Die
Antenne ist sehr einfach aufbaubar. Bis auf einen Lötkolben benötigt
man kein spezielles Werkzeug.
Merkmale Impedanz
50 Ohm Frequenzbereich 2,4 bis 2,5 GHz (Kanäle 1 -
13) Gewinn 4,8 dBi Antenne mit Richtcharkteristik Entwickelt
und optimiert mit einem professionellen Antennenprogramm
Materialliste: -Keksdose -Kupferdraht -Antennenkabel
mit Stecker
Baubeschreibung Wir
besorgen uns das Material. Die Keksdose im Bild stammt von einem
bekannten Discounter, wo es "all die guten Sachen" gibt, dänisches
Buttergebäck. Es ist relativ egal, was man für eine Dose nimmt, sie
sollte nur mindestens 19 cm Durchmesser haben. Den Kupferdraht bekommt
man beim Elektriker, kleines Reststück Elektroleitung 1,5 mm², was man
abisoliert. Das Antennenkabel mit Stecker, häufig Pigtail genannt,
bekommt man bei diversen Elektronikkaufhäusern oder bekannten
Auktionshäusern. Betrachtet man das Aufbauschema, ist der Aufbau
praktisch selbsterklärend.
Wir
nehmen uns den Kupferdraht und schneiden uns ein Stück zu 104 mm und
eins zu 92 mm ab. Letzteres muß auf 1 mm stimmen, wenn die Antenne
optimal funktionieren soll. Wir markieren die Stelle 60 mm mit einem
Faserschreiber, gemessen vom unteren Drahtende. Dann nehmen wir uns den
Dosendeckel und bestimmen den Mittelpunkt. Mit einem Messer kratzen wir
dort die Farbe ab. 85 mm vom Mittelpunkt entfernt kratzen wir ebenfalls
die Farbe ab. Diese beiden Stellen verzinnen wir mit dem Lötkolben. Die
beiden Enden der 104 mm langen Strebe verzinnen wir ebenfalls und auch
das untere Ende des 92 mm langen senkrechten Drahts. Nun
isolieren
wir das Ende des Antennenkabels auf 5 mm ab, geht gut mit einem
scharfen Messer. Innen die Isolation isolieren wir etwa 2,5 mm ab.
Außen das Geflecht verdrillen wir etwas und verzinnen es. Ebenfalls
wird der Innenleiter verzinnt.
Im
Bild sieht man ganz gut, wie das Antennenkabel angelötet werden soll.
Es wird so angelötet, daß der senkrechte Draht exakt über dem zuvor
markierten Mittelpunkt steht. Hat man die richtige Stelle, erhitzt man
das verzinnte Geflecht und drückt es mit dem Lötkolben auf das
Dosenblech, bis dort das Lot ebenfalls schmilzt. Jetzt löten wir den
senkrechten Draht an den Mittelleiter des Antennenkabels an. Wir legen
dünne Pappe unter, der Draht darf keinesfalls Kontakt zum Dosenblech
haben. Ist 1 mm Luft dazwischen, ist das optimal.
Nun
löten wir den 104 mm langen diagonalen Draht am zuvor markierten
Dosenrand an. Der Draht wird dabei so gehalten, daß er die markierte
Stelle 60 mm am senkrechten Draht berührt. Wer keine ruhige Hand hat,
fixiert z.B. mit einer Wäscheklammer die beiden Drähte. Anschließend
wird auch diese Stelle verlötet. Die Antenne ist jetzt
fertig! Links
im Bild sieht man noch eine einfache Zugentlastung. Diese ist ganz
schnell aus einem Restchen Kupferdraht gefertigt und angelötet.
Die Antenne funktioniert wider
Erwarten nicht? Dann
hat sich vermutlich ein Fehler beim Löten eingeschlichen, Kurzschluß.
Am Antennenkabel darf man nicht zu lange löten, weil die Isolation
zwischen Innenleiter und Außenleiter recht schnell schmilzt
und
so ein Kurzschluß entstehen kann. Dann lötet man das Kabel erneut an
und schneidet vorher die schadhafte Stelle ab, etwa die letzten 2 cm. Manchmal
übersieht man ein dünnes Drähtchen des äußern Geflechts und lötet es
versehentlich am senkrechten Draht mit an. Das kann man ganz einfach
mit einer dünnen Nadel abreißen. Wir können die Antenne mit
dem
Ohmmeter überprüfen. Ist sie korrekt aufgebaut, messen wir am Stecker 0
Ohm. Das ist auch richtig, für Gleichstrom bildet der diagonale Draht
einen Kurzschluß. Sicherheitshalber sollte man den Ohmwert am Stecker
messen, bevor man den diagonalen Draht anlötet. Er muß dann unendlich
betragen. Manche werden fragen, warum das Ohmmeter nicht 50 Ohm
anzeigt, obwohl die Antenne doch 50 Ohm hat. Der Wert 50 Ohm gilt nur
für die Hochfrequenz, nicht für Gleichspannung.
Tips und Bemerkungen Frauen
finden Antennen meist häßlich. Nimmt man eine Dose mit schönem Motiv,
wird die Antenne eher akzeptiert. Außerdem kann man in die Dose etwas
hineinpacken, z.B. CDs, Druckerpatronen, etc. Die Dose selbst
ist
nicht notwendig, die Antenne funktioniert auch nur mit dem Oberteil.
Man könnte statt des Dosendeckels auch irgendein größeres Stück Blech
nehmen. Das Antennenkabel sollte nicht unnötig lang sein.
Beispielsweise bei RG58 beträgt die Dämpfung etwa 1 dB pro Meter.
Antennenkabel 75 Ohm ist weniger geeignet, geht aber zur Not auch.
WLAN-Karten haben meist einen Anschluß SMA reversed. In der Technik ist
SMA ohne reversed üblich. Die Stecker sehen fast gleich aus, innen sind
aber Männchen und Weibchen vertauscht.
Richtdiagramme und
Entstehungsgeschichte der Antenne Die
Antenne ist halb zufällig entstanden. Ursprünglich war ein Rundstrahler
3/4 Lambda geplant. Lässt man die diagonale Strebe weg und verkürzt den
Strahler auf 90 mm, hat man einen Rundstrahler mit Resonanz
bei
2,45 GHz. Die Konstruktion sollte mechanisch stabil werden.
Teilweise kann man Streben zwischen Strahler und Masse löten, ohne
Impedanz und Richtdiagramm nennenswert zu verändern. Bei großen
Antennen ist das interessant bezüglich statischer Aufladungen und
Schutz bei Gewitter. Zufällig fand ich einen Punkt, bei dem
sich mit
der Strebe eine nicht unangenehme Richtcharakteristik ergab bei
halbwegs brauchbarer Impedanz. Nach einigen Überlegungen und Versuchen
waren die richtigen Punkte gefunden, hier der SWR-Verlauf:
Betrachtet
man das dreidimensionale Antennendiagramm der Antenne, hat es
Ähnlichkeiten mit einem verknautschten Brötchen. Interessant ist das
Horizontaldiagramm bei Flachstrahlung, also wenn die Antenne und der
Router etwa auf gleicher Höhe sind. Man sieht die ausgeprägte
Richtwirkung:
Normalerweise
ist Steilstrahlung bei Antennen unerwünscht. Bei WLAN kann
Steilstrahlung von großem Vorteil sein, wenn z.B. der Router ein
Stockwerk höher montiert ist. Man beachte das Elevationsdiagramm.
Zwischen 15° und 60° ändert sich der Gewinn um gerade mal 2 dB.
Wen
es interessiert, die Antenne wurde mit EZNEC entwickelt. Bei W7EL gibt
es eine Demoversion, die für einfache Antennengebilde reicht. Die
Diagramme sind als eine Art Mittelwert zu verstehen. Es erfolgten auch
Simulationen über idealer Erde und "free space" mit Radialnetz. Wer
die Antenne für private Zwecke nachbauen möchte, darf dieses gern tun.
