Cantenna (Sida 1 av 6)

Vad skulle hända om du gjorde en vädertät pringlesburk med usbingång och plats för lämpligt usbmodem på insidan?
Jag har ju bättrat upload rejält med en sån här primitiv burk :-)
http://www.ikea.com/se/sv/catalog/products/30011832/

En cantenna ska vara i metall, tänk konservburk med botten kvar men utan lock. Här är en byggbeskrivning inklusive kalkylapplikation för olika frekvenser. Tänk på att det är stort avstånd mellan upplänk och nedlänk på UMTS. Förmodligen bäst att optimera för upplänken.

http://www.napoliwireless.net/doku/doku … a:cantenna

PS det är en napolitansk cantenna så det är på italienska. Det är dock klart och tydligt även med måttliga kunskaper i italienska. Säg till om något är oklart i texten.

Räkneprogramnet är hämtat från en annan site och där förmodligen på engelska

Hoppsan, jag såg inte i bådskan att det kom mycket mer italienska längre ned. No problem för jag har läst italienska så det mesta är klart.

Det är en bra beskrivning. Vad gäller de metaller man kan tänkas använda för burken så är aluminium eller ännu hellre något försilvrat bäst. Högfrekventa strömmar ovan 2GHz rör sig bara i ytan av metallen och där är är mässing sämre än koppar som är sämre än aluminium som är sämre än silver och guld. men skiktet kan vara mycket tunt. Det är därför alu folien i Pringleburkarmna funkar. Stål är inte lika bra. Googla på skin effect för mer. Att svetsa en tunnväggig aluminiumburk är ett bra övningsobjekt på en svetskurs. Det går om man har tillgång till en Henrob lågtrycksgassvets. Används för att laga flygplansplåt. Om du skaffar en gassvets, skaffa en Henrob. Jag har haft stor nytta av min (som har använts av ett proffs för min räkning).

http://www.youtube.com/watch?v=BFWxXnJmd9k

Annars blir det till att löda en botten på ett rör.

Burken är en vågledare/wave guide. Det kritiska måttet förutom diametern är avståndet från botten till antennsprötet. Författaren kallar antennsprötet för en dipol men det är bara en halv dipol, dvs en kvartsvåg. Längden på sprötet ska vara 300/frekvensenXledningshastigheten i materialet (ca 0,95 för koppar) dividerat med 4 för en lvartsvåg. Vid 2450 MHz blir det 29 mm. Han föreslår att man kan göra längden justerbar, tvekis tycker jag.

Sprötet görs genom att man löder på en tjock tråd i koaxialkontaktens mittstift.

Bäst tycker han det är att använda en gängad kontakt som fästs i burken med mutter och flänsbricka. En annan variant är att ha en kontakt som fästs med 2-4 skruv och mutter. det är viktigt säger han att koaxialkontaktens metallklump inte protruderar (sticker in i) vågledarens hålrum, dvs in i burken.

Längden på burken ska överstiga 3/4 våglängd. Eftersom våglängden här bara är ca 12 cm så är längden inget problem.

Cantennan kan användas för att mata en parabol varvid mynningen ska vara i fokus.

Cantennan är en uppenbar kanditat för hemkörda antenner för LTE 2600 varav ett par behövs för MIMO. Jag antar att polarisationsplanet bestäms av hur antennsprötet står. De borde inte behöva skiljas åt så mycket för att uppnå erforderlig cross over isolation för MIMO effekt.

Det finns massor på¨nätet om cantennas. Här är en kalkylator för WLAN:

http://kioan.users.uth.gr/wireless/cantenna/

Du kan svetsa på en tratt också så ökar förstärkningen några dB

http://patchamon.wordpress.com/my-cantenna/

Här ser man att burken kan vara lång och att en färdig antenn är billig att köpa. Vidare noteras att cantenna har linjär polarisation och att man kan behöva vrida burken kring sin längsaxel för max prestanda. Borde alltså gå att använda för LTE 2600 MIMO

Burken är vågledaren/wave guide. Det 3 cm långa sprötet är matningselementet som för in radioenergin i vågledaren där signalen sedan studsar omkring och slipper ut genom mynningen. Jämför när du blåser i en flaska och får ett dovt ljud på grund av stående våg. Flaskan är då en ljudvågsledare. Tänk dig en pipa i en orgel. Ett lång rör med en liten öppning i sidan och en vass kant. Där har du matningselementet som alstrar ljudvågen  och pipan är vågledaren som ska vara avstämd till den frekvens som ska alstras.

En dipol är en symmetrisk halvvågsantenn med matning i mitten. Antennen i cantenna är en kvartsvågsantenn där andra dipolhalvan är metallen som bildar jordplan. Men det är bara strid om begrepp.

För att sprötet ska fungera optimalt ska det ha vara exakt en kvarts våglängd när du tagit hänsyn till hastigheten i det använda trådmaterialet. Olika material kan ge en aning olika längd även om det är vid samma frekvens. Det som avgör längden är vågfortplantningshastigheten i den använda tråden, kallat Velocity factor. Den beror på dielektricitetskonstanten i det medium som omger tråden. En naken tråd i luft har bara luften som isoleringsmaterial. Här diskuteras saken:

http://mendoradio.wordpress.com/2010/09 … ty-factor/

Som du ser ska man inte utgå från 300 (299,8) utan från 299,7 när man räknar längd för en ledare omgiven av luft. Vågländen är alltså 299,7 delat med frekvensen och sedan delat med fyra om du ska ha en kvartsvåg. Förmodligen inverkar även trådens tjocklek mm. Vill man maxa köper man några cm en mm silvertråd hos en smyckesverkstad, går mycket bra att  löda.

Nästa sak som är frekvensberoende är avståndet till botten av burken från sntennsprötet. Du vill ju att vågorna som reflekteras i botten av vågledaren inte tar ut dem som går mot mynningen pga interferens. Är avståndet rätt fås istället en förstärkning av vågen som går ut eller in därför att vågtopparna lagras ovanpå varandra och adderas ( tror jag, har inte kollat teorin bakom cantenna).  EDit Se här

http://propakistani.pk/2010/03/19/how-c … chnically/

Hur diametern spelar med vet jag inte riktigt men det står en del om det när man googlar runt.

För ditt projekt skulle jag rekommendera att du försöker hitta dragna aluminiumrör med ca 1 dm diameter. Låter som något som segelriggtillverkare kunde ha. SAPA kanske har några bitar liggande. Eller så gör du ett rör av en plåt och svetsar ihop fogen. Då kan du göra hålet för koaxialkontakten innan. Finns för övrigt inget skäl att ha en så stor kontakt. Ta en gängad chassikontakt för reverse polarity SMA istället - eller vanlig SMA. Gör en bussning som tar hänsyn till rörets krökning. Se till att kontaktens yttre metall inte kommer ut i hålrummet. Sprötet löde du på koaxialkontaktens mittstift.

Man skulle ju också kuna göra antennen avstämbar genom att ha en kort slits istället för ett hål. Bra vore med en infästning som gör att man inte behöver hålla emot på insidan när kontakten ska fästas i röret såvida man inte har samarbetsvilliga femåringar hemma.

En sak med cantennan är att den konstigt nog har mycket smalare öppningslob än t ex en biquad med ungefär samma förstärkning. Den blir därmed svårare att rikta.

En wlan-antenn kan man testa genom att kolla signalen på några hundra meters håll utomhus men det är svårare för 3G eftersom du inte kan mäta den signal ditt modem skickar ut. Behövs nog ett antenn-lab för koll.

Största problemet med cantennan för UMTS är att antennen nog är smalbandig och att det är stort avstånd i frekvens mellan upplänk och nedlänk. De som kan ha nytta av tekniken är de som använder 4G på 2600 MHZ med Tre eftersom upp och ned går på samma frekvens men med tidsluckor. Telia och telenor har skilda frekvensområden för upp och ned på LTE. Edit: ser man till kalkylprogrammet såär den inte så smalbandig.

Mer att läsa:

http://www.lincomatic.com/wireless/homebrewant.html

Mittåt. Jag tror tråden från koaxialkontakten ska vara 2-3 mm tjock.

Våglängden innuti en vågledare är längre än i luft, konstigt nog. Men det gäller närmast vågen i vågledarens längsriktning, tror inte att det påverkar matningssprötets längd.

En cantenna är en variant av cirkulär vågledare och används oftast som matning till en parabolreflekor. Ser enkelt ut men är en väldig massa teori. Tyvärr har den finska källan till kalkylprogrammet tagits bort från webben. Här är en källa till mycket info om mikrovågsantenner inklusive vågledare inklusive cirkulära vågledare och olika sätt att dämpa den spridning som sker genom att radiovågor strålar från burkens kant. Tratten är bara en variant. Se 6.3 etc
http://www.w1ghz.org/antbook/contents.htm

En annan rolig antenntyp som bygger på vågledare och då gärna rektangulära är slitsantenner. De kan ha hög förstärkning och är polariserade vinkelrätt mot slitsarnas längsriktning. Här är en för wifi
http://www.trevormarshall.com/waveguides.htm

Man kan bygga eller köpa

http://nuke.freenet-antennas.com/module … &sid=1

Ursprungsartikeln till cantenna är nog från ett gäng radioamatörer som sänder television i USA

Lägger till den när jag hittar den.

Här kommer lite sammlad info för de som tänker prova tillverka en Cantenna

Diameter |Avstånd mellan vågledaren till botten av burken
80mm                      70.1mm                                
81mm                       67.5mm                                
82mm                       64.5mm                                 
82.5mm                       63.3mm                                           
83 mm                      62.1mm                                      
84mm                       59.9mm                                        
85mm                       58.1mm                                         
90mm                       51.4mm                                        
95mm                       47.2mm                                            
100mm                         44.4mm                                        

Efter vad jag läst på nätet är diametern från 80-100 som gäller. Optimalt är 85mm.  Under 80 och över 100 funkar självklart, men med något sämre resultat..

(En pringels burk "Avstånd mellan vågledaren till botten av burken"  = 85,8mm )

Tjocklek på tråden.(vågledaren) Kopparkabel/Gem
2-3 mm

Längd på tråden (vågledaren))
Mellan 29-31mm
Här kan du optimera antennen rejält för en viss kanal

Ju längre Cantenna-rör, desto starkare och mer riktad kommer den att vara. MEN ju mer riktad den är, desto jobbigare är det att rikta den rätt.
Lämplig längd är en våglängd, men gärna längre

* It is true that the longer your antenna, the more gain you will get. More gain == good(tm). I've read somewhere (and it may or may not be the case) that the gain increase levels off rapidly after 6 or 7 wavelengths and it's not important to design beyond that.*

Overkill is a way of life!

Tratt ger förstärkning ifrån 3dB med en dubbel diameter, men detta gäller bara på mottagning, inte på sändning. Optimal vinkel är 30° (Just nu står det stilla hur lång tratten blir, Bredd och grader har ni iallafall)

Fördelen med tratt är även att den blir något enklare att rikta

http://www.cantenna.com/ säljer en cantenna som är 12" (27cm lång). Denna antenn ger 12dB. Utgår man ifrån att deras siffror stämmer, så kan vi prestera lite bättre..

Följer man noga mina och jonasolof anvisningar och dessutom sätter på en tratt eller en VE4MA rigg, samt gör din cantenna ett par cm längre så kommer du garanterat få ut mer än 12dB ur din cantenna, hur mycket mer kan jag inte säga någonting om, då man får sätta den i ett lab och mäta.

Gör nu inte en idiotgrej och skapa en cantenna som är 70cm lång, då denna blir hemskt opraktiskt att rikta. Gör den inte längre än 40cm. På http://bilcowifi.com/ hittar man extrema versioner av cantenna vars siffror man nog får ta med en nypa salt tyvärr. Jag köper inte tyvärr att de får ut 30dB i 24" varianten. Visserligen är den 54cm lång, och antagligen en riktig mardröm att rikta in, men 30dB är rent önsketänkande. Gissningsvis kanske någonstans mellan 15-20dB inte en dB mer. Blir lätt misstänksam vid höga världen utan någon som helst info som stödjer påståendet förutom några halvtaskiga print screen bilder

Kom ihåg att ha kul!

Lite info för ni som väljer att bygga med en pringelsburk.. Kolla på detta Youtube klippet, speciellt den delen avsnittet som berör den inbyggda antennen i pringels burken för bästa effekt
http://youtu.be/betR3vejzg4

Kolla även andra sätt att hindra att burkens kant strålar i oönskade riktningar. Vanligast är choke ring.

Jag valsade en bit för att skarva ett avgas, olika diam.
Svåraste är att längdsvetsa det, då insidan skall vara snygg också. Efter lite pill så funkade det, men efter att
Plåtknackaren vek och valsade röret blev det tätt, klart impad ingen svets behövdes när jag byggde vattentank med detta, nästa avgas så vetman :-)

50 ohm får du automatiskt genom matningsantennen som i princip är en jordplansantenn. Det behövs ingen impedansanpassningsbalun. Du kan ansluta en wifidongle direkt till koaxialkontaken med en adapter så slipper du kabelförluster.

Jag hade en flaska whisky i barskåpet med ett plåtrör som förpackning. Innerdiameter 84 mm. Är dock lite osäker på hur bra radioövergång det är i den längsgående falsen.

Jag avsrtår från wifi cantenna, har för övrigt en 60 cm parabol för wifi som står standby f.n. Däremot saknas det bra smidiga riktantenner för att pejla in master på 2600 4G. inte heller finns det några biquad dubbelantenner som på 800. Så jag kanske gör en cantenna för 4G 2600. BEfintliga 4G routrar använder bara en antenn för sändning (plus mottagning) så det räcker med en antenn för pejling. Den andra antennkontakten som bara används för mottagning kan man lämna utan anslutning så slipper man oväsenliga signaler.

Vad gäller rör skulle jag testa stena metall och konkurrenter i återvinningsbranschen. Funkar det inte med 85 mm ventilationsrör?

Gamla tomhylsor till artilleri brukar finnas att köpa.

Jag har stora svårigheter att hitta 2mm kopparkabel. Någon som kan ge tips... De jag hittar är 1,5mm och 4mm..

Elfa är en möjlighet, men jag ger inte +30euro för 30 meter när jag max behöver 10cm..

jonasolof: Skulle man klara sig på 1,5mm... Eller kanske 1,8 (om jag nu har en enorm tur och hitta någonting i den dimensionen)

Jag har googlat runt lite.. Men hittar ingen i Sverige som säljer RG-8 i meterslängder...