Behöver hjälp med beräkning/simulering av serielast för OCFD-antenn

SA6BNV

Well-Known Member
Jag har med intresse läst artikeln av ON4AA där han designar en OCFD-antenn.
På denna sidan: Center-Loading Network - HAMwaves.com
finner man nedanstående tabell på vilken reaktans man skall lasta mittpunkten med för att flytta upp resonansfrekvensen för utvalda udda multipler av 3.647 MHz:

Screen Shot 2014-03-02 at 17.31.50.png

Den första raden är trivial. -j91.3 (som är framtagen genom simulering i 4nec2) ger 478 pF vid 3.647 MHz (C=1/(2*PI*f*X)).
Om man lastar mittpunkten med denna kapacitans så "kortas" antennen av lagom för att flytta upp resonansfrekvensen till just 3.647 MHz.

Tittar man på andra raden i tabellen (för 10.125 MHz) så kan man också simulera fram X=+j241.
Lägger man endast denna spolen på mitten av antennen så flyttas mycket rikigt resonansfrekvensen neråt till 10.125 MHz, dvs antennen "förlängs" lagom vid denna frekvens.

Men hur sjutton kombinerar man dessa, dvs både för 80 och 30m?
Vad jag egentligen undrar är: hur har han kommit fram till +j314.7 för XL,f?
Någon som kan förklara?

En idé jag hade, men som känns onödigt krånglig är att ställa upp två ekvationer med L & C som ger -91 resp +241 för de olika frekvenserna. Sedan får man lösa ut värdena på L & C med en andragradsekvation.
Men det måste finnas en enklare metod med hjälp av simuleringsverktyget?

// Åke
 
Last edited:
Det absolut enklaste är att lösa problemet grafiskt i Smith-diagrammet.

Du vet att vid en frekvens av 3,65 MHz behövs en reaktiv serieimpedans av -j91 ohm för att kompensera
för matningspunktens reaktans, och vid 10,1 MHz en på +j241. Genom att rita in en seriekrets med L och C som har
den förstnämnda reaktansen vid 3,65 MHz och den andra vid 10,1 MHz får man iterativt hitta en kombination av L och C som uppfyller
villkoren vid frekvensgränserna.

Detta är samma sak som att lösa ekvationssystemet

/
| jwL - j(1/wC) =-j91
<
| jwL - j(1/wC) = j241
\

och lösa ut de värden för L och C som samtidigt satisfierar ekvationerna för både w = 2*pi*3,65*10E6 och w = 2*pi*10,1*10E6. Någon hjälp av simuleringsverktyget är svårt att få, såvida inte någon optimeringsfunktion för anpassningsnät går att
aktivera i programmet.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Tack Karl-Arne för svaret.
Ja det var det ekvationssystemet jag syftade på när jag skrev om andragradsekvationen, vilket det ju blir.
Jag gissade också att man annars måste iterera fram värdena.
Det som gjorde mig förbryllad var att ON4AA hade lagt in ganska exakta värden i sin tabell.
Därav gissade jag att han räknat fram värdena.
Man det blir lite jobbiga bråk i andragradsekvationen...
Jag har mejlat ON4AA men ej fått svar än. Återkommer om han ger mig något.
Under tiden skall jag göra lite iterationer eller eventuellt knappa ihop ett litet Javaprogram som kan testa lite olika värden i andragradsekvationen.
// Åke
 
Hur tänkte jag där? Det blir ju inte alls någon andragradare!
Jag ställde upp ekvationerna och de löste ut sig utan problem.
Så knåpade jag ihop ett Java-program för att lätt kunna testa lite olika värden:

Code:
        double f1 = 3.647e6; // 80m
        double x1 = -91.3;

        double f2 = 10.125e6; // 30m
        double x2 = 241.0;
        
        double w1 = 2*Math.PI*f1;
        double w2 = 2*Math.PI*f2;
        
        double c = -(1/Math.pow(w1, 2)-1/Math.pow(w2, 2))/(x1/w1-x2/w2);
        double l = 1/w1*(1/(w1*c)+x1);
        
        System.out.println("C = " + (c * 1e12) + " pF");
        System.out.println("L = " + (l * 1e6) + " uH");
Vilket ger följande utskrift:

C = 213.2307324171249 pF
L = 4.947059046471023 uH

// Åke
 
Last edited:
Back
Top