ontvang antenne 2,4 GHz

Dag modelbouw bouwers,

Een vraagje met betrekking tot de lengte van een 2,4 GHz ontvangst antenne.

Ik heb een quadrocopter, type V262, op een frequentie op 2,4 GHz.
De ontvanger in de quadrocopter heeft een antenne met een lengte van +- 4 cm.
Volgens de manual is de reikwijdte tussen de zender en ontvanger +- 100 a 130 meter.

Zou het de moeite zijn om de reikwijdte groter te maken door de ontvangstantenne langer te maken? en zo ja, met hoeveel cm ?


groeten
steffe

nee. Bij 2,4GHz is de antenne ongeveer 3cm lang (het laatste stukje, op het plaatje het blanke deel). De rest is verlengkabel.

Dag Arjan,

De ontvangst antenne zit in de "schelp" van het toestel. (zie fotos)
Materiaal van de schelp is dunwandige polystyreen (Depron)

Door de antenne buiten de "schelp" te brengen zou de ontvangstkwaliteit kunnen verbeteren ..... (grotere reikwijdte)

Maar of de demping van de schelp op het 2,4 GHz signaal een grote invloed heeft....dat betwijfel ik.....
Wat is jouw mening ?


groeten
steffe

Het kan nooit kwaad je antenne zo ver mogelijk van de andere componenten te houden. Met een beetje mazzel zit je antenne met eenzelfde "drukknoopje" op de ontvanger (die op mijn plaatje is van Futaba, Graupner is identiek). En dan kun je er zo een andere op klikken. Van Futaba heb je ze van 15 en 30cm lengte, kosten maar een paar euro.

Zelf solderen of verlengen moet je niet aan beginnen, die antenne is een hele dunne coax kabel.

Maar ik denk dat de beperkte reikwijdte meer zit in het feit dat je ontvanger maar 1 antenne heeft.

steffe zei:

Zou het de moeite zijn om de reikwijdte groter te maken door de ontvangstantenne langer te maken? en zo ja, met hoeveel cm ?

Klik om te vergroten...

Alle aanbevelingen kloppen, maar een ding is nog niet duidelijk verteld:

Het echte ontvangst gedeelte van ~3 cm mag niet langer (of korter) worden gemaakt.

Het is een exact afgestemde lengte op frequentie (2.4 GHz) én het ontvangcircuit. De invloed van het ontvangstcircuit is bij bijna alle ontvangers gelijk, dus zijn de meeste 2.4 GHz ontvangerantenne's uitwisselbaar indien de connector uitwisselbaar is.

Dus het stuk dat afscherming heeft mag lang zijn en dit kan je soms helpen het actieve deel op een vrije plek te leggen.

Rick

Arjan,

Helaas, ik heb geen mazzel....
(Was te verwachten voor de geringe prijs van het toestel)

Ik heb even zeer goed naar de ontvangstantenne gekeken....
Deze bestaat echter uit een 6 tal samengeslagen aders met een gemeenschappelijke geisoleerde kabelmantel (dus geen coax)
en ook geen drukknopje....stukje antenne is gesoldeerd op de print.


Ik zal jouw raad opvolgen en daar een echte coax ontvangst antenne gebruiken....(van 15 cm)


groeten
stef

Een coax antenne wordt aangesloten op twee punten. Eén voor de middengeleider en één voor de mantel.

Heeft de ontvanger die aansluitingen niet, dan zou ik er niet aan beginnen. De ingangskring van de ontvanger is afgestemd op de huidige antenne.

Antennetechniek voor 2.4 GHz is iets heel bijzonders en een beetje magie. Daar kan je niet zomaar aan gaan sleutelen en verwachten dat de ontvangst beter wordt.

N.P.S. zei:

......... Antennetechniek voor 2.4 GHz is iets heel bijzonders en een beetje magie. Daar kan je niet zomaar aan gaan sleutelen en verwachten dat de ontvangst beter wordt.

Klik om te vergroten...

Helemaal met je eens. In de meeste gevallen zal zelf sleutelen aan het antenne circuit zelfs een ontvangst verslechtering tot gevolg hebben.

Dag Ernst en NPS,

Dank voor de info.
Sleutelen aan een antennesysteem zonder kennis en meetinstrumenten zal ik niet doen hoor....
Inderdaad....het kan dan van kwaad tot erger gaan.....



Toch nog een vraagje...
- de meeste ontvangst antennes hebben een coaxkabel tussen de antenne en de ontvanger...(dus een middengeleider en een afscherming naar de minpool van de ontvanger)...
- maar wat dan met een radio waarbij men de antenne kan
uittrekken....die heeft toch ook geen massa aansluiting..... en toch krijgt men een mooi signaal binnen....


groeten
steffe

Zo'n uitschuifantenne op een radio zit rechtstreeks op het apparaat, dus zonder verlenging. Dus ook geen afscherming om de verlenging. En dus geen massa.

Volgens mij heeft jouw ontvanger dat ook, de antenne rechtstreeks op de print.

Inderdaad Arjan

het stukje antenne (draadje van +- 3 cm) is rechtstreeks op de print gesoldeerd...
Het was mijn bedoeling om dit stukje draad buiten de "schelp" te plaatsen voor een betere ontvangst....

Maar aangezien dat de antenne geen coax aansluiting heeft.... zal het volgens de info van het draadje, niet gaan om de antenne naar buiten te brengen ....



steffe

Ernst Grundmann zei:

Helemaal met je eens. In de meeste gevallen zal zelf sleutelen aan het antenne circuit zelfs een ontvangst verslechtering tot gevolg hebben.

Klik om te vergroten...

dag Ernst,


zopas heb ik een plaatje gevonden op rcgroups/V262/revieuws blz 291




Daar is er parabolische reflektor geplaatst onder de 2,4 MHz antenne van de zender om het signaal te versterken....
Hierdoor zou het zendbereik +- verdubbelen.....

zou dit mogelijk zijn? of is dat onzin?


groeten
stef

Wat hier wordt gedaan is de energie die normaal naar beneden wordt uitgezonden terugkaatsen naar boven. Je gaat in zo'n geval een richtantenne maken van een gewone sprietantenne. Als je het doet zoals op de foto verwacht ik er niet veel van want je gaat de energie naar boven uitstralen. Zolang je boven je blijft vliegen zal dat zeker enig effect hebben maar daar heb je niet veel aan. Met de normale energie kan je al zonder problemen minstens een kilometer of twee hoog komen. Dat zal je dan misschien tot twee en een halve kilometer vergroten, verdubbelen zal je het zeker niet. Mijn vraag is dan, wat heb je daar aan?
De energie die naar links en rechts en naar voren wordt uitgezonden wordt zelfs verminderd omdat het door die reflector naar omhoog wordt gestuurd. Dat lijkt mij nu net iets wat je niet wilt.

De constructie van deze reflector is best kritisch. De afmetingen, de kromming en de afstand tot de spriet komen tot op de halve (als je het echt goed wilt doen tot op de tiende) millimeter nauwkeurig. De constructie op de foto is dat zeker niet dus je haalt op deze manier zeer zeker niet het maximaal mogelijke rendement. Als je het verkeerd doet, dat kan al bij een paar millimeter verschil zijn, kan je er zelfs een negatief effect van hebben, minder reikwijdte!

Nog afgezien van het feit dat het wettelijk niet is toegestaan (daar ben ik weer met de wet ) is het technisch zeer zeker niet het "wondermiddel" zoals het door de "uitvinders" wel wordt voorgesteld. Dat die mensen vertellen dat ze er wel de dubbele reikwijdte mee halen is een sprookje. Ik durf hier keihard te beweren dat dit absoluut niet juist is. Ook hier speelt het placebo effect een bijzonder grote rol. Misschien wel een hoofdrol.

Stel dat het juist zou zijn, waarom gebruiken de fabrikanten die antennes dan niet? Voor de fabriek is het makkelijk om die antennes helemaal perfect passend voor die zenders te maken. Goed, ze kosten wat meer maar dan kan je ze toch als optie verkopen? Er zijn blijkbaar een heleboel mensen die denken dat ze dit nodig hebben. Zij zullen die vijf of tien Euro voor zo'n antenne best over hebben. Is ook weer extra winst voor de fabrikant en de verkopers.

Nee, die sprietantenne mag dan niet de meest perfecte antenne zijn, het is wel de meest bruikbare en simpele antenne voor onze toepassingen. De haalbare reikwijdte is meer dan ruim voldoende voor ons. Heb je ontvangst problemen dan is er iets aan de hand en zal je alles eens goed moeten (laten) nakijken en eventuele fouten of defecten oplossen.

Dit soort constructies zijn er al sinds de introductie van 2,4 GHz en zijn er uiteraard niet alleen voor radiobesturingen. Wat te denken van de wifi wok:

WiFi Wok and the Chinese cookware 2.4GHz repeaters

Vergeet de Pringle verpakkingen niet

Die Pringle bus is er ook nog maar er zijn nog veel meer "mogelijkheden". Ook metalen keuken zeven of frituurmandjes worden blijkbaar gebruikt.

Dat werkt allemaal maar denk er wel aan dat die antennes allemaal sterk richting gevoelig zijn. Ze hebben een sterke bundeling naar voren en zenden vrijwel niets naar opzij en naar achteren uit. Als je zo'n antenne voor de ontvanger gebruikt zal je (vrijwel) niets van opzij en van achteren ontvangen. Je zal die antennes dus altijd op elkaar gericht moeten houden. Hoe "beter" die antennes zijn des te beter je de antennes op elkaar gericht moet houden.
Niet echt bruikbaar voor modelvliegen. :nooo:

Ernst Grundmann zei:

Niet echt bruikbaar voor modelvliegen. :nooo:

Klik om te vergroten...

Je vergeet FPV-ers die wat meer 2.4GHz bereik willen halen. Zeker als je RTH aan boord hebt. De antenne kan dan mooi meedraaien met de video-ontvangstantenne die al op een driepoot of tracker staat. Liever 100mW met 10dB versterking naar 1 kant dan een omni booster van 1000mW lijkt me. Dit even afgezien van of het wettelijk mag. Zou dit wat zijn? (zie onder)

Martin

Je mag richtantennes gebruiken. Er is wel één "probleem" met een richtantenne op een zender. Er zijn twee dingen die niet te sterk mogen zijn. Het eerste is het zendvermogen. Als je de 2,4GHz band zonder vergunning wilt gebruiken mag het continu uitgezonden vermogen niet meer dan 10mW (0,01Watt) zijn.
Het tweede is de veldsterkte. Deze mag in elke richting niet meer dan een bepaalde waarde zijn, ik weet niet hoeveel dat is dat kan ik zo snel niet vinden. Met een spriet antenne en 10mW zal je makkelijk onder die veldsterkte blijven dus geen probleem.

Als je een richtantenne gaat gebruiken zal de energie die eerst naar achteren werd uitgezonden nu ook naar voren gaan. De veldsterkte naar achteren wordt heel klein maar naar voren wordt die veel groter. Als je 6dB "versterking" hebt is de veldsterkte twee keer zo groot! Hoe meer "versterking" de antenne heeft des te sterker het veld in de uitzendrichting zal worden.
Daar zit nu het probleem, die veldsterkte zal dan hoger worden dan de toegestane sterkte. Ook al heeft de zender een zendvermogen van "maar" 10mW de veldsterkte voor de richtantenne zal toch te hoog zijn. Om dan binnen de wet te blijven moet je het zendvermogen gaan verminderen. Dan ben je dus niet erg slim bezig want een groot deel van de winst die je hebt met die richtantenne ben je weer kwijt doordat je het zendvermogen moet verminderen.

Je zal met deze hobby methodes geen "versterking" van 6dB halen, je zal al blij moeten zijn met 3dB denk ik. De veldsterkte zal dus ook niet te hoog worden. Al eerder schreef ik dat een verdubbeling van de afstand niet haalbaar zal zijn. Je zal al heel blij moeten zijn met de helft meer en zelfs dat zal niet makkelijk blijken te zijn.

Antenne theorie is eigenlijk helemaal niet moeilijk, alleen heb je er veel RF kennis voor nodig.
Een ontwerper maakt een antenne welke als het goed is, is aangepast op het ontwerp. Dat betekent dat de antenne een bepaalde impedantie heeft op de werk frequentie. Waardoor de zender zijn geplande vermogen kwijt kan zonder defect te gaan. Dat is vaak niet zijn max vermogen. Dus een andere antenne kan het vermogen verhogen maar er is dan een grote kans dat je de zender molt. De kans dat het je lukt meer vermogen te krijgen is gelukkig nihil (en zwaar illegaal) tenzij je veel verstand van RF hebt en beschikt over een VNA.
Een ontvangst antenne verbeteren is makkelijker, maar als er bv filters op de ingang zitten zullen die reageren op de antenne impedantie en meestal wordt het daar niet beter van. De antenne pikt mogelijk meer op maar het filterverlies neemt ook toe.

Ik geloof nooit dat die zelfbouw reflector dingen werken. Ik geloof wel dat ze averechts werken. Ik heb wel VNA's en kennis van RF en antennes en zelfs dan is het moeilijk goede richt antennes op deze frequentie te maken. Ik zal jullie niet vervelen met de techniek erachter maar lees bv Rothammel eens , (een duits standaard werk over antennes) Zo'n "schotel" , mits juist geconstrueerd, speciaal voor die ontvanger geeft verbetering maar zodra je buiten zijn ultra smalle "blikveld" komt hoort je ontvanger niks meer. Zie het als een geweer met een telescoop vizier. Je ziet het doel beter maar dan moet je het eerst wel vinden.

Zo'n stukje gedeeltelijk gestript coax werkt , juist geconstrueerd als een dipool. Er zit hier echter geen commonmode choke. De antennes zijn waarschijnlijk dmv metingen zo aangepast dat ze bij deze verhouding (mantel tov gestript) de juiste impedantie voor de zender hebben. Tenminste bij een ontwerper die zijn vak verstaat, niet bij Chinese klonen. Die doen meestal maar wat. Alleen prijs is daar belangrijk. Dat verbeteren kan wel, maar als je dat kan had je deze vraag niet gesteld

Een antenne heeft vaak een gain tov een standaard antenne. Richtantennes hebben meer gain. Maar het is geen echte gain. Vergelijk het met een zaklamp. Hang het lampje zonder reflector op in een kamer. Het geeft een klein beetje licht, maar alle kanten op even sterk. (als het geen fitting had)
Nu hang je er een spiegel achter. Hij schijnt nu meer van de spiegel af. Namelijk het eigen licht en het gereflecteerde licht. Het licht lijkt daardoor sterker. Maar achter de spiegel is het veel donkerder. De totale hoeveelheid licht blijft gelijk (als we een ideale spiegel zonder verlies gebruiken) maar in een richting lijkt het sterker)

In een spectrum is de antenne niks meer dan een stukje draad in een mooi interessant uitziend huisje. Dat plastic vormt ook geen belemmering.

Het is een onjuistheid om te veronderstellen, dat een antenne het vermogen van een zender vergroot. De versterking, die een antenne levert wijzigt het afstraalpatroon, niet het zendvermogen. Om te vergelijken met een gloeilamp: een gloeilampje van 25 W blijft een gloeilampje van 25 W, ook als je er spiegels achter zet om op een bepaalde plaats meer lichtopbrengst te krijgen.

Onze zenderantennes hebben als regel een lage versterking van 2 dBi, waardoor het tamelijk ideale rondstralers zijn en de zogenaamde donutvorm zo optimaal mogelijk wordt benaderd. Als je hierachter een reflector gaat plaatsen is het een kwestie van mazzel hebben of dit in één richting meer versterking gaat leveren. De reflector functioneert namelijk uitsluitend als spiegel als de afstand tot de antenne tot op de mm nauwkeurig is.
Daarnaast bestaan er ook antennes met een hogere versterking. Dit zijn altijd richtantennes en zijn voor modelvliegen minder geschikt (leveren een plattere donut met daarin een groter gat).

Doe-het-zelf antenne constructies vind je vooral in het fpv-forum gedeelte. Als men daarin is geïnteresseerd kan men het volgende draadje doornemen: antennes-en-fpv-antenne-perikelen.

Dat een 2,4 GHz antenne er van binnen niet erg indrukwekkend uitziet is juist, maar het is toch iets meer dan alleen maar een draadje. Ik heb er eens eentje opengemaakt en dan zie je het volgende:



De coax draad loopt in z'n geheel door een messing busje. Aan het eind zit de buitenmantel vastgesoldeerd aan het busje en loopt de binnendraad door. Op deze manier is een dipool geconstrueerd, die aan de ene zijde bestaat uit de binnendraad van 31 mm en aan de andere zijde het messing busje, dat eveneens 31 mm lang is.