Praxis: 3D Corner Antenne

In zwei Antennen-Seminaren hatten wir viele WLAN Richtantennen vom Typ „biQuad“ gebastelt. Sie waren recht einfach zu löten und das Ergebnis war für kleinere Strecken bis 1 km ausreichend. Um richtig weite Strecken zu überbrücken ab 1 km und mehr, muss aber etwas anderes her. Nach eingehendem Studium hat sich der Autor für eine Shortened 3D Corner Reflector Antenna entschieden. Sie sieht einfach aus und soll einen beachtlichen Gewinn von 18 db haben.

3DCornerReflector_6_3D

Die Elemente: Strahler hinten und passives Element vorne

Bei diesem Modell handelt es sich eigentlich um 3 Ecken eines Quadrates. Diese werden auf der Grundfläche mit einem Strahler und einem passiven Element versehen. Was die Größe angeht so leiten sich alle Daten über die 3 fache Wellenlänge bei 2,4 GHz ab. Damit haben die Quadrate der Seitenelemente eine Kantenlänge von 37 cm. Das ist schon recht groß im Vergleich zu einer „biQuad“ mit einer Kantenlänge von ca 15 cm.

Über die Herstellung des Musters und welche Probleme dabei entstehen können, gibt es weiter unten noch Infos. Doch zuerst einmal etwas über den praktischen Einsatz der am 24.08.2013 bei gutem Wetter durchgeführt wurde.

3D-CRA am Mast

Strahlungskeule

Die fertige Antenne wird mit einer Halterung versehen. Die Montage ist ungewöhnlich, da der ganze Teil um 45 Grad nach vorne abgekippt werden muss. Die Strahlung kommt nämlich aus der Ecke heraus in diagonaler Richtung. Sie wurde probeweise in Partenheim, am vorhandenen Sendemast für Amateurfunkzwecke des Autors dicht über dem Dachfirst angebracht und auf einen Bereich am Horizont in Richtung Wörrstadt ausgerichtet (kleines Wäldchen auf der Gemarkungsgrenze). Dies befindet sich in ca. 2,5 km Entfernung. Die

Messpunkte

Antenne wurde über 5 Meter Koaxkabel an einen TP-Link 1043 angeschlossen (23 dbi).

Es wurden mehrere Punkte im Zielgebiet angefahren. Als Gegenstation diente ein einfaches Galaxy-S2 mit dem Programm: Wifi-Analyser ausgestattet. Am Punkt (1) – ganz rechts im Bild ist man ca. 15 Grad aus der Hauptrichtung raus. Hier wurden noch 15 db empfangen. Das Einloggen war mit dem S2 nicht möglich. Am Punkt (2) jedoch loggte sich das Telefon sofort ein und mit der APP „Speed Test“ konnten bis zu 3 Mbit im Durchschnitt gemessen werden. Das Signal schwankte zwar, lag aber im Mittel bei einem Nutzsignal von 20 db. Der Messpunkt (3) jedoch brachte ein noch besseres Ergebnis:  bei 25 db Empfangspegel und einem Durchsatz von 3-5 Mbit kann man wirklich zufrieden sein. Dieser Standort muss in etwa im Maximum der Ausrichtung gelegen haben.

Fazit:
Die Antenne hält was die Anleitung verspricht. Der Gewinn wird mit (echten) 18 db angegeben. Sie ist bedingt durch die Wahl des Materials recht unhandlich und wiegt ca. 2,5 kg. Sie ist durch ihre Fläche vermutlich nicht Sturm geeignet und kann nur an geschützten Stellen montiert werden. Die Messergebnisse zeigen jedoch, dass sie ein gewisses Potential haben. Es wurde hier nur ein S2-Handy als Messgerät benutzt – nimmt man eine zweite Richtantenne stattdessen, so wird sich die Entfernung sicher auf mindestens weitere 2 km verbessern lassen – wenn nicht noch mehr. Die Materialbeschaffung und die Hindernisse beim Zusammenbasteln sowie die Handhabung lassen darüber nachdenken, ob man sich das noch einmal antut. Für den Aufwand und die investierte Zeit kann man sich für 80 Euro auch eine Ubiquiti-Station holen. Wer aber so wie ich gerne mal lötet, war es eine weitere Erfahrung mit Erfolgserlebnis.

Materialbeschaffung und Entstehung des Musters
Die Anleitung spricht über die Verwendung von Aluminium-Blech. Sie sollten aus einem Stück geschnitten werden und auf einer Kante genietet. Durch den zufälligen Kontakt zu einem Funk-Kollegen der sich beruflich mit dem Thema beschäftigt, wurde von Alu abgeraten, weil man die Seitenflächen nicht richtig verbunden bekommt. Zum Einsatz kam jetzt Kupferblech mit 1,5 mm Dicke. Die Platten kamen fertig zugeschnitten an (Danke Jürgen) und mussten „nur“ zusammen gelötet werden.

Ja, das war ein Problem wegen dem der Vorgang auch einige Wochen ins Stocken kam. Die Bleche mussten nämlich sehr heiß gemacht werden, damit das Lötzinn sich auch in den Ritzen verflüssigen konnte. Mit einem 60 oder 100 Watt Lötkolben kommt man hier nicht weiter.

Dank einer weiteren Fügung hat sich ein weiterer Funkamateur in meiner Nachbarschaft angeboten mir zu helfen (Danke Peter). In seiner Werkstatt wurden die Platten auf Asbestunterlagen gebettet und der Gasbrenner ausgepackt. Mit entsprechender Schutzkleidung und einer Aufwärmphase der Bleche ließ sich das Lötzinn nun verflüssigen und alle Seiten zusammen setzen. Was ein Akt. Das Ganze dauerte 1 1/2 Stunden und kostete eine Gas-Kartusche und einiges an Lötzinn.

Für die Halterung wurden zwei Flacheisen im Baumarkt besorgt und mit Schrauben zu einem langen Stück zusammen gesetzt. Auf dem Ambos wurden sie in Form gebracht und konnten dann auf der Unterseite (halbes Dreieck) angeschraubt werden.

ToDo:
Die Antenne funktioniert und hat auch schon den ersten Regen gesehen. Fertig ist sie aber noch lange nicht.

  • Sie muss als nächstes noch einmal nachpoliert werden um dann mit einer kräftigen Ladung Klarlack beschichtet zu werden. Die Schrauben werden noch extra geschützt.
  • Weiterhin müssen die beiden offenen Seitenflächen der Antenne miteinander noch fixiert werden. Davon sprach der Erfinder nicht, aber wenn man das Ding in der Hand hält schwabbelt es schon recht gut. Käme starker Wind hinzu machen die Bleche auch „Musik“.
  • Zwei Masthalterungen müssen noch angeschraubt werden, damit sich die Antenne auch an normalen „SAT-Masten“ festschrauben lässt. Aber dann wartet sie auf ihren echten Einsatz, wo auch immer der sein wird…

 

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