Antennenlänge in Abhängigkeit von der Empfangsfrequenz
Wie lang sollte eine Antenne für den SDR-Empfang sein? Zur Berechnung von Wellen- und Antennenlänge genügt eine einfache Formel. Alternativ können Sie eine Smartphone-App mit Antennenlängenrechner verwenden.
Formel für die Antennenlänge
Die Abstimmung der Antenne auf Ihren Einsatzzweck ist entscheidend. Deshalb sollten Sie wissen, wie sich Wellen- und Antennenlänge berechnen lassen. Dafür gibt es eine einfache Formel.
Zur Berechnung der effektiven Antennenlänge verwenden Sie die Formel λ=v/f. Der griechische Kleinbuchstabe Lambda (λ) steht für die Wellenlänge. Sie ergibt sich, indem die Phasengeschwindigkeit der Welle (v) – hier die Lichtgeschwindigkeit von 300.000 km/s (299.792.458 Metern pro Sekunde) – durch die in MHz angegebene Frequenz (f) geteilt wird. Das Ergebnis wird in Metern angegeben. Bei 145 MHz ergibt sich beispielsweise ein Wert von 2,06 Metern.
Antennenlängenrechner
Den Rechner unten haben wir gebaut, damit Sie nicht von Hand rechnen oder etwas installieren müssen. Frequenz eingeben, den Verkürzungsfaktor an Ihr Material anpassen und die Länge aus der Tabelle ablesen.
Antennenlängenrechner
Geben Sie eine Frequenz ein und wählen Sie den Antennentyp. Die Längen gelten für einen Leiter mit einem Verkürzungsfaktor, den Sie anpassen können.
| Antennentyp | Länge | Zoll |
|---|---|---|
| Ganze Welle (λ) | ||
| Halbe Welle (λ/2) — Dipol gesamt | ||
| Viertelwelle (λ/4) — Stab / Ground Plane | ||
| 5/8-Welle | ||
| Dipolschenkel (λ/4 je Seite) |
Formel: λ [m] = 300 / f [MHz], anschließend mit dem Verkürzungsfaktor multiplizieren. Ein Viertelwellenstab ist 75 / f [MHz] × k.
Beispiel. Für das 2-m-Band bei 145,500 MHz und blanken Draht (Faktor 0,95) ergibt sich ein Viertelwellenstab von 49,0 cm und ein Halbwellendipol von 97,9 cm gesamt, also 49,0 cm je Schenkel. Schneiden Sie das Element ein paar Millimeter zu lang und kürzen Sie es mit Blick auf das SWR: kürzen geht immer, Metall wieder anfügen nicht.
Auch mit einer Smartphone-App lässt sich die Antennenlänge schnell und bequem berechnen. Eine nützliche Anwendung für Funkamateure ist beispielsweise Amateur Radio Toolkit.
Wenn Sie etwas Fortgeschritteneres brauchen, etwa mehrere Antennentypen auf einmal, den Elementabstand einer Yagi oder die Impedanzanpassung, lohnt sich eine spezialisierte App. Ein gutes Beispiel für Funkamateure ist Amateur Radio Toolkit.
Die App enthält mehrere Antennenlängenrechner, mit denen sich Funkanlagen planen und effektive Antennenlängen bestimmen lassen. Zur Auswahl stehen unter anderem Dipol-, Vertikal- und Groundplane-Antennen. Sie müssen die Formel nicht selbst anwenden: Geben Sie einfach die gewünschte Frequenz in Hz oder MHz ein, und die App führt die Berechnung automatisch aus.
In der kostenlosen Version sind einige Funktionen nicht verfügbar. Die erweiterte Version von Amateur Radio Toolkit ist derzeit für 11,99 PLN erhältlich. Die App ist für Android und iOS verfügbar.
Auswahl der Antenne
Die Antennenlänge beeinflusst den Empfang in einem bestimmten Frequenzbereich. Für Ihr Projekt sollten Sie daher wissen, wie lang die „Arme“ der Antenne sein müssen.
RTL-SDR-Antennensatz
Im SAPSAN Shop erhalten Sie längenverstellbare RTL-SDR-Antennensets. Ein universelles Set enthält beispielsweise:
- 2 Teleskop-Dipolarme mit einer einstellbaren Länge von 23 cm bis 100 cm,
- 2 Teleskop-Dipolarme mit einer Länge von 5 cm bis 13 cm.
Das Set eignet sich gut für den Einstieg. Zum Lieferumfang gehören außerdem ein verstellbarer Saugnapf für Glas, ein Sockel mit drei flexiblen Stützen und ein 65 cm langes Kabel. Hinzu kommt eine 3 m lange Kabelverlängerung mit SMA-Stecker und SMA-Buchse.
Teleskopantenne mit SMA-Anschluss für die Verwendung mit HackRF One
Die ANT500-Teleskopantenne ist ab 75 MHz einsetzbar und empfängt Signale im Bereich von 75 MHz bis 1 GHz. Ihre Länge lässt sich von 20 cm bis 88 cm einstellen. Das Modell wurde in erster Linie für HackRF One entwickelt, kann aber auch in anderen Projekten eingesetzt werden.
Der HackRF-Transceiver arbeitet im Bereich von 1 MHz bis 6 GHz bei einer Bandbreite von bis zu 20 MHz. Er eignet sich beispielsweise für Bluetooth-Sniffing und erweiterte RFID-Analysen: die Kommunikation mit RFID-Tags unabhängig von ihrer Frequenz, die Analyse von Fernsteuerungen, GPS-Manipulation sowie die Erfassung und Analyse von IMSI.
Hinweis zur Hardware. Der HackRF One wurde von Great Scott Gadgets eingestellt und durch den HackRF Pro ersetzt. Für die Antennenarbeit zählt vor allem das untere Bandende: Der Pro beginnt bei 100 kHz statt bei 1 MHz und erreicht damit die Langwelle und alles darunter, wo eine ganze Wellenlänge in Kilometern statt in Metern gemessen wird. Dazu kommen ein TCXO für die Frequenzstabilität und ein 16-Bit-Modus. Die ANT500 passt zu beiden, da sie ab 75 MHz arbeitet.
HackRF One ist mit allen wichtigen plattformübergreifenden SDR-Paketen kompatibel, darunter GNU Radio, SDR#, SDR_Radio, Universal Radio Hacker und QSpectrumAnalyzer.
Antennenanlagen können sich dennoch gelegentlich leicht verstimmen. Warum? Weil die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum nicht immer konstant ist. Gleiches gilt für die Ausbreitungsgeschwindigkeit elektrischer Wellen in Kabeln. Beides hängt von der aktuellen Stellung der Erde zur Sonne und des Mondes zur Erde ab.
Die richtige Abstimmung der Ausrüstung auf Ihren Einsatzzweck ist entscheidend. Deshalb erklären wir außerdem, welche Funkgeräte sich für den Einsatz im Gelände und zu Hause eignen. Wenn Sie Fragen haben, kontaktieren Sie uns gerne.