1. This site uses cookies. By continuing to use this site, you are agreeing to our use of cookies. Learn More.

Ändmatad dipol

Discussion in 'Antenner och master' started by SM7HWD, Aug 15, 2010.

  1. SM7CZR

    SM7CZR Old Member

    Intressanta synpunkter på antennens namn osv! :D

    Kan vi ändå vara överens om att antennen är en halvvågsantenn som av praktiska skäl är ansluten (matad) i ena ändan med en lågohmig koax och har ungefär samma ström/spänningsfördelning som en halvvågsdipol?

    PS.
    Jag glömde tillägga att den blåfärgade illustrationen på dokumentet inte är gjord av GXZ utan av mej själv.

    /Ingvar
     
  2. SM7EQL

    SM7EQL Kortvågs- och UKV-tekniker

    >>>Kan vi ändå vara överens om att antennen är en halvvågsantenn som av praktiska skäl är ansluten (matad) i ena ändan med en lågohmig koax och har ungefär samma ström/spänningsfördelning som en halvvågsdipol?
    ----


    Näää, antennen är en 1/2-vågs dipol som är matad i dess mittpunkt med en vanlig 50 ohms koaxialkabel.

    Däremot har antennen konstruerats på ett sådant sätt att koaxialkabeln kan anslutas i dipolens ena ände. Det är praktiskt. :rolleyes:

    /Bengt.
     
  3. SA5A

    SA5A Well-Known Member

    .... .. .... ..
     
  4. SA5A

    SA5A Well-Known Member

    Den där ändmatade koaxdipolen brukar på engelska kallas "End-fed resonant feedline dipole" eller "End-fed tuned feeder dipole". (har något svagt minne från G3VA:s Technical Topics).
     
  5. SM3BDZ

    SM3BDZ Well-Known Member

    :) Jag kan bara hålla med de som uttryckt att visst magknip uppstår när man hör uttrycket "ändmatad dipol". Kanske skulle man kunna särskilja det på följande vis:

    En antenn skulle kunna sägas vara enpolig - men inte ett antennsystem! Det går naturligtvis inte komma ifrån att det alltid måste finnas en "return path".
    Med enpolig i sammanhanget menar jag då en antenn där endast den ena polen är, i huvudsak, radierande. Den andra polen har funktion som retur men avger i övrigt inte någon nämnvärd elektromagnetisk strålning.

    Kan man resonera så?

    73/Lasse
     
    Last edited: Feb 19, 2011
  6. SM6APQ

    SM6APQ Well-Known Member

    CQ de APQ.
    Det är nog lätt att tungan slinter ibland och man kallar en Zepp, med c:a 20 meter radiatortråd, för "ändmatad dipol" för 80 meter. Den korrekta benämningen är givetvis "ändmatad halvvågsantenn" för 80 meter. Jag har nog själv syndat ibland!

    73
    Bengt SM6APQ
     
  7. SM7EQL

    SM7EQL Kortvågs- och UKV-tekniker

    Det finns nog ingen av oss som alltid använder de vetenskapligt korrekta benämningarna konsekvent. Jag vet att jag också skrivit om den där koaxialdipolen som "ändmatad" i betydelsen att den faktiskt är ansluten till sändaren via dess ena ände - precis som Ingvar också menade. :rolleyes:

    >>>Den andra polen har funktion som retur men avger i övrigt inte någon nämnvärd elektromagnetisk strålning.

    Man kan då fundera på varför den ena polen inte avger någon strålning när den andra polen uppenbarligen gör det... Tänk vad praktiskt det skulle vara om man fått marken och ett utlagt jordnät direkt på marken att stråla. Men Lasse, är det inte fältet eller strömmen som bildas mellan två poler vi är ute efter?

    Med en pol uppstår inget fält precis som en glödlampa inte lyser om enbart den ena polen från batteriet anslutes.

    /Bengt
     
  8. SM0AOM

    SM0AOM Well-Known Member

    Naturen eftersträvar symmetri, och antenntekniken är inget undantag.
    När man bygger en "ändmatad antenn" så har man skapat en dipolantenn där den andra halvan har uppstått genom spegling i antennens omgivning.

    Extremfallet, ett oändligt stort och perfekt ledande jordplan med en kort vertikalantenn ovanpå, skapar en antenn som strålar ut all tillförd energi i halvrymden över detta jordplan. Den speglade dipolhalvan existerar elektriskt, men kan inte stråla ut någon energi p.g.a. att jordplanet ligger i vägen.
    Detta är det närmaste en "enpolig antenn" man kan komma.

    Innan program som t.ex. NEC-x fanns fick den praktiserande antenningenjören beräkna impedanser och strålningsdiagram genom att dela upp en antennkonstruktion i ett stort antal "elementarantenner" som nästan alltid bestod av korta dipolsegment.

    Sedan fick man anta en strömfördelning i och mellan elementarantennerna och beräkna strålningen i fjärrfältet som vektorsumman av alla segmentens bidrag. Det visade sig snabbt att det fanns bara ett fåtal antennkonstruktioner som kunde beräknas exakt med den metoden.
    Därför blev t.ex. fasade vertikal- och co-linjära antenner så populära hos yrkesfolket.

    73/

    Karl-Arne
    SM0AOM
     
  9. SA6APZ

    SA6APZ Well-Known Member

    Vilken antenn är effektivast? En perfekt (mittmatad) halvvågsdipol eller en kvartvågsantenn på perfekt jord? Är dom kanske bra på olika saker? Är frågan felställd? :)
     
  10. SM0AOM

    SM0AOM Well-Known Member

    Båda antennerna är lika effektiva.

    Så länge som de är "förlustfria" kommer all inmatad effekt att bli radiovågor. Dock har halvvågsdipolen och den ideala kvartsvågsmonopolen olika strålningsdiagram.

    I teorin får man en optimal markvågsantenn av kvartsvågsmonopolen,
    men sådant är närmast omöjligt att realisera fullt ut.

    Halvvågsdipolen kräver inget jordplan, men omgivningen kommer ändå att påverka antennens egenskaper. Dipolantenner som hänger horisontellt över marken får strålningsdiagram som direkt beror på höjden och av markens egenskaper.

    73/

    Karl-Arne
    SM0AOM
     
  11. SM6APQ

    SM6APQ Well-Known Member

    AOM de APQ
    Hej.
    Extremfallet, ett oändligt stort och perfekt ledande jordplan med en kort vertikalantenn ovanpå, skapar en antenn som strålar ut all tillförd energi i halvrymden över detta jordplan. Den speglade dipolhalvan existerar elektriskt, men kan inte stråla ut någon energi p.g.a. att jordplanet ligger i vägen.
    Detta är det närmaste en "enpolig antenn" man kan komma.


    Är det inte också så att jordplanet - som i praktiken består av ett oändligt antal radialer. Strömmarna som man kan tänka sig gå ut från matningspunkten - tar ut varandra så att de fält som alstras annuleras?
    Jämför T-antennen, som vi hade på fartygen för primärt (säkerhetssynpunkt) 500-kHz. Om antennen var symmetrisk - d v s bägge horisontella trådarna lika långa - skedde ingen - eller försumbar radiering från den horisontella tråden. Huvuddelen av radieringen kom från den vertikala nedledningen. Ännu mindre radiering kunde man "fantisera sig till" om den horisontella delen bestått av en "stjärna" av trådar - eller ännu bättre av en rund jättestor paraply av cu-plåt, hi. Inget solande på toppbryggan på den tankbåten.

    73
    Bengt SM6APQ
     
  12. SM7MCD

    SM7MCD Well-Known Member

    Man kan gärna göra en mekanisk modell så att om strålningen har en massa så behöver den ha något att "ta spjärn" mot när den skall ge sig av från radiatorn. Då tar man spjärn från jordplanet eller motsvarande dipolhalva. Det finns alltid något att ta spjärn mot, det fixar naturen vare sig vi vill eller inte vilket märks ibland när prylarna inte funkar som vi vill. Det är tex bättre att ta spjärn mot en dipolhalva än metallhöljet på sändaren... :rolleyes:

    Jämför med att om vi hänger i en tråd kan man inte annat än att falla rakt ned, men finns det en annan massa att ta spjärn mot så kan man hoppa åt sidan.

    Jämför även följande citat tillskrivet Arkimedes: Ge mig en fast punkt och jag skall rubba jorden.
     
  13. SM0ETT / Hans

    SM0ETT / Hans Well-Known Member

    Diskssionsavslut?

    Eftersom jag började "kriget/diskussionen/kattrakandet" så är det väl
    lämpligt att jag försöker avsluta det hela.

    En halvvåg behöver inga jordplan då den antennen redan är i resonans!

    Ett kvartsvågs (vertikalt) element behöver kvartsvågs "jordplan" för att
    bli ½-våg och därmed i resonans.

    En 5/8-ing är en ½-våg med en extra "åtting" och en spole som ersätter
    en "åtting" för att nå "6/8" = "trefjärding" som med kvartsvågs jordplan
    blir en "vertikal halvvåg" ovanpå en "kvartsvågs GP", bestående av
    nedersta "åttingen" och spolen tillsammans med jordplanen.
    (det här tåls att tänka på innan man förstår det hela)

    Det finns, mig veterligen, endast EN äkta "ändmatad dipol"! :eek:
    Den "uppfanns" av en kalifornier med kunskap om att det kan gå olika
    strömmar på insida och utsida på en rörformad ledare!
    ( Det lär finnas/ha funnits en australisk firmatillverkad vertikalantenn för kortvåg
    som uttnyttjar samma fenomen. :cool: )

    Han satte en drossel en kvartsvåg från coaxänden och kopplade en kvartsvågs
    enkelledare till innerledaren för att på så sätt, mycket riktigt, få en "ändmatad dipol"!

    Att det fungerar kan jag garantera, har kört ett antal år med en sån antenn
    horisontellt, på reflektors avstånd, utanför min stora altans översta räckes-
    rör. Når enkelt östra medelhavet med 20W SSB på 28.
    Det blev alltså en 2 el. Y-U-beam med balkonräcket som reflektor. :p

    Herr -AOL, jag tror att du kan vidimera de ovan stående fakta.
     
    Last edited: Mar 8, 2011
  14. SA5A

    SA5A Well-Known Member

    Nehej du, Hans! ;-) Så lätt får du inte stopp på en intressant tråd.

    "En halvvåg behöver inga jordplan då den antennen redan är i resonans!" Men, hur blir detta en sluten krets? Vilken väg tar returströmmen?

    AA5TB resonerar lite hit och dit om varför han tycker en vertikal ändmatad halvvåg (utan eller med väldigt lite radialer/motvikt) ändå fungerar bra. Han påstår att det beror på att förlustresistansen i jordplanet blir relativt liten i jämförelse med den höga matningsimpedansen.
    Å ena sidan: Som jag har fattat det beror antennens effektivitet på strålningsresistansen i förhållande till strålingsresistansen+jordplanets förlustresistans. Och strålningsresistansen i en ändmatad halvvåg är väl lika stor som i en mittmatad halvvågsdpiol, alltså ca 70 ohm?
    Å andra sidan: Vad skulle skilja en ändmatad vertikal halvvåg nära marken och en mittmatad vertikal dipol nära marken?

    Sture
     
  15. SM3BDZ

    SM3BDZ Well-Known Member

    "Förenkla så långt det är möjligt - men inte längre!" Är ett inom många områden användbart uttryck. Så även när det gäller antennteori.

    En halv våglängd lång antenn är inte ett absolutkrav för resonans. Dock ger det resonans vid grundfrekvensen. Likafullt kan den bringas i resonans för sina övertoner.

    Likaså kan man inte säga att det är likhetstecken mellan resistiv impedans och strålningsresistans. Den resistiva delen av impedansen eller impedansens realdel, är vad som återstår när de kapacitiva och induktiva reaktanserna är lika stora och därmed tar ut varandra.

    Strålningsresistansen är en tänkt resistans som då motsvarar den "nyttoresistans" som är upphov till antennens strålning och är egentligen inte möjlig att mäta.

    Utan att göra anspråk på att fullständigt kunna utreda detta, så är det så som jag har fattat det. Det finns mycken kunskap i forumet och garanterat de som sitter inne med mer vetande än jag.

    En ursäkt för att ha vandrat ut på ett stickspår är kanske på sin plats!

    73/Lasse
     
  16. SM0AOM

    SM0AOM Well-Known Member

    Den ursprunglige innehavaren av signalen -AOL, civilingenjör Gunnar Svala, skulle nog också kunna utveckla detta...
    Hur det är med den nuvarande vet jag inte, men i hans ställe kan jag ge mina synpunkter.

    Den beskrivna "ändmatade dipolen" är inget annat än en mittmatad antenn.

    För, tror jag, fjärde gången anslår jag nedanstående bild ur Radioteknisk Årsbok 1953. Den visar en mittmatad dipol där man hindrar mantelströmmar att ta sig vidare m.h.a. en resonant drosselsektion mellan nedre änden på dipolen och ytterledaren av kabeln.
    Att detta fungerar alldeles utmärkt i praktiken visades så sent som förra veckan när principen användes i en improviserad antenn för maritima VHF-bandet under praktikdelen av GOC-examinationen.

    Beträffande "strålningsresistans" används detta ofta rätt slarvigt.
    Den definition som är mest fysikaliskt korrekt kommer från IEEE,
    och lyder:

    "Strålningsresistansen är = kvoten mellan den totala utstrålade effekten och kvadraten på den ström som skapar strålningen, refererad till en bestämd punkt på antennen".

    Vanligen är denna punkt i en strömbuk, och är då antennen 1/2 våglängd lång blir resistansen c:a 70 ohm i fri rymd.

    Resonemanget med "returströmmarna" är helt korrekt.

    Antennsystemets egenskaper bestäms av hela omgivningen,mer ju högre Q antennsystemet har, och alla strömmar som skickas ut i "oändligheten" måste också kunna komma tillbaka till antennen. När det finns förlustbehäftade material i antennens närfält kommer dessa att minska verkningsgraden även om matningspunkten skulle ha en hög impedans.

    73/

    Karl-Arne
    SM0AOM
     

    Attached Files:

  17. SM7FBJ

    SM7FBJ Bjarne

    Hur hittar man enklast rätt mått på kvartvågs-fickan för andra frekvenser, kan denna göras separat och dippas?
     
  18. SM4FPD

    SM4FPD Well-Known Member

    Många har säkert upplevt de "GRÖNA" antennerna som sitter bak på min bil, se avataren, även andra gröna fordon, .
    Långa gröna spröt som gick att skruva isär på mitten.
    Dessa är mittmatade halvågsantenner, dipoler, om man föredrar detta namn. Koaxen kommer ut i nedre änden. Den matar mitt inne i antennen vid skarven.
    Undre delen av sprötet är ett rör i vilket matarkoaxen är dragen.
    På koaxen där den kommer ut under foten finns en ferritspole, en balun, strömbalun. den består av 3,16 mm koax (RG-174 i PTFE) lindat på en 12,7 mm toroid. Dvs precis som KA:s bild.
    Sen in i avstämmaren, som utgör en stor antennfot.
    Antennen är avstämd någonstans mitt i bandet 30 - 70 MHz och tvingas med avstämmaren att funka i hela bandet 30 - 70 MHz.

    De
    SM4FPD
     
  19. SM7EQL

    SM7EQL Kortvågs- och UKV-tekniker

    Användning av 1/4-vågs fickor är vanligare på högre frekvenser och förekommer ofta på kommersiella antenner där sprötet kan göras DC-jordat och därmed skydda radion mot statisk elektricitet och åskväder. Dock ej direktträff.

    Andra möjligheter är att göra en s k coaxial sleeve dipole där man också använder en s k 1/4-vågsficka. Passar bäst på VHF och UHF antenner eftersom konstruktionen för kortvågsfrekvenser blir lite klumpig.

    För kortvåg kan en halvvågs mittmatad dipolantennen som utförs på ett sådant sätt att matarkabeln ansluts i dess ena ände realiseras på minst tre sätt.

    Med en luftlindad mantelströmsdrossel som bilden AOM vissar. Ger högt Q-värde och relativt låga förluster.

    Med en drossel som lindas på ett ferritmaterial. Kan fungera bra men kan också ge en del förluster beroende på materialval.

    Med en parallellresonanskrets där matarkabeln, d v s ena benet i dipolen lindas som en spole och där en kondensator ansluts över spolen kopplad från skärm till skärm. Här är det lätt att verifiera resonansen med hjälp av en Dip-meter. En parallellkrets ger högt Q-värde och därmed en hög ekvivalent serieresistans som är det vi eftersöker för att bryta skärmen där kretsen sitter. Syftet är ju att parallellkretsen skall ersätta den isolatorn som behövs i en vanlig dipol. Ju bättre isolator ju lägre förluster i antennen.

    Även om man får till en högvärdig parallellkrets så kommer det ändå att flyta oönskade strömmar längs skärmen och ner mot radion - och vice versa. Dessa kan ytterligare dämpas med t ex klämferriter på något eller några ställen längs matarkabeln. Ferriterna påverkar vare sig SVF, antennens resonans eller effektivitet men kan hindra störningar från den egna utrustningen att nå antennen som ledningsbundna störningar.

    Rätt sätt att trimma in en sådan antenn är att först justera parallellkretsen till resonans på önskad frekvens. Därefter att justera dipolens benlängder till minimum SVF eller där matningsimpedansen blir helt resistiv. Man kommer efter lite trixande fram till ett bästa värde och om SVF på antennens resonansfrekvens inte blir perfekt 1:1 så beror det på att matningsimpedansen inte är 50 ohm. (vår antagna systemimpedans) Men samma sak händer ju i alla antenner och antingen får man använda en impedansanpassare (matchbox) eller så får man justera antennhöjden och på så sätt finna en höjd som ger bästa anpassning.

    I praktiken fungerar alla tre metoderna tillräckligt bra och inget är speciellt kritisk om man nu inte jagar den sista dB:n förstås.

    /Bengt
     
    Last edited: Mar 9, 2011
  20. SA5A

    SA5A Well-Known Member

    Om man nu tänker på den ändmatade halvvågsantenn SM7HWD startade tråden med, så påstås det ofta att den inte behöver något jordplan, någon motvikt eller några radialer. Om man placerar en sådan som en vertikal, med matningspunkten vid marken, menar jag att det är viktigt att man har ett bra jordplan så att man inte får för stora förluster i det. I ON4UN:s Low Band DXing visar en tabell att två kvartsvågsradialer ger en ekvivalent resistans på ca 28 ohm. Väljer man att slå ner en metallpinne i gruset eller att inte ha någon motvikt alls, tjänar sannolikt koaxens skärm eller riggen som motvikt. Jag vet inte vilken resistans det kan bli tal om i sådana fall, men tänker att "förlustresistanserna" har betydelse om de är av samma storleksordning som "strålningsresistansen". Samtidigt är det väl så att någon eller några dB försämring märker man inte om man inte jämför med andra antenner eller utsätts för hård DX-jaktskonkurrens.

    Men visst, självklart kan både ändmatade kvartsvågs- och halvvågstrådar fungera och ge bra SWR även om effektiviteten inte är optimal. Och halvvågens 70 ohm har en fördel över kvartsvågens 35 ohm.

    Jag har en del störningar från det egna huset. Jag har identifierat en del av störkällorna. T.ex. en Playstation 3 stör som sjutton, en Philips DVD-spelare är störsändare bara sladden är i, ena sonens dator stör också (samtidigt som den tydligen "måste" vara igång 24/7). I ett sådant läge kan det vara viktigt att placera de egna antennerna så att de fångar upp så lite som möjligt från husets störningar. Ändmatade antenntrådar som löper i olika riktningar bort från huset kan därför bli intressanta.

    Sture
     

Share This Page