Beverage antenn

Intressant! R-L-C-näte för beverages har jag inte sett innan.

Hur trimmade du in R-L-C-nätet?
Hur fick du till relästyrningen, speciellt i bortre ändan? Likspänning genom antenntråden, eller separat styrkabel?

Jo jag matade reläerna via koaxialkabeln. En knappsats styrde dels reläerna och dels lampor som belyste en storcirkelkarta med loberna för resp riktning från baksidan. Förutom Beverage-antennerna så fanns två andra lyssningsantenner samt möjlighet att lyssna på sändarantennen. Det var ett användarvänligt system och kartbelysningen gav god överblick.

Knappsatsen styrde en uPc med en relädrivare kopplad till en relälåda i uthuset där de sex nedgrävda matarkablarna från antennerna kom in. Även Pre-amparna var monterade i lådan. Så mellan radiorummet och lådan i uthuset användes bara en koaxialkabel samt en mångledare för styrningen. Pre-amparna var gjorda med 2 x U310 och var bredbandiga från 100 kHz till 30 MHz. Omkoppling mellan 0 +12 och +24 dB.

RLC-nätet utprovades först på en av antennerna i ena änden och där användes en 200 ohm trimpot i serie med ett fast motstånd (inställningsområde 300-500 ohm) samt en liten vridkondensator och en trimbar induktans. Allt monterat i en liten plastbox med korta ledningar. Efter att kretsen justerats för högsta F/B på dels en testsändare 500 m bort och verifierat mot många stationer i sydeuropa så mätte jag upp impedansen på min HP8753D och tillverkade en ekvivalent last med fasta komponenter. D v s en last som visade nära nog exakt samma värden i Smith-diagrammet. Samma övning gjordes sedan på de andra antennerna i båda ändpunkter. Minns att motståndsvärdet hamnade i häradet 350 ohm +/-.

Jag gjorde även noggranna impedansmätningar på antennerna direkt i matningspunkten på 50 cm höjd och minns att de uppmätta värdena avvek från de teoretiska som presenterades i läroböckerna. Särskilt den komplexa impedansen varierade kraftigt med frekvensen och allt mer med ökad frekvens. Dock gick det att konstatera att bästa SVF på 7 MHz nära nog sammanföll med bästa F/B. Men för andra frekvenser så gällde helt andra inställningar på RLC. Så för ett enstaka frekvensband går det att få till en enastående effektiv antenn men för flera band krävs i så fall individuella RLC-kretsar vilket gör det hela mer komplext.

Med antennen 3 m över marken gick det inte att mäta någonting med HP8753D som kändes rimligt beroende på att jordlinan från matningspunkten till marken inverkade menligt och ju blev en vertikal del av antennen. Jag gjorde en del experiment med de yttersta 5 m av tråden i båda ändpunkterna lutande ner mot marken där matningspunkt och termiering var anslutna. Det gav något "jämnare" resultat men i praktiken ändå ohanterbara och ostabila värden att arbeta med.

Med antennen 20 cm över marken minskade impedansvariationerna som förväntat men verkningsgraden i antennen minskade tyvärr ännu mer. Jag bestämde mig slutligen för att 50 cm var en bra kompromiss och hjortar och rådjur som vi har gott om här kunde bevisligen också promenera över tråden utan att fastna. Alternativet skulle vara närmare 3 m höjd om det nu skulle vara frigång för hornen.

Inställningarna verifierades vid flera tillfällen med RLC-testboxen under första året och efter några år. Systemet var i det närmaste stabilt över tid.
 
Tack för info! Imponerande projekt! Tyvärr skulle ett liknade projekt inte vara hanterbart tidsmässigt för mig.

Men en sak förstod jag inte - om jag förstår rätt hade du relä även i bortändan av antennen. Hur matade du dessa? Via antenntråden?
 
Jag drog fram koaxialkabel till båda ändarna, ett spadtag ner i marken. Kablarna terminerade i reläboxarna (en box i varje ände, totalt 6 boxar i systemet) som i viloläge anslöt antenntråden till RLC-kretsen och i aktivt läge antenntråden till en impedanstransformator från 400 ohm till 50 ohm. Så alla reläer i boxarna utomhus matades via resp koaxialkabel. Jag valde denna enkla lösning för att få flest frihetsgrader att justera och optimera utan att den ena ändpunkten påverkar den andra. Annars finns det möjlighet att använda en tvåtrådig Beverage-antenn och reflektionstransformator i bortre änden. Bra i teorin men troligen tålamodsprövande att realisera i verkligheten. I alla fall på så höga frekvenser som 7 MHz.
 
Jag har som sagt min på 3-4m höjd och har en "stabil" impedans över frekvensområdet. Att man sen går ner till marken till boxen påverkar knappast prestandan på en längre antenn. Jorden har man ju nära där. Sen visst F/B blir kanske bättre om antennen sitter lägre. Har man kraftigt vaierande RL över bandet så är nåt fel. Och antennen är ju i sin natur bredbandig. Nyttja det och undvid att försöka optimera på enstaka frekvenser. Tex jordradialer ställer nog mest bara till det. Man vinner nog väldigt lite i slutändan...


Reflektionstrafo på dubbelriktad antenn
1679597659046.png

Här "bara" mätt till 5 MHz förvisso. Att transformera från några hundra ohm till 50 ohm är inga problem...

1679597367472.png


Mätt vid 50ohms utgång. Bra RL över hela bandet...

1679597299333.png
 
Har man kraftigt vaierande RL över bandet så är nåt fel. Och antennen är ju i sin natur bredbandig. Nyttja det och undvid att försöka optimera på enstaka frekvenser. Tex jordradialer ställer nog mest bara till det. Man vinner nog väldigt lite i slutändan...

Nja, vi pratar här om olika antenner på olika platser med olika omgivningar och förutsättningar.

Först om antennen för N/S som var ca 90 m lång
RL över 7 MHz bandets telegrafidel var i mitt fall tämligen stabilt, dock varierade RL kraftigt över hela frekvensområdet från långvåg 100 kHz till ca 10 MHz liksom impedansen. Variationernas amplitud ökade med antennhöjden. En trolig anledning kan vara oönskad koppling mellan antenntråden och omgivningen. I mitt fall utnyttjade jag tomtgränsen och antenntråden passerade huset långsida med ett avstånd av endast ca 2 m. Man kan då utgå ifrån att vid högre antennhöjd ökar kopplingen till plåthängrännorna längs huset liksom elinstallationerna i huset påverkar. De befinner ju sig defakto i antennens omedelbara närfält och ju högre antennens impedans är och ju mindre kopplingen till marken är ju större påverkan får vi.

Detta är förutsättningar som är svåra att ta hänsyn till i beräkningsprogram och som ofta utgör den egentliga skillnaden mellan teoretiskt beräknade värden och uppmätta värden i en verklig installation. Därmed inte sagt att det är fel på teorin som sådan utan bara att ett antal okända parametrar inte ingått i de matematiska formlerna och tillåtits förstöra resultatet. Något som för övrigt gäller för alla antenninstallationer.

Jag kan tänka mig att en Beverage antenn över väl avjämnad åkermark med någorlunda konstant konduktivitet hamnar nära de teoretiska värdena precis som samma antenn nära hus och annat kan visa lite vad som helst.

Avslutning med enbart ett motstånd men som i mitt fall justerades för bästa uppmätt F/B, dvs dämpning av stationer i sydeuropa gav en inställning med ett flackt minimum i häradet ca 10-15 dB mätt på 7 MHz. F/B kunde sedan förbättras ytterligare (20-25 dB enligt anteckningarna) genom RLC-kretsen som naturligtvis blir kraftigt frekvensberoende men ändå täckte in hela 7 MHz telegrafidel som antennen optimerades för. Det skall sägas att inställningen av R och C gav ett knivskarp minimum med mycket högt F/B.

I mitt fall var ett av målen att undertrycka sydeuropa för att kunna höra bättre norrut i sektorn KL7- Pacific.

Radialer i antennens förlängning gav en styvare RF-jord än bara ett jordspett. Otaliga mätningar under de första 3-4 åren visade tydligt att skillnaderna mellan en blöt höst och torr sommar minskade betydligt med ett styvare jordtag.

Antennen för V/Ö ca 60 m lång placerades inne i en ganska tätvuxen bred häck på 50 cm höjd över marken. Impedansen i denna tråd låg i häradet 200 ohm och F/B var betydligt sämre än i N/S-antennen.Riktverkan upplevdes som mycket bra och våghastigheten i häcken torde ha hjälpt till att göra antenntråden elektriskt längre vilket ju är bra...
 
Last edited:
Beverage antenner påverkas definitivt av omgivningen och är säkert anledning till stora variationer i anpassning i ditt fall. Jag har ingen “metall” i närheten men däremot är ju terrängen kuperad och marken varierande från torrt till träsk. Jag brukar se Beverage antennen som en “kopplare” till etern. Kopplingsfaktorn för en given frekvens varierar då med längden och markens beskaffenhet. Alla som byggt kopplare i mikrostripstruktur på mönsterkort vet att direktiviteten blir dålig. Det beror på att man har olika hastigheter för vågen i materialet respektive luften. Så blir det för Beverage antennen också. Marken har ju en helt annan Dk än luften så hur man än gör så blir F/B (direktiviteten) dålig, men varierar över frekvens (som beskrivs i artikeln ovan). Så alla försök att optimera F/B blir förmodligen smalbandiga men är ju ok om man är ute efter extra bra F/B på nån enstaka frekvens. Jag har “skruvat” på termineringen och visst går det att påverka F/B något. Dock inte provat med L eller C. Bara R. En antenn som har bra F/B över större frekvensområde är tex KAZ antennen som även finns i en “dubbel” variant som hade varit intressant att prova. Har man plats och möjlighet så är förmodligen Beverage antenner ändå det bästa man kan ha för lyssning på kortvågen. Och kostar nästan inget....
 
Back
Top