INMARSAT: L-BAND HELIX-ANTENNE (8 WINDUNGEN) – Impedanz-Anpassung gelötet

Um die Impedanz-Anpassung der Helix-Antenne hinzubekommen, d.h. die Impedanz einer Helix von 140 Ohm auf die Impedanz für das Koaxialkabel (50 Ohm) zu reduzieren, bekam ich dankenswerterweise von Mitgliedern des Satellitenwelt-Forums wirklich wertvolle Hinweise. Meine weiteren Recherchen haben mich dann zu folgendem Vorgehen kommen lassen:

Ich nutze einen Kupferblechstreifen (0,2mm Stärke) mit einer Breite von konstant 8,5mm. Der Streifen wird unterhalb der ersten ca. ¼ Windung des Helix-Drahtes gelötet. An der SMA-Buchse wird dieses Konstrukt in einem Abstand von 1,8mm zum Reflektor am Buchsen-Mittelleiter verlötet.

Wie komme ich auf die Werte für Blechstreifen und Höhe?

Die folgende Skizze soll helfen dies zu illustrieren:

Prinzip-Skizze

Prinzip-Skizze

Gegeben:

HR1= 11,25mm (Steigung der Helix ist 44,5mm => ¼ Windung hat ca. die entsprechen Höhe über dem Reflektor).

Z1= 140 Ohm

Z0=50 Ohm

 

Gesucht:

  • Passende Breite des Kupferstreifens
  • HR2

Mittels dieses Microstrip Impedanz Rechners habe ich zunächst die Breite des Streifens iterativ ermittelt. Diese Breite liegt am Punkt HR1 bei 8,5mm (Die berechnete Impedanz Z1 liegt bei 139 Ohm).

Berechnung der Breite des Blechstreifens.

Berechnung der Breite des Blechstreifens.

Der ermittelten Wert für die Blechbreite wird nun genutzt, um, ebenfalls iterativ, den Abstand HR2 zu ermitteln. Bei einem Abstand von 1.8mm lande ich bei 49,7 Ohm – ein passendes Anpassungsergebnis.

Berechnung von HR2 (Substrate Height) am Impedance Calculator,

Berechnung von HR2 (Substrate Height) am Impedance Calculator,

Das Schöne an dieser Anpassung ist, dass ich nun komplett darauf verzichten kann, den Helix-Draht durch Verbiegen parallel über dem Reflektor auszugestalten.

Und so sieht es aus…

Der Kupfer-Blechstreifen hat eine Breite von 8,5mm.

Der Kupfer-Blechstreifen hat eine Breite von 8,5mm.

Ein Stück Platine, die mit Klebeband zur Aufdickung beklebt ist, dient als Abstandslehre - damit sind exakt 1,8mm "eingestellt".

Ein Stück Platine, die mit Klebeband zur Aufdickung beklebt ist, dient als Abstandslehre – damit sind exakt 1,8mm „eingestellt“.

Angelötetes Kupfer-Blech als Anpassungsmöglichkeit.

Angelötetes Kupfer-Blech als Anpassungsmöglichkeit.

Am Wochenende werde ich mal wieder einen Empfangstest machen – vielleicht klappt es!?

Wer die Antenne nachbauen möchte, der findet hier wieder alle Druckdaten und auch die Zeichnungen für die Herstellung des Booms und der Wendelhalter-Röhrchen.

Soweit aus er Bastelkammer

30.11.:

Heute habe ich mal einen neuen Empfangsversuch gemacht – trotz -2°C…

Testaufbau der L-Band Helix mit 8 Windungen. Direkt angeschlossen sind der LNA4ALL und ein RTL-SDR.

Testaufbau der L-Band Helix mit 8 Windungen. Direkt angeschlossen sind der LNA4ALL und ein RTL-SDR.

 

Ausgerichtet auf Inmarsat 3F2 habe ich folgendes Signalbild gesehen:

Ausgerichtet auf Inmarsat 3F2.... 1539,700 Mhz

Ausgerichtet auf Inmarsat 3F2…. 1539,700 Mhz

Ausgerichtet auf Inmarsat 3F2, 1539,700 Mhz, geringere Bandbreitendarstellung.

Ausgerichtet auf Inmarsat 3F2, 1539,700 Mhz, geringere Bandbreitendarstellung.

Ausgerichtet auf Inmarsat 3F2: 1537,800 bis 1540,200 MHz.

Ausgerichtet auf Inmarsat 3F2: 1537,800 bis 1540,200 MHz.

Ausgerichtet auf Inmarsat 3F2: 1541,200 - 1542,300 MHz...

Ausgerichtet auf Inmarsat 3F2: 1541,200 – 1542,300 MHz…

Nun ist die Frage, ob das tatsächlich Inmarsat-Signale sind – dazu werde ich heute mal versuchen mit den Experten des Satellitenwelt-Forums zu sprechen.

Horrido und stay tuned.

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