Forum: HF, Funk und Felder Antennenberechnung Vivaldi

Wenn du Richtwirkung von einer Antenne möchtest, wird das aus 
physikalischen Gründen unweigerlich zu einer gewissen Baugrösse von 
allermindestens einer halben Wellenlänge führen (Erzeugung einer 
"ebenen" Wellenfront). Die Bandbreiten-Anforderung macht die Sache nicht 
gerade einfacher.

Es bleibt dir wohl nichts anderes übrig, als ein Grund-Design zu wählen, 
das den am wenigsten störenden Formfaktor aufweist. Mögliche Kandidaten:

- Vivaldi (kennst du schon)
- Doppelsteg-Horn
- Log-Per Antenne
- Breitband-Helix

Je nach Antennentyp wird allerdings die Impulsantwort im Zeitbereich 
mehr oder weniger durch Dispersionseffekte verzerrt sein. In dieser 
Hinsicht ist die Vivaldi bereits recht nah am Optimum.

Ist die Auflistung der Antennentypen nach Optimum sortiert?
Gibt es Rechner für Doppelhorn Antennen?
Wenn ich Vivaldi Antennen Kaufen will, sehe ich unterschiedliche 
designs, allesamt kleiner als meine, leider finde ich keine im passenden 
Frequenzbereich. Manche mit Löchern oder Quer schlitzen. Gibt es eine 
Möglichkeit ein Vivaldi Design zu wählen das in Länge und Breite kleiner 
wird, oder in der Breite kleiner wird und dafür länger, so das ich sie 
in einem Metall Vierkantrohr, unten offen verpacken kann?

Hauptmerkmal der Vivaldi-Antenne ist ihre Breitbandigkeit. Sehr beliebt 
ist sie u.a. für UWB-Anwendungen im Bereich ca. 3-10 GHz. Auf diesen 
Frequenzbereich sind sie typischerweise auch zugeschnitten, da relativ 
klein und günstig auf einem PCB herzustellen.

Der von dir gewünschte Frequenzbereich liegt ca. um den Faktor 10 
tiefer, wodurch eine Antenne mit denselben Eigenschaften um den Faktor 
10 grösser ausfällt... da gibt es leider keine magischen Tricks.

Eine Antenne in ein metallisches Rohr zu verpacken ist übrigens keine 
gute Idee. Wenn dann überhaupt noch irgendetwas abgestrahlt wird, werden 
ihre Eigenschaften völlig verändert (und nicht zum Besseren).

Hallo GHz N.

GHz N. schrieb:
> Eine Antenne in ein metallisches Rohr zu verpacken ist übrigens keine
> gute Idee. Wenn dann überhaupt noch irgendetwas abgestrahlt wird, werden
> ihre Eigenschaften völlig verändert (und nicht zum Besseren).

Ja, dachte ich auch, aber was macht der hier denn?
https://www.youtube.com/watch?v=HY0B_0MGFBM

Hintergrund,
das Bodenradar soll unter Wasser angewendet werden, mein erster Versuch 
mit den Vivaldi Antennen brachte nur recht schwache Ergebnisse, war aber 
auch klar - Wasser.
Jetzt kam mir die Idee das ich die Antennen mit Luft "Umhülle" Sprich in 
ein Gehäuse einbaue, so das die Signalausberitung an der Antenne in Luft 
stattfindet und nicht durch das umgebende Wasser gedämpft wird.
Woran ich aber immer noch rätsle ist wie viel Luft brauche ich 
eigentlich.
Klar muss ich experimentieren, aber druckdichte Gehäuse sind nicht 
einfach zu bauen, deshalb zuerst theoretisch überlegen. Wenn das mit der 
TinCan, wie im verlinkten Video zu sehen ist, eine gute Idee ist, Eisen 
ist von sich aus recht schwer, dann brauche ich nich so viel Gewicht 
zusätzlich um das Ganze unter Wasser zu drücken.

Robert A. schrieb:
> Ja, dachte ich auch, aber was macht der hier denn?
> https://www.youtube.com/watch?v=HY0B_0MGFBM

okee, das ist jetzt eine Ausnahme... Man muss halt einfach wissen was 
man tut. In diesem Fall wird basierend aus der Vivaldi eine Art 
Doppelsteghorn gemacht. Aber auch hier muss man aufpassen, dass die 
richtigen elektrischen Verbindungen gemacht werden und keine 
versehentlichen Resonanzen eingebaut werden...
Leider ist das Thema zu komplex, um alles mit Faustregeln abzudecken.

Robert A. schrieb:
> Nun kenne ich mich mit
> Antennendesign nicht wirklich aus.

In diesem Fall und bei Deinen Anforderungen solltest Du besser einen 
"Profi" zu Hilfe holen.
Mal ganz davon abgesehen, dass man eine Antenne im Selbstbau nicht ohne 
die geeigneten Messmittel (Network Analyzer etc.) bauen kann.
Es gibt eine komplexe Menge von kleinen Fehlern, die zum völligen 
versagen der Antenne führen können (und werden).
Und ja, die Physik gibt vor wie groß eine Antenne sein muss, um die 
gewünschten Eigenschaften zu zeigen.
Ernsthaftes Antennendesign ist absolut nicht trivial.

Robert A. schrieb:
> das Bodenradar soll unter Wasser angewendet werden

Wird das denn überhaupt gemacht? Wenn ja, schau, wie die das machen.

Anstatt die Antenne in einem Luftpolster zu betreiben, könnte es besser 
sein, die Antenne unter Berücksichtigung des anderen Umgebungsmediums zu 
redesignen.