Bei der Arbeit bekam ich einen „neuen“ ADSL-Router geschenkt. Zu den nützlichen Dingen darin gehören ein 19-Volt-Netzteil und Antennen.
Ich habe die Antenne zerlegt (der Router wird als Dualband 2,4 und 5 GHz angegeben), um mir das Design anzusehen ...

Unter dem Kunststoffgehäuse der Router-Antenne befindet sich ein regelmäßiger koaxialer Dipol aus zwei Messingrohren.
Sie sind durch einen starren Schrumpfschlauch verbunden, unter dem sich ein Netzteil befindet.

Schultern 27 mm oberer Teil, 20 mm unterer („Glas“), Spalt 5 mm. Bei einem solchen Dipol wird das Geflecht mit dem unteren Rohr (das die BalUn 1:1-Funktion übernimmt) und der Kabelkern mit dem oberen verbunden.

Ich habe im elektromagnetischen Modellierungsprogramm MMANA ein Modell erstellt, dessen Berechnung bestätigte, dass die Antenne eine Resonanz bei einer Frequenz von 2,4 GHz (für Wi-Fi) aufweist und ziemlich breitbandig ist – sie deckt den Bereich von 2150–2600 MHz in Bezug auf SWR<2 ab.

Work on the second and third harmonics

4800 MHz (zweite Harmonische) – SWR=3,8 (Z = 100 – j88,29).
5600 MHz (Wi-Fi 5 GHz) – SWR=3,6 MHz (Z = 85 – j82). Bei Verwendung eines Kunststoffschirms verschiebt sich die Resonanzfrequenz nach unten und Sie können mit einem SWR = 1,7 rechnen
7200 MHz (dritte Harmonische) – SWR=1,42 (Z=63 – j15). Gute Vereinbarung.

Größenverhältnis

Es ist ersichtlich, dass die Länge aus irgendeinem Grund nicht 0,5 Wellenlängen beträgt, sondern nur 0,416 Lambda. Die Dicke des Rohres beeinflusst es. Außerdem habe ich den Einfluss des Dielektrikums der äußeren Antennenabdeckung aus Kunststoff nicht berücksichtigt. Anscheinend liegt das SWR im WLAN-Bereich in Wirklichkeit wie im Modell bei etwa 1,2. Das Dielektrikum des Antennengehäuses kann die Resonanzfrequenz nach unten hin zu niedrigeren Frequenzen verschieben.

Der Einfluss der Antennenabmessungen auf die komplexe Eingangsimpedanz der Antenne

Lassen Sie uns diesen Dipol mit asymmetrischem Design untersuchen. Indem Sie die Abmessungen der Dipolarme in kleinen Grenzen ändern, können Sie die Änderung des Eingangswiderstands beobachten.

1. Vergrößerung des langen Arms um 1 mm bei gleichzeitiger Verkürzung des kurzen Arms um 1 mm -

• erhöht die Eingangsimpedanz um 1 Ohm
• verschiebt die Resonanzfrequenz nach oben (-j1)
  2. Den langen Arm um 1 mm verkürzen und den kurzen Arm um 1 mm verlängern
     *reduziert die Eingangsimpedanz um 0,7 Ohm
• verschiebt die Resonanz nach unten (+j0,57)
  3. Vergrößerung des Kreisdurchmessers (Rohrdurchmessers) der Antenne um 5 %
• senkt die Resonanzfrequenz leicht (+j0,6)

145-MHz-/435-MHz-Antennenskalierung und -vereinfachung

Warum könnte diese Antenne für Funkamateure interessant sein? Beispielsweise durch eine Skalierung der Antenne auf 435 MHz und 145 MHz nach dem Ähnlichkeitsprinzip.
Anstelle eines Metallrohrs können Sie auch einen Satz Drähte verwenden. Weitere Vereinfachung: Wir verzichten auf die dritte Dimension – die Dicke.
Es handelt sich um eine flache Drahtantenne, die aus zwei Rechtecken besteht. Was später im MMANA-Programm optimiert wurde.

Option 1:
oberes Rechteck 435 x 160,
unteres Rechteck 311 x 160,
der Abstand zwischen ihnen beträgt 33 mm.

Der Gewinn bei 145 MHz beträgt 2,11 dbi, das SWR ist im Bereich von 144–146 MHz nicht schlechter als 1,2. SWR wird auf 146 MHz verschoben.
Verstärkung bei 438 MHz – 5,0 dbi, SWR etwa 1,5 im Bereich 430–440 MHz

SWR 144

SWR 435

Option 2:
oberes Rechteck 459 x 170,
unteres Rechteck 313 x 170,
der Abstand zwischen ihnen beträgt 16 mm.

Beide Optionen sind hinsichtlich der Parameter gleichwertig: Verstärkung und Anpassung sind gleich. Die Polarisation ist vertikal (die horizontale Komponente der Strahlung fehlt praktisch).

Material - Draht mit beliebigem Durchmesser. Am unteren Rechteck wird das Kabelgeflecht befestigt, am oberen der Kern.
Einstellung: durch Annäherung zweier Rechtecke. Die ungefähren Abmessungen der Antenne betragen 0,46 mal 0,17 Meter.

MMANA-Modelle – Originalantenne bei 2400 MHz und Drahtantenne bei 145/435 MHz (2 Optionen):
mmana_wifi_145_435.zip

Antenne für UKW-Bereich 88-108 MHz

Die Antenne wurde weiter auf das UKW-Rundfunkband skaliert.
Dort habe ich eine Größenoptimierung durchgeführt, die es ermöglichte, ein breites Anpassungsband für SWR<3 im Frequenzbereich 88-106 MHz zu erreichen.

Abmessungen der UKW-Wurfantenne:

• oberes Rechteck 603 x 240 mm
• unteres Rechteck 542 x 240 mm

• der Abstand zwischen ihnen am Einspeisepunkt beträgt 52 mm.

  

Herstellung: ebenfalls aus Draht (Material und Durchmesser sind nicht wichtig). Die Antenne ist wie bei den vorherigen Optionen flach. Zur Montage auf oder hinter einem Fenster. Antenneneingangsimpedanz 50 Ohm, zur Verwendung mit 50-Ohm-Kabel.

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