Die Wirbelverluste durch den CL Draht sind da eher vernachlässigbar, habe auch schon stromlinienförmige Acrylabdeckung verwendet, meist mitten auf dem Tragflügel oder drunter.
Spannend auch die Meßwertbestätigung über die ÜEi Variante, kenne jemanden der das schon mal gesagt hat...
@Ulfster
die Frequenzverschiebung duch die Acrykugel kann man bei breitbandigem Bau einer Antenne vernachlässigen, da ist der VSWR Verlauf passend flach, daß keine echte Verschlecherung bei Kanalwechsel auftritt. Die Welligkeit der o.a. Messungen ist aber schon recht erstaunlich, der Effekt unterschiedlicher Pout vom TX bei Kanalwechsel aber sicher um eine Größenordnung gravierender
Guten Flug
PeteR
 
Zuletzt bearbeitet:

DerCamperHB

Erfahrener Benutzer
#96
Was das Ü-Ei betrift, ist das noch ein altes 2 Teiliiges, oder ein neues Einteiliges, wo der Deckel mit einem Scharnier am Unterteil hängt, das soll ja schlechter für die Übertragung sein.
Schaut eigentlich wie ein altes aus
 

Jörn

Erfahrener Benutzer
#97
Was das Ü-Ei betrift, ist das noch ein altes 2 Teiliiges, oder ein neues Einteiliges, wo der Deckel mit einem Scharnier am Unterteil hängt, das soll ja schlechter für die Übertragung sein.
Schaut eigentlich wie ein altes aus
Es ist ein neues mit Schanier. Ich denke aber das ist unerheblich. Meines Erachtes kommt die massive Verschlechterung dadurch, dass das Ü-Ei Plastik an allen vier Antennenwendeln anliegt. Die Acryl Kugel ist zurzeit wohl unsere beste Alternative.
 

Jörn

Erfahrener Benutzer
#98
Guter Beitrag für den Aufwand das VSWR beim Selbstbau zu messen...
womit wieder mal bewiesen wurde: wer vor dem eigenen Meßplatz beim Antennenbau sitzt, ist klar im Vorteil...und ne Menge Piloten erwarten die letzten 2% an VSWR/Gewinn beim Fliegen mit 25mW
Schade, daß der Nachweis noch aussteht, wieviel Einbuße an Gewinn durch PVC Rohre usw ABS Material mit lausigem Dielektrikum in der Wendel entsteht oder durch Heißkleber, Sekkleber am Fußpunkt usw
der HP Meßplatz zur Illustration

HPSpectrumAnalyser 18GHz/SweeperOSC 12GHz/PowerMeter 18GHz/
HP DirectionalCoupler 12GHz/DSO/PictureGenerator/MicrowaveCounter

Guten Flug
und dankeschön für die illustrierten Daten
PeteR
Gerne Peter,

letztendlich hat ja auch die Diskussion mit dir über das Dielektrikum dazu geführt, dass ich auf die Suche nach einem Messplatz gegangen bin. Der Ingenieur dort war übrigens sehr erstaunt, dass es möglich ist solche Ergebnisse nur nach einer Vorlage aus den Internet zu bauen. Er meinte auch wenn die selber 17db erreichen, geben sie sich damit voll zufrieden.
 

ulfster

Erfahrener Benutzer
#99
Es ist ein neues mit Schanier. Ich denke aber das ist unerheblich. Meines Erachtes kommt die massive Verschlechterung dadurch, dass das Ü-Ei Plastik an allen vier Antennenwendeln anliegt. Die Acryl Kugel ist zurzeit wohl unsere beste Alternative.
Es gibt noch sogenannten "Eierboxen", das Material ist wesentlich dicker und stabiler als die Acrylkugeln. (Mir ist da eine bei einer Landung geplatzt udn hat die Antenne verbogen...) Die einzelnen Kugeln lassen sich aber schwer aus der Box lösen - Splittergefahr!

Ich habe da eine aus der Ramschkiste gekauft und beim Mikrowellentest 3 Minuten ist nix warm geworden... Habe allerdings auch keine Vergleichmöglichkeit, einfach mal nach "Eierbox" schauen ;)
 
Hei Jörn
das ist ja klar, daß man in einer Produktionscharge nicht das Feintuning einer "mundgemalten" Antenne machen kann, es muß damit ja auch was verdient werden. An dem Tuning sitze ich manchmal auch ganz schön lange...bis ich damit zufrieden bin. Bin mittlerweile auch von der Plättchen/Patch Abgleichmethode weg (außer bei 1G2/2G4 ) und verschiebe den Einspeisepunkt so lange, bis am Wendelende die Werte optimal herauskommen. Ist aber ein ziemlicher 1/10mm Eiertanz...incl. Abstand zum Reflektor ;-)) und wenn man dann alles festgelötet hat, taugt der Wert nix und es geht von vorne los....

Guten Flug
PeteR

PS imerhin: danke für die guten Daten vom NA
 
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Nicht offen für weitere Antworten.
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