WLAN-Antenne für 2,4 Ghz

Nach vielen Test und Experimenten mit WLAN-Antennen habe ich festgestellt, dass die "Dosenantenne" gegenüber anderen Antennenarten sehr viele Vorteile hat: man braucht für diese Antenne kein Gehäuse, sie ist sehr kompakt, der Gewinn liegt im Bereich 12-14 dBi, diese Antenne reagiert sehr unempfindlich auf andere Gegenstände wie z.B. Halter, selbst bei schwachen Signalen lieferte die "Dose" bei meinen Tests sehr stabile Verbindungen. Nach dem ich ca. fünf verschiedene Dosen für meine Experimente missbraucht habe, habe ich mich endlich für eine Konstruktion entschieden, die nach meiner Meinung optimal ist.

Zum Realisieren dieses Projektes braucht man folgende Komponenten:

*  N-Buchse  ( z.B. von Wimo 42027 N-Buchse Einloch ) für ca. 2,88 Euro

*  Stück Kupferblech 110 x 110 mm mit Materialstärke von 0,5-1 mm

    (man kann auch Weißblech nehmen, mehr dazu später im Text).

*  Kupferdraht mit Länge von 40mm und Durchmesser von ca. 1,7 mm, 

    (man findet den Draht schnell in einem 2,5 mm² Installationskabel ).

* (Optional) Messingrohr mit Länge von 40 mm und Außendurchmesser von 5mm

* (Optional) Kupferrohr mit 16 mm Innendurchmesser und eine Länge ca. 20 mm

* Blechdose.

Ein neuer Boden wird angefertigt, dazu nehme ich ein Stück Kupferblech und schneide mit einer Blechschere den Boden so aus, dass er oben in die Original-Öffnung der Dose passt, die Feinanpassung kann dabei mit einer Feile erledigt werden. Wenn der Boden fertig ist wird er in die Dose eingesetzt, einfach bis zum Anschlag an die Metallkante im Inneren der Dose reindrücken. Danach folgt eine optische Kontrolle, ist die Dose noch rund, kann der Boden wieder herausgenommen werden, jetzt werden die Kontaktflächen zwischen der Dose und dem Kupferboden mit Schmirgelpapier gereinigt, anschließend wird der Boden wieder eingesetzt und mit der Dose verlötet, ich benutze dafür einen 80Watt-Lötkolben. Mann kann an dieser Stelle auch Weißblech benutzen, Kupferblech erhöht aber die Rückdämpfung der Antenne und somit den Gewinn.             

So, jetzt kommt die Berechnung, dazu benutze ich den Online-Calculator von von Marska Olento und füttere ihn mit folgenden Angaben:

Frequenz = 2,437 Mhz  (WLAN-Kanal 6)

Durchmesser der Dose = 98 mm

 man bekommt dabei folgendes Ergebnis:     Lo = 123 mm     Lo/4 = 31 mm
                                                                   Lg = 182 mm     Lg/4 = 45 mm

das bedeutet für meine Antenne:

                  Länge der Dose vom Boden bis zu Kante (innen gemessen) = 136,5 mm

                  Erregerlänge (Stift auf der N-Buchse) = 31 mm

                  Abstand  zwischen dem Boden und dem Erreger = 45 mm

Mit Abstand von 45 mm (Abstand zum Kupferboden, innen gemessen) bohren wir ein Loch in die Dose, zuerst mit 1mm vorbohren, dann kommt der 10mm-Bohrer zum Einsatz, man darf dabei die Dose nicht verbiegen, also vorsichtig beim Bohren !

Das Loch in meiner Dose ist etwas größer, das spielt aber keine große Rolle. Nach dem Bohren muss man das Loch im Inneren der Dose entgraten, dafür wird das Loch mit einer Rundfeile etwas erweitert, und aufpassen, das Blech der Dose darf nicht verbogen werden !

Jetzt wird der Erreger vorbereitet. Je nach Ausführung nehme ich dafür den Kupferdraht oder das Messingröhrchen. Man empfiehlt an dieser Stelle den Erreger dicker zu machen (4-5mm), in der Praxis konnte ich kein Unterschied zwischen beiden Ausführungen feststellen, die Wahl der Konstruktion des Erregers überlasse ich also euch. Wichtig ist, dass der Stift des Erregers Senkrecht (perpendicular) zur N-Buchse sitzt.  Der Stift wird mit dem Mittelkontakt der N-Buchse verlötet. Danach kommt wir zum Abstandhalter. Mit einer Metallsäge  schneide ich ca. 8mm vom 16mm Kupferrohr ab, nach dem Entgraten wird dieses Stück als Abstandhalter für die N-Buchse eingesetzt. Wer kein passendes Rohr gefunden hat kann tricksen, ich mache mir einfach zwei Halbschalen aus einer 15mm Kupferwasserleitung, die werden dann bei der Montage der Buchse einfach zusammengelötet, man kann den  Abstandhalter auch aus Blech anfertigen. Jetzt verlöten wir den Abstandhalter  mit der N-Buchse, dabei soll der Abstandhalter  bündig mit der N-Buchse abschneiden.

Nach dem Abkühlen kann der Erreger anprobiert werden, danach wird der Stift bis auf  31mm gekürzt (gemessen von der Oberkante der N-Buchse, damit wir im montierten Zustand 31mm in der Dose haben, die Wandstärke vom Dosenblech kann dabei vernachlässigt werden). Zum Kürzen benutze ich den Seitenschneider oder die Säge und für die Feinabstimmung nehme ich die Flachfeile.

Den fertigen Erreger montieren ich jetzt in die Dose, zuerst mache ich das Blech der Dose mit Schmirgelpapier sauber:

danach wird der Erreger eingesetzt und provisorisch, nur an einer Stelle am Dosenblech angelötet, jetzt kontrolliere ich den Abstand zwischen dem Erreger und dem Kupferboden (45 mm bis zur Mitte des Erregers), der Stift des Erregers muss parallel zum Kupferboden sitzen und auf einer Achse mit dem Durchmesser der Dose liegen (siehe auch die Zeichnung auf der Page mit dem Online-Calculator von von Marska Olento).

Wenn alles stimmt, kann der Abstandhalter der N-Buchse rundum mit der Dose verlötet werden, wenn nicht, dann sollte man die Abstimmung  wiederholen.          

So, jetzt ist die Antenne fertig. Die Halterkonstruktion wird hier nicht beschrieben, je nach Montageart und Fantasy kann jeder für seine Bedürfnisse eigenen Halter konstruieren, mein Tipp: für den Halter eignet sich seht gut verzinktes Blech, die Blechkonstruktion kann an die Dose einfach angelötet werden, dabei darf man die Polarisation des Funksignals nicht vergessen. Zum Schluss kann man die Dose mir z.B. Spiritus entfetten und danach Lackieren, aber bitte kein Metalliclack auf den Plastikdeckel !!! Der Deckel kann mit Silikon abgedichtet werden, danach ist die Antenne schon wetterfest.