Stacked DAB FUBA Antennen

[WIH]

Ich betreibe DAB-DXing und habe einen hohen Pylon mit zwei gestapelten (stacked) DAB-Antennen.
Marke: FUBA DAT 307: https://www.fuba.de/produkte/antennenem ... t-307.html
Sie sind sehr robust und funktionieren gut. FUBA gibt die Werte für die E- und H-Ebene (E and H plane) nicht an. Ich bin mir also nicht sicher, wie groß der richtige Abstand zwischen den beiden Antennen sein sollte.
Ansicht: https://photos.app.goo.gl/5HRnQmrVNKk11Sja8

Danke für jede Hilfe.
PS: Mein Deutsch ist schlecht, also brauchte ich DeepL.com.

[hjl]

Die zwei vertikalen Antennen müssen über exakt gleiche Kabellängen angeschlossen werden.
Eine 7-Element-Yagi dürfte einen Öffnungswinkel von etwa 100° haben (je nach Frequenz).
Durch die Zusammenschaltung steigt der Gewinn um rechnerisch 3 dB und der Öffnungswinkel wird kleiner bis auf. Dies ist aber vom horizontalen Abstand abhängig. Bei kleinen Abständen sinkt der zusätzliche Gewinn (+0 dB = Einzelantenne). Bei großen Abständen entstehen große Nebenkeulen, die den Gewinn verringern.

Hie typische Berechnungen, der optimale Abstand liegt etwa bei 2/3 von Lambda also 900 bis 1200 mm.
Zusätzlicher Gewinn etwa 3,5 dB, Öffnungswinkel (-3 dB) etwa 40°.

[carkiller08]

Die Angaben für Gewinn-Maximum und Abstand gelten dann wohl für E12.
Für die unteren Kanäle ist der Gewinn entsprechend kleiner.

Die Antennen selbst haben ihr Gewinnmaximum auch bei den oberen Kanälen.
Hier ist dann ein geeigneter Kompromiss zu finden.

[WIH]

Vielen Dank für Ihre Antwort.
Die zwei vertikalen Antennen müssen über exakt gleiche Kabellängen angeschlossen werden.

Sie sind identisch. Die Anschlussdosen sind falsch, hat jemand bemerkt. Sie sollten nicht auf einander zeigen. Das wusste ich, aber ich habe nicht weiter darüber nachgedacht.

Eine 7-Element-Yagi dürfte einen Öffnungswinkel von etwa 100° haben (je nach Frequenz).

Leider stellt FUBA diese Werte nicht zur Verfügung.

Durch die Zusammenschaltung steigt der Gewinn um rechnerisch 3 dB und der Öffnungswinkel wird kleiner bis auf. Dies ist aber vom horizontalen Abstand abhängig. Bei kleinen Abständen sinkt der zusätzliche Gewinn (+0 dB = Einzelantenne). Bei großen Abständen entstehen große Nebenkeulen, die den Gewinn verringern.

Hie typische Berechnungen, der optimale Abstand liegt etwa bei 2/3 von Lambda also 900 bis 1200 mm.
Zusätzlicher Gewinn etwa 3,5 dB, Öffnungswinkel (-3 dB) etwa 40°.

Wären 133 cm Abstand ein guter Kompromiss?

220815 - 2 DAB-Antennen parallel.gif

[hjl]

Die Berechnungen gelten für 200 MHz also lambda = 1,5 m.

133 cm ist vermutlich der derzeitige Montageabstand. Wie man aus den Berechnungen sehen kann, wäre die Antenne natürlich so nur für tiefere Frequenzen optimal. Da jedoch der Antennen-Gewinn zu höheren Frequenzen steigt, kann man die Verluste verschmerzen. Der Öffnungswinkel sollte mit 100° schon etwa stimmen, nur die log-Per-Antennen sind deutlich schmaler (~60°). Sollte die Antenne tatsächlich ~90° oder ~80° haben, dann ist der Öffnungswinkel (in Bandmitte) eben ungefähr 10% oder 20% kleiner als in der Tabelle angegeben.

[WIH]

Die Berechnungen gelten für 200 MHz also lambda = 1,5 m.

133 cm ist vermutlich der derzeitige Montageabstand. Wie man aus den Berechnungen sehen kann, wäre die Antenne natürlich so nur für tiefere Frequenzen optimal. Da jedoch der Antennen-Gewinn zu höheren Frequenzen steigt, kann man die Verluste verschmerzen. Der Öffnungswinkel sollte mit 100° schon etwa stimmen, nur die log-Per-Antennen sind deutlich schmaler (~60°). Sollte die Antenne tatsächlich ~90° oder ~80° haben, dann ist der Öffnungswinkel (in Bandmitte) eben ungefähr 10% oder 20% kleiner als in der Tabelle angegeben.

Ich danke Ihnen vielmals. Ich werde es nächste Woche testen.

[hjl]

Ich habe mal die relative Änderung der Richtcharakteristik der Antennenkombination gegenüber der Einzelantenne berechnet (0 m).
Es handelt sich nicht um tatsächliche Diagramme, sondern nur um die Veränderung gegenüber einer Einzelantenne. Deren Richtwirkung ist also zusätzlich vorhanden.

.
Bei 1,33 m besitzt die Kombination bei hohen Frequenzen keine zusätzliche Dämpfung der seitlichen Signale,
also keine Verbesserung gegenüber der Einzelantenne:

.
Bei 1,05 m entsteht der höchste Gewinn bei einem Kompromiss der seitlichen Dämpfung:

.
Bei 0,75 m besteht die höchste Richtwirkung gegenüber seitlichen Störsendern bei leichtem Gewinnverlust:

.
Da die Kombination mit Rotor versehen ist, kann der tatsächliche Öffnungswinkel der Kombination leicht ermittelt werden:
Antenne etwa auf maximalen Pegel ausrichten, Pegel bestimmen.
Antenne nach links bzw. nach rechts drehen, bis der Empfangspegel etwa 3 dB abgesunken ist.
Die Winkeldifferenz der beiden -3 dB-Punkte ist der Öffnungswinkel.

[WIH]

Ich habe mal die relative Änderung der Richtcharakteristik der Antennenkombination gegenüber der Einzelantenne berechnet (0 m).
Es handelt sich nicht um tatsächliche Diagramme, sondern nur um die Veränderung gegenüber einer Einzelantenne. Deren Richtwirkung ist also zusätzlich vorhanden.

220816 - Abstand 0m Einzelantenne.gif
.
Bei 1,33 m besitzt die Kombination bei hohen Frequenzen keine zusätzliche Dämpfung der seitlichen Signale,
also keine Verbesserung gegenüber der Einzelantenne:
220816 - Abstand 1,33m.gif
.
Bei 1,05 m entsteht der höchste Gewinn bei einem Kompromiss der seitlichen Dämpfung:
220816 - Abstand 1,05m höchster Gewinn.gif
.
Bei 0,75 m besteht die höchste Richtwirkung gegenüber seitlichen Störsendern bei leichtem Gewinnverlust:
220816 - Abstand 0,75m höchste Richtwirkung.gif
.
Da die Kombination mit Rotor versehen ist, kann der tatsächliche Öffnungswinkel der Kombination leicht ermittelt werden:
Antenne etwa auf maximalen Pegel ausrichten, Pegel bestimmen.
Antenne nach links bzw. nach rechts drehen, bis der Empfangspegel etwa 3 dB abgesunken ist.
Die Winkeldifferenz der beiden -3 dB-Punkte ist der Öffnungswinkel.

Hallo HJL,

Vielen Dank für die Informationen. Ich möchte die höchste Verstärkung, weniger Störungen und die höchste Richtwirkung.
Daher sollte der Abstand etwa 1 Meter betragen?

Ihre Methode zur Bestimmung des Öffnungswinkels habe ich gleich an 3 Muxen ausprobiert, bei denen 1 Sender dominant ist.
Ich komme immer auf einen Wert von etwa 35°.
Könnte das richtig sein?

[VillachDX]

Ich habe bei mir zu Hause vor einigen Tagen auch eine 2er Gruppe aufgebaut und in Betrieb genommen. Deshalb zuerst mal Danke @hjl für die vielen nützlichen Berechnungen und Diagramme zu diesem Thema.

Sie besteht aus zwei ISKRA 16 LOG Antennen. Als Abstand habe ich 0,75m gewählt, da eine einzelne Antenne einen Öffnungswinkel von nur ca. 50° hat. Ein größerer Abstand erscheint mir nicht sinnvoll, da dann der gesamte Öffnungswinkel der 2er Gruppe zu klein sein würde.

Bei einer 2er Gruppe mit Yagiantennen (und falls der Öffnungswinkel ca. 100° beträgt) würde ich als Abstand 1,05m wählen.

https://twitter.com/dxvillach

[WIH]

Hallo VillachDX

Glauben Sie, dass meine Messung von 35° openingshoek wellicht te laag ist? Für mich sieht es jedenfalls so aus.

[VillachDX]

Nein, 35° passt doch gut zum Digramm von hjl, falls der Abstand ca. 1,2m beträgt.

[hjl]

Für solche 7-Element-Antennen werden von den Herstellern manchmal auch "Fantasiewerte" angegeben, Hauptsache es steht was im Datenblatt.
Die 35° dürften richtig sein und lassen vermuten, dass der Öffnungswinkel der Einzelantenne etwa 110° beträgt.
Ich muss aber ergänzen, dass das alles nur theoretische Berechnungen sind. Durch die parallele Anordnung der Antennen findet eine starke Beeinflussung und Verkopplung zwischen den Antennen statt. Das Richtdiagramm jeder Einzelantenne wird natürlich durch die zweite Antenne (die ja reflektiert) wie durch jedes andere Metallstück "verbogen", sodass praktisch andere Werte herauskommen. Bei größerem Abstand (oder auch bei horizontalen Antennen) ist dieser Effekt immer kleiner.
Durch die enge Verkopplung der Antennen verschlechtert sich auch die Rückflussdämpfung der Kombination. Bei professionellen Antennen (insbesondere Sendeantennen) werden daher in der Mitte Entkopplungsstäbe eingebaut. Mit unterschiedlichen Kabellängen verbunden mit mechanischem Vorversatz einer Antenne lässt sich das auch gut kompensieren.

[WIH]

Hmm, der aktuelle Abstand beträgt 1,88 m. Andererseits sind die Antennen immer noch in der falschen Position, da die Koppelkästen aufeinander gerichtet sind.
Vielleicht ist es am besten, einen Abstand von 1,20 m zu wählen? Nicht einfach

[hjl]

Naja, da sieht es doch wieder ganz anders aus......
Bei 1,88 m Abstand wäre normalerweise der Öffnungswinkel etwa 24° und der zusäzliche Gewinn etwa 2,5 dB.
Wenn aber eine Antenne verdreht ist, dann ergeben sich vermutlich andere Verhältnisse. Müsste eigentlich einer Umpolung entsprechen mit Nullstelle in Hauptrichtung .....
In jedem Fall ist dieser Abstand zu groß, da die übergroßen Nebenkeulen die Wirkung der Kombination fast vollständig aufheben.

Also: Eine der beiden Antennen umdrehen drehen und den Abstand auf etwa 1 m verringern, dann nochmal den Öffnungswinkel messen.
Hat der Anschlusskasten eine Belüftung? Die sollte natürlich momentan nicht nach oben zeigen