Der grosse Helix Bau Thread
- Themenstarter Jörn
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Hallo,
also ich habe eben mal in ein paar Tabellen geschaut. Für die Größe der Verschiebung der Bandmitte ist wohl die Größe der Dielektrizitätzahl und das hinzugefügte Volumen verantwortlich, gemessen als relative Größe. Außerdem gibt es noch die dielektrischen Verluste, also wieviel der Leistung geht durch das Material verloren, da es dort in Wärme gewandelt wird, gemessen als Tangens eines kleinen Winkels. Hier gibt es häufig nur Werte für niedrige Frequenzen, aber hier kann es besonders große Verluste geben, sofern Resonanzen im Material angeregt werden (Siehe Mikrowellenherd). Trotzdem sollte es einen vernünftigen Eindruck geben, sich diesen Wert auch bei kleinen Frequenzen ~1 MHz anzuschauen.
Hier die Werte:
[TABLE="width: 500, align: center"]
[TR]
[TD]@(50 Hz)[/TD]
[TD]Dielektrizitätzahl [/TD]
[TD]dielektrischen Verluste/10[SUP]-4[/SUP] [/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]PTFE (Teflon)
[/TD]
[TD]2,1[/TD]
[TD]0,5[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Acrylglas[/TD]
[TD]2,8[/TD]
[TD]600[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]PVC[/TD]
[TD]3,5[/TD]
[TD]120[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[TABLE="width: 500, align: center"]
[TR]
[TD]@(1 MHz)[/TD]
[TD]Dielektrizitätzahl [/TD]
[TD]dielektrischen Verluste/10[SUP]-4[/SUP] [/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]PTFE (Teflon)
[/TD]
[TD]2,1[/TD]
[TD]0,7[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Acrylglas[/TD]
[TD]2,8[/TD]
[TD]300[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]PVC[/TD]
[TD]3,0[/TD]
[TD]300[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
Daraus lernt man wohl, dass Teflon ein gutes Material ist, sofern man das in der richtigen Stärke bekommt. Ist wohl auch der Grund, warum das oft als Dielektrikum in Kabeln eingesetzt wird, man möchte ja nicht, dass das Kabel warm wird, sondern dass Leistung am anderen Ende ankommt. Bei teuren Mikrowellenkabeln findet sich auch eine Wabenform, so dass Luft als Dielektrikum verwendet wird. Ich denke, dass man entweder mit einem passenden nicht zu dicken Teflonrohr oder einer Aufhängung an einem entsprechend gebohrten Streifen am besten fährt, wie z.B. hier: http://www.mictronics.de/2011/07/5-8-ghz-helix-antenna/
Bei letzterer Methode ist das Einhalten der richtigen Geometrie aber natürlich nicht mehr so einfach.
Zum Testequipment kann ich noch Folgendes sagen: Ich glaube, dass ein etwas stärkerer Sender, ein guter Richtkoppler und eine Microwellendetektordiode mit entsprechender Beschaltung einen ganz guten Eindruck des erreichten VSWR liefern. Da sehe ich keinen gigantischen Unterschied, ob nun ein Specki zur Leistungsbewertung oder ein eben eine Diode am Koppler verwandt wird, was zusammen < 70€ kosten sollte.
also ich habe eben mal in ein paar Tabellen geschaut. Für die Größe der Verschiebung der Bandmitte ist wohl die Größe der Dielektrizitätzahl und das hinzugefügte Volumen verantwortlich, gemessen als relative Größe. Außerdem gibt es noch die dielektrischen Verluste, also wieviel der Leistung geht durch das Material verloren, da es dort in Wärme gewandelt wird, gemessen als Tangens eines kleinen Winkels. Hier gibt es häufig nur Werte für niedrige Frequenzen, aber hier kann es besonders große Verluste geben, sofern Resonanzen im Material angeregt werden (Siehe Mikrowellenherd). Trotzdem sollte es einen vernünftigen Eindruck geben, sich diesen Wert auch bei kleinen Frequenzen ~1 MHz anzuschauen.
Hier die Werte:
[TABLE="width: 500, align: center"]
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[TD]Dielektrizitätzahl [/TD]
[TD]dielektrischen Verluste/10[SUP]-4[/SUP] [/TD]
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[TD]PTFE (Teflon)
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[TD]2,1[/TD]
[TD]0,5[/TD]
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[TD]Acrylglas[/TD]
[TD]2,8[/TD]
[TD]600[/TD]
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[TD]PVC[/TD]
[TD]3,5[/TD]
[TD]120[/TD]
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[TD]@(1 MHz)[/TD]
[TD]Dielektrizitätzahl [/TD]
[TD]dielektrischen Verluste/10[SUP]-4[/SUP] [/TD]
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[TD]PTFE (Teflon)
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[TD]0,7[/TD]
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[TD]Acrylglas[/TD]
[TD]2,8[/TD]
[TD]300[/TD]
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[TD]PVC[/TD]
[TD]3,0[/TD]
[TD]300[/TD]
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Daraus lernt man wohl, dass Teflon ein gutes Material ist, sofern man das in der richtigen Stärke bekommt. Ist wohl auch der Grund, warum das oft als Dielektrikum in Kabeln eingesetzt wird, man möchte ja nicht, dass das Kabel warm wird, sondern dass Leistung am anderen Ende ankommt. Bei teuren Mikrowellenkabeln findet sich auch eine Wabenform, so dass Luft als Dielektrikum verwendet wird. Ich denke, dass man entweder mit einem passenden nicht zu dicken Teflonrohr oder einer Aufhängung an einem entsprechend gebohrten Streifen am besten fährt, wie z.B. hier: http://www.mictronics.de/2011/07/5-8-ghz-helix-antenna/
Bei letzterer Methode ist das Einhalten der richtigen Geometrie aber natürlich nicht mehr so einfach.
Zum Testequipment kann ich noch Folgendes sagen: Ich glaube, dass ein etwas stärkerer Sender, ein guter Richtkoppler und eine Microwellendetektordiode mit entsprechender Beschaltung einen ganz guten Eindruck des erreichten VSWR liefern. Da sehe ich keinen gigantischen Unterschied, ob nun ein Specki zur Leistungsbewertung oder ein eben eine Diode am Koppler verwandt wird, was zusammen < 70€ kosten sollte.
Zuletzt bearbeitet:
Zitat aus Wikipedia
In dem Buch das ich hier irgendwo verlinkt habe sprechen sich auch von Polystyrol (Styropor) als Isolierung zwischen der GND Platte und der Helix.
@Peter bei der Überlegung zu einem solchen Faktor sollte man aber auch nicht vergessen das anscheinend das hier gilt:
auch das aus dem verlinkten Buch.
Im Buch ist auch ne Grafik, bei alpha=12,8° und einer Metallröhre mit 0,08lambda. Dort ist die höchste Verstärkung bei 10turns ca. 12 % über der center frequency. Je weniger turns desto höher geht die Abweichung nach oben und desto breiter ist die Bandbreite mit hohem Gewinn. Die höchste Bandbreite bei der 10 turn ist zum Beispiel 105%-118%. Der Abfall des Gains ist aber über den 118% viel schneller als unter 105%.
@nils Wow der hat aber ganz schön großen Innendurchmesser genommen. Das hätte ich nicht erwartet.
In dem Buch das ich hier irgendwo verlinkt habe sprechen sich auch von Polystyrol (Styropor) als Isolierung zwischen der GND Platte und der Helix.
@Peter bei der Überlegung zu einem solchen Faktor sollte man aber auch nicht vergessen das anscheinend das hier gilt:
auch das aus dem verlinkten Buch.
Im Buch ist auch ne Grafik, bei alpha=12,8° und einer Metallröhre mit 0,08lambda. Dort ist die höchste Verstärkung bei 10turns ca. 12 % über der center frequency. Je weniger turns desto höher geht die Abweichung nach oben und desto breiter ist die Bandbreite mit hohem Gewinn. Die höchste Bandbreite bei der 10 turn ist zum Beispiel 105%-118%. Der Abfall des Gains ist aber über den 118% viel schneller als unter 105%.
@nils Wow der hat aber ganz schön großen Innendurchmesser genommen. Das hätte ich nicht erwartet.
Jupp genau deswegen wundert es mich ja.
Ich versteh das doch so richtig oder?
Wellenlänge ist 299.792.458/5.800.000=51,688
Durchmesser der Antenne sollte also sein: 51,688/pi=16,45
Nach meinem Buch wär dann die maximale Verstärkung einer 10 turn und Luft als Dielektrikum mit diesen Daten und 12,8° Steigung bei ca. 5,8GHz*1,12=6,496GHz.
Wenn ich statt dessen allerdings die vorgeschlagene 17mm (niedrigster Wert) nehme und dabei vernachlässige das es der Innendurchmesser ist und nicht der Durchmesser der Windung und dabei die kleine Stütze vernachlässige weil sie nicht viel ausmachen dürfte dann hab ich den Wert:
5,8GHz*1,12*17/16,45=6,71...GHz.
Ich versteh das doch so richtig oder?
Wellenlänge ist 299.792.458/5.800.000=51,688
Durchmesser der Antenne sollte also sein: 51,688/pi=16,45
Nach meinem Buch wär dann die maximale Verstärkung einer 10 turn und Luft als Dielektrikum mit diesen Daten und 12,8° Steigung bei ca. 5,8GHz*1,12=6,496GHz.
Wenn ich statt dessen allerdings die vorgeschlagene 17mm (niedrigster Wert) nehme und dabei vernachlässige das es der Innendurchmesser ist und nicht der Durchmesser der Windung und dabei die kleine Stütze vernachlässige weil sie nicht viel ausmachen dürfte dann hab ich den Wert:
5,8GHz*1,12*17/16,45=6,71...GHz.
tja,
was meint ihr denn, warum man beim Design und Bau mit SA,Sweeper Coupler, Zähler usw hantiert? it Diode wird da nicht reichen
)
damit das beim Piloten gut klappt
und daß man oberhalb der Bezugsfrequenz landen soll, das ist doch schon diverse Male durchgekaut worden, gibt sogar Bücher drüber, braucht man bloß nachlesen
Guten Flug´
PeteR
@burn
PleX 2mm...
honto
Oyasumi nasai
was meint ihr denn, warum man beim Design und Bau mit SA,Sweeper Coupler, Zähler usw hantiert? it Diode wird da nicht reichen
) damit das beim Piloten gut klappt
und daß man oberhalb der Bezugsfrequenz landen soll, das ist doch schon diverse Male durchgekaut worden, gibt sogar Bücher drüber, braucht man bloß nachlesen
Guten Flug´
PeteR
@burn
PleX 2mm...
honto
Oyasumi nasai
PeteR, nimm es mir bitte nicht übel, aber wenn bei mir, mit einer eigenbau Helical, eine Reichweite von ca. 1,5km (mit guten Bild) bei raus kommt, interessieren mich keine Werte.
Ich kann es durchaus verstehen, dass sich bei dir wahrscheinlich die Haare sträuben, bei so leienhaften Eigenbauten, aber wenn das gewünschte Ergebnis, mit minimalsten Kosten, herzustellen ist kommt schon Freude auf.
Ich stelle hier deine Argumente nicht in Frage, auch deine Antennen werden definitiv super sein(in Reichweite, Qualität und den Werten) aber wenn der Eigenbau, für die eigenen Ansprüche funktioniert, ist das doch super.
Ich kann es durchaus verstehen, dass sich bei dir wahrscheinlich die Haare sträuben, bei so leienhaften Eigenbauten, aber wenn das gewünschte Ergebnis, mit minimalsten Kosten, herzustellen ist kommt schon Freude auf.
Ich stelle hier deine Argumente nicht in Frage, auch deine Antennen werden definitiv super sein(in Reichweite, Qualität und den Werten) aber wenn der Eigenbau, für die eigenen Ansprüche funktioniert, ist das doch super.
Wie ich eingangs in den Thread schon angedeutet habe, stehen mir die entsprechenden Messgeräte nicht zur Verfügung. Ich bin daher auf empirische Vergleiche angewiesen (was ich nicht unbedingt schlechter finde als den Vergleich von Messwerten). Ich kann maximal den Flieger automatisch irgendwo selbständig kreisen lassen und dann die RSSI Werte beider Antennen vergleichen.
Die genauen Maße messe ich nochmal aus und liefere sie nach.
Die genauen Maße messe ich nochmal aus und liefere sie nach.
Zuletzt bearbeitet:
@Maniac
nimm's mir bitte nicht übel, ich habe als Ingenieur nichts gegen die Erhebung von "gefühlten Werten durch Handauflegen und dgl.", ich hätte es aber zu Vergleichszwecken doch gerne etwas genauer gehabt
gegen die Methode "Jörn" ist ja nix zu sagen, solange jeder Beteiligte weiß, wie sie zustande gekommen ist, das kann dann jeder selbst für sich beurteilen, ob das ausreicht
nimm's mir bitte nicht übel, ich habe als Ingenieur nichts gegen die Erhebung von "gefühlten Werten durch Handauflegen und dgl.", ich hätte es aber zu Vergleichszwecken doch gerne etwas genauer gehabt
gegen die Methode "Jörn" ist ja nix zu sagen, solange jeder Beteiligte weiß, wie sie zustande gekommen ist, das kann dann jeder selbst für sich beurteilen, ob das ausreicht
Uih das ist weit. Da ist dann aber schon die Erdkrümmung im weg, oder?
Wenn ich mal mit meinem ES 2 per FPV um die Welt will müssen dann wohl doch Satelliten her halten
Gut zu wissen.
Wenn ich mal mit meinem ES 2 per FPV um die Welt will müssen dann wohl doch Satelliten her halten
Gut zu wissen.
Ich habe letzte Woche mal zwei 6er Helix gebaut. Eine mit einem dünnen Holzstab und eine mit einem dünnen Acryl Stab als Stabilisierung für die Windungen. Es war bei beiden Antennen kein signifikanter Unterschied zu den, auf einen PVC Stab gewickelten, Antennen feststellbar. Gestern habe ich als Vergleichsantennen nochmal zwei Antennen gebaut. Eine 6er und eine 10er. Ich hoffe das das Wetter am WE ein paar Vergleichsflüge zulässt. Aber im Augenblick sehe ich noch keine weltbewegenden Unterschiede durch das Weglassen des Plastik Rohr als Dielektrikum und Stütze.
Hier die zwei Antennen die ich gestern Abend gebaut hab:
Hier die zwei Antennen die ich gestern Abend gebaut hab:
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