Der Antennen-Test

Nachdem ich mich etwas in das Thema NanoVNA einarbeiten musste, habe ich erst mal meine Antennen durchgemessen. Dank des NanoVNA Savers kann die maximale Anzahl von 101 Messpunkten erweitert werden. Ich habe meine Antenne im Bereich von 800 bis 900MHz gemessen und dabei drei Segmente genutzt. Somit komme ich auf 303 Messpunkte, mit einem Abstand von 330 kHz, was ausreichend sein sollte. Der Antennen-Test kann also beginnen.

Der Antennen-Test soll eher das Machbare zeigen und keine genauen Messergebnisse darstellen. Ich bin halt kein Profi und mein Messaufbau mag auch sicherlich seine Fehler haben. Ich denke aber mal das ich der Wahrheit schon recht nahe komme.

Lilygo TTGO LoRa Antenne

Von Liligy habe ich zwei Antennen und beide liefern ein gleich schlechtes Bild. -10dB Return Loss ist nicht gut. Die Antenne funktionieren zwar, aber es könnte besser sein.

Lilygo TTGO T-Beam-Antenne

Die Antenne meines T-Beams ist jedenfalls mehr schlecht als recht. Ein Return loss von ca. -10dB ist nicht überragend. Durch etwas Arbeit konnte ich den Wert auf -13dB verbessern, wie könnt ihr unter der Antenne China 1 lesen.

Dragino LoRaBee-Antenne

Diese Antenne war im Lieferumfang meines Dragino LoRa Bee enthalten. Sie liegt zwar auch etwas daneben, ist aber mit -22dB trotzdem sehr gut. Da hat Dragino jedenfalls zu den richtigen Antennen gegriffen.

China 1

Diese Variante aus Fernost ist das schlechteste was ich bisher gemessen habe. Diese Antenne ist für LoRaWAN nicht zu gebrauchen, jedenfalls nicht in ihrem aktuellen Zustand. Die Resonanzfrequenz der Antenne lag bei ca. 818MHz.

Dank Andreas Spiess, wissen wir das wir eine Antenne die bei zu niedriger Frequenz resonieren „gerettet“ werden können. Die Antenne muss etwas gekürzt werden um so in einer höheren Frequenz zu resonieren Mit etwas roher Gewallt konnte ich die Antenne ihrer Hülle berauben und habe sich daraufhin neu abgestimmt. Insgesamt habe ich ca. 8mm entfernt.

Das Ergebnis war jedenfalls mehr als befriedigend und mit -28dB wirklich sehr gut.

Zusätzlich scheint es so, als ob diese, ich nenne sie mal Klappantennen, auch gerne geklappt werden möchten. Jedenfalls liefern sie alle im geklappten zustand bessere Ergebnisse. Anscheinend ist die Antenne, im nicht geklappten Zustand, zu lang und die Resonanzfrequenz sinkt.

Diese Antenne habe ich jedenfalls an meinen Mapping-Node geschraubt und habe dann die Ergebnisse verglichen. Ich habe zwar keinen direkten 1zu1 Vergleich gemacht, sondern einfach Ergebnise aus dem TTN Mapper gezogen. Auf den Bildern sieht man jedefalls mehr Verbindungen zu Gateways mit ebenfalls besseren RSSI-Werten. Allein deswegen hat sich für mich die Anschaffung bereits gelohnt.

China 2

Im Gegensatz zu ihrer Schwester war das zweite Modell sofort gut. Mit -20dB liegt sie in einem guten Bereich.

Groundplane Eigenbau

Mein erste selbst gebaute Antenne ist ganz ok. Ich bin jedenfalls zufrieden. Ich habe ihre Frequenz noch etwas besser abstimmen können.

IMST Antenne für LoRa Lite Gateway

Diese Antenne hatte ich zu meinem IMST Lite Gateway mitbestellt. Hier hätte ich mir mehr von IMST erwartet, den die Antenne liefert mit -15dB Return Loss keine optimalen Werte.

Fazit

Ich hoffer der kleine Antennen-Test hat euch gefallen. Ohne den NanoVNA wäre ich nicht an diese Daten gekommen und hätte auch keine Antenne retten können. Anfänglich war ich etwas skeptisch ob der NanoVNA auch das Leisten kann, was ich gerne hätte. Für mich hat sich die Anschaffung gelohnt und ich habe auch wieder etwas dazugelernt. Die Genauigkeit entspricht sicherlich nicht derer eines 5000€ (oder auch viel mehr) Messgerätes, ist aber anscheinend für mich gut genug.

Ich denke jedenfalls die Anschaffung eines günstigen VNAs ist keine schlechte Idee. Solltet ihr mehr mit dem Thema LoRaWAN machen wollen, solltet ihr jedenfalls mal darüber nachdenken.

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5 Gedanken zu „Der Antennen-Test“

  1. Hi,
    ich nutze ja auch seit einiger Zeit einen nanovna.
    Bei den Miniantennen kann man durch Masse noch optimieren. Teste Mal wie sich derMesswert verändert, wenn du den goldenen Sechskant anfasst.
    Hast du auch Mal deine Aurel gp868 groundplane damit durchgemessen?
    Kommt die noch im Einsatz?
    Ich überlege diese GP868 Antenne zu kaufen, das Kabel stark zu kürzen und einen sma Stecker dranzucrimpen.
    VG

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    • Hi,

      ja, dadurch verändern sich die Werte, aber neben meinem Node stehe ich ja auch nicht immer daneben 😉
      Aber da muss ich mir auch die Kompetenz absprechen, das geht ja immer mehr in Richtung Amateurfunk.

      Meine zwei Aurel sind noch aktiv, aber ich habe keine gemessen. Ich hatte keine Lust am Gateway rumzuschrauben.
      Es hat sich aber jemand bereits die Mühe gemacht und kam zu folgenden Werten:
      Bei der Betriebsfrequenz von 868 MHz (…) zeigt sich eine Eingangsimpedanz von 50,22 Ω, ein SWR von 1,06 und ein Eingangsreflexionsfaktor von -32,02 dB. Das System zeigt eine sehr gute Anpassung.

      Für den Preis finde ich die Aurel super.

      Grüße,
      Björn

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  2. Antenne im nichtgeklappten Zustand länger? Bitte wo soll die Länge herkommen? Es liegt daran das es besser funktionieren kann, wen die Antenne geklappt ist, weil einfach die meisten Antennen geklappt sind. Wenn wir uns mal anschauen das diese Art Antennen alle Rundstrahler sind! Eine Rundstrahlantenne hat ein gleichmäßiges Strahlungsmuster auf horizontaler Ebene in alle Richtungen. Das bedeutet, sie hat einen horizontalen Öffnungswinkel von 360° und wird aufgrund dieser Beschaffenheit bei beweglichen – zum Beispiel sich drehenden oder mobilen – Anwendungen eingesetzt. Tilt (dt. Neigung) steht für die Verschiebung des vertikalen Öffnungswinkels einer Rundstrahlantenne in eine bestimme Richtung, ausgehend von der horizontalen Ebene. Auf dem unten dargestellten Bild sieht man zum Beispiel einen vertikalen Öffnungswinkel von 40° mit einer Neigung um 20°, somit ist der vertikale Öffnungswinkel um 20° nach oben verschoben.

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  3. Hallo,

    sehr interessanter Artikel. Ich habe mir auch 2 LilyGo ESP32 Lora module gekauft mit den mitgelieferten Antennen. Ich will aus meinem Garten ca. 150 m entfernt Daten der Temperatur/Feuchte Sensoren übertragen. mit den mitgelieferten Antennen bekomme ich kein Signal.
    Welche Antennen sind denn wirklich zu empfehlen.

    Danke

    Thomas Sölch

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