Der grosse Helix Bau Thread

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Jörn

Erfahrener Benutzer
#61
#62
Helix Korpus aus 3D Drucker

Sehr geehrte Antennenbauer,

habe mir Gedanken über einen praktischen und präzisen Korpus für eine Antenne mit 8 Windungen gemacht.
Da bin ich zum Entschluß gekommen, den Korpus und die Halterung aus dem 3 Drucker zu lassen.

Der Vorteil liegt klar in der Hand; ich habe die Windungen als Kanäle bereits im Korpus integriert, so kann man leicht die Steigungen der Windungen präzise definieren, den Durchmesser und die Länge des Tubus, zusätzlich habe ich auch eine praktische Halterung mit einer Zugentlastung dazu gezeichnet.

Windungen:8
Drahtdurchmesser: 1mm (vielleicht dicker?)
Steigung: 11,8mm
Korpus Durchmesser: 16,9 mm

Man sieht die Kanäle in den CAD-Bildern.
Hiermit poste ich auch Bilder mit den fertig aufgewickelten Kupferdraht (1mm).

Werde demnächst mir einen Prototypen drucken.
Bin auf Eure Meinungen gespannt.
Könnte mir vorstellen, daß ich einen oder zwei erfahrerne Betatester dazu benötige.
 

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Manfet

Erfahrener Benutzer
#63
Zur Dicke des Drahtes steht was Ende Seite 2. 1 mm passen ziemlich gut und wird glaub häufig genutzt. Ich würde aber wohl auf Silberdraht setzen.
Ist 16.9 dann auch der Aussendurchmesser des Drahtes?
Und druckst du später mehr oder könnte man die Datei spater für shapeway haben? ;) Wobei so ein Teil wohl nicht mal so günstig ist.
 
#64
Hallo,
Danke für den Tipp mit dem Silberdraht, habe ich mir auch schon überlegt, war mir aber nicht sicher ob er besser als der Kupferdraht ist. 16,9mm ist der Aussendruchmesser vom Korpus, die Einkerbungen sind 0,5mm tief.
Der Aussendurchmesser am Draht wäre dann 17,4mm.
Die Kupferplatte wird aus Blech und 1,5mm stark sein.
Wobei es zum überlegen wäre eine Leiterplatte mit 70 u Kupferauflage zu verwenden.

Ich möchte die Teile drucken auch mehrere. Habe das Ganze kalkulieren lassen, kommt bei 12 € pro Korpus.
Muß noch die Halterung (Sockel) und die Kabelklemme berechnen lassen.
Ist aber so wie es aussieht gar nicht so teuer.
 

nils1982ks

Erfahrener Benutzer
#67
Hallo,

also erkenntlich musst du dich da wirklich nicht zeigen, das Forum dient ja zum Erfahrungsaustausch. Bei den Helix-Antennen wird der Bereich der letzten viertel Windung in einer Höhe ausgeführt und zusätzlich ein Plättchen angebracht. Damit wird die Impedanz angepasst, vielleicht kann Jörn noch ein paar Details dazu schreiben, oder du schaust dir mal Bilder bzw. andere Anleitungen zum Bau an, z.B. hier: http://www.mictronics.de/2011/07/5-8-ghz-helix-antenna/
http://www.mictronics.de/blog_content/_uploads_/2011/07/5800MHz_Helix_Feedpoint_Height.jpg
. Ich weiß nur, dass es ohne diese Anpassung nix wird.

Viele Grüße
Nils
 
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#68
Hallo Nils,


besten Dank für die Info, werde mir das Ganze genauer ansehen, habe mir fast gedacht, dass es an dem Blechstück liegt.
Melde mich wieder sobald ich schlauer geworden bin. :)
 

Lavi

Erfahrener Benutzer
#69
Mit dem Plättchen zur Impedanzanpassung ist so eine Sache. Genau genommen müsstest du die Antenne professionell ausmessen und dann ggf. ein Plättchen anbringen. Sinnvoller, aber schwer machbar, ist aber ein eigenes RC-Netzwerk.

Wenn der Wendelumfang 1 Lambda beträgt (optimal) dann sollte die Eingangsimpedanz der Helix Z=136 Ohm sein.[Rothammel, 10. Auflage]

Außerdem solltest du beachten, dass deine Halterung die Wellenlänge reduziert. Das resultiert in einer schlechteren Reichweite und Übertagungsqualität.
Was aber fast nicht bemerkbar ist für Otto-Normal-FPV-Piloten

Ich beschäftige mich gerade beruflich mit Antennendesign und bin dabei auf die Helix im Rothammel gestoßen.
 
Zuletzt bearbeitet:
#70
Mit dem Plättchen zur Impedanzanpassung ist so eine Sache. Genau genommen müsstest du die Antenne professionell ausmessen und dann ggf. ein Plättchen anbringen. Sinnvoller, aber schwer machbar, ist aber ein eigenes RC-Netzwerk.

Wenn der Wendelumfang 1 Lambda beträgt (optimal) dann sollte die Eingangsimpedanz der Helix Z=136 Ohm sein.[Rothammel, 10. Auflage]

Außerdem solltest du beachten, dass deine Halterung die Wellenlänge reduziert - Stichwort Verkürzungsfaktor.

Ich beschäftige mich gerade beruflich mit Antennendesign und bin dabei auf die Helix im Rothammel gestoßen.
@ Lavi, danke für den Hinweis, könntest du mir den Begiff Verkürzungsfaktor näher bringen?
 

Lavi

Erfahrener Benutzer
#71
mhh ich hab nochmal recherchiert.
Das is nicht der Verkürzungsfaktor was ich meine.... XD
Aber der Effekt ist noch derselbe, heißt aber anders... (kurz: der Durchmesser muss ein bisschen verändert werden, damit die ausgesandte Frequenz passt)

Ggf. erbarmt sich ja der selbsternannte Großmeister der Antennen (C&G) den Effekt den ich meine zu erklären. Denn von Ihm kommt das ganze ja auch und als pensionierter Ingenieur sollte das wohl kein Problem für Ihn sein ;-)
 

Manfet

Erfahrener Benutzer
#72
@Lavi Habe für sowas aber schon deutlich höflichere Formen gelesen.
Der Maximum Peak ist nach Kraus meist über der passenden Kreisfrequenz. Ich würde das nicht weiter vergrößern zumal es imho sowieso schon etwas vergrößert ist. Ich glaube das die auch so schon ziemlich weit geht ;).
 

nils1982ks

Erfahrener Benutzer
#74
Grund hin oder her, so ein bisschen freundlich kann man immer mit Anderen umgehen, vor allem wenn man was von Ihnen will! Es ist ja nicht so, dass über die Thematik nicht schon eine Menge hier im Forum zu finden ist.

Wenn man dann so etwas liest:
Wenn der Wendelumfang 1 Lambda beträgt (optimal) dann sollte die Eingangsimpedanz der Helix Z=136 Ohm sein.[Rothammel, 10. Auflage]

Außerdem solltest du beachten, dass deine Halterung die Wellenlänge reduziert. Das resultiert in einer schlechteren Reichweite und Übertagungsqualität.
Was aber fast nicht bemerkbar ist für Otto-Normal-FPV-Piloten

Ich beschäftige mich gerade beruflich mit Antennendesign und bin dabei auf die Helix im Rothammel gestoßen.
frage ich mich schon, ob mit der angebrachten, weil "beruflichen", Sorgfalt an die Sache gegangen wird? Wäre es nicht möglich die Bedingung "Wendelumfang = 1 Lambda" auch dann zu erfüllen, wenn "die Halterung die Wellenlänge reduziert"?

Wenn man sich fragt, warum sich die Resonanz verschiebt, dann sei an die Schule erinnert. Da gab es zum einen so etwas wie die optische Dichte und damit die Mediumabhängige Lichtgeschwindigkeit: http://de.wikipedia.org/wiki/Brechungsindex zum anderen hat man gelernt, dass ein Kondensator deutlich effizienter wird, wenn man zwischen seinen Platten ein Medium einführt: http://de.wikipedia.org/wiki/Permittivitätszahl
Das einzig problematische bei der Helix ist, wenn es neben einer anderen Wellenlänge auch zu Verlusten im Material kommt, weshalb man es nie mit der Materialmenge in der Helix übertreiben sollte.

Zum Verkürzungsfaktor: http://de.wikipedia.org/wiki/Verkürzungsfaktor einfach lesen und dann bei Fragen fragen.

Noch eins zu:
Mit dem Plättchen zur Impedanzanpassung ist so eine Sache. Genau genommen müsstest du die Antenne professionell ausmessen und dann ggf. ein Plättchen anbringen. Sinnvoller, aber schwer machbar, ist aber ein eigenes RC-Netzwerk.
Wie groß wären denn R und C in diesem Netzwerk bei 5.8 GHz? Wie erzeugt wohl ein "Plättchen" eine Impedanzanpassung?

Um zu prüfen, ob die Antenne halbwegs gutes VSWR ( http://www.itwissen.info/definition...aeltnis-VSWR-voltage-standing-wave-ratio.html ) erreicht hat, kann man auch ein Selbstbau VSWR Meter http://modellfluginfo.de/Modellflugzeug/Blog/FPV-antennen-swr-vermessen.php nutzen, für eine grobe Bestimmung reicht das nach meiner Erfahrung völlig und macht auch keinen gigantischen Fehler gegenüber richtigen Messapparaturen.

Viele Grüße
Nils
 
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Lavi

Erfahrener Benutzer
#75
Wäre es nicht möglich die Bedingung "Wendelumfang = 1 Lambda" auch dann zu erfüllen, wenn "die Halterung die Wellenlänge reduziert"?
das könnte klappen ;-)

Wenn man sich fragt, warum sich die Resonanz verschiebt, dann sei an die Schule erinnert. Da gab es zum einen so etwas wie die optische Dichte und damit die Mediumabhängige Lichtgeschwindigkeit: http://de.wikipedia.org/wiki/Brechungsindex zum anderen hat man gelernt, dass ein Kondensator deutlich effizienter wird, wenn man zwischen seinen Platten ein Medium einführt: http://de.wikipedia.org/wiki/Permittivitätszahl
Das einzig problematische bei der Helix ist, wenn es neben einer anderen Wellenlänge auch zu Verlusten im Material kommt, weshalb man es nie mit der Materialmenge in der Helix übertreiben sollte.
Danke für die Infos, sowas meinte ich.


Noch eins zu:
Wie groß wären denn R und C in diesem Netzwerk bei 5.8 GHz? Wie erzeugt wohl ein "Plättchen" eine Impedanzanpassung?
Ein einfaches RC reicht i.d.R. nicht aus. Wenn die Helix vermessen wurde, kann man sich Gedanken um eine Anpassung zu machen. Das Plättchen bildet zusammen mit dem Reflektor, der auf Masse liegt, einen Kondensator. Wie groß der Einfluss ist, keine Ahnung. Müsste man ebenfalls ermessen. Wenn ich mit der Behauptung falsch liege, dann verbessert mich bitte.

Es sollte ja einen Grund haben warum die einen das Plättchen dran machen und die anderen es weg lassen. Ich weiß nicht was besser ist, mit oder ohne Plättchen. Wenn man C&G-Antennen anschaut, so hat er das Plättchen nicht. IBCrazys-Antennen haben es dran. C&G sagt immer mal wieder das IBcrazy falsch liegt (oder so ähnlich sagt er es). Wie gesagt, ich würde gerne mal messen was das für einen Unterschied macht.
Und das werde ich auch demnächst mal machen.


Letzter Satz:
Ich weiß das ich nur Halbwissen habe, deshalb will ich es ja verbessern bzw. zu fundiertem Wissen erweitern.
 

Manfet

Erfahrener Benutzer
#76
Man kann das auch noch anders ausgleichen in dem man die Steigung nahe der Reflektorfläche flacher werden lässt. Hab ich zumindest gerade so in Erinnerung.
 

Maniac

BlackOut Pilot
#78
Man kann das auch noch anders ausgleichen in dem man die Steigung nahe der Reflektorfläche flacher werden lässt. Hab ich zumindest gerade so in Erinnerung.
Danke Manfet...
jetzt verstehe ich auch das Bild hier
Da hat das erste Viertel, vom ersten, Turn keine Steigung.

Da hat sich das mitlesen doch mal wieder gelohnt!!!:D
 
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FPV1

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