Blanda impedanser

S

SM7PXS

Well-Known Member
Hej

Jag håller på att labba med en zepp-antenn och öppen stege men konstaterar att jag kommer ha problem att gå med den breda stegen hela vägen in. Vad händer om jag blandar två olika typer av stege i matarledningen?

Tanken är att använda min egentillverkade med Z= ca 500 ohm ute och sedan sista biten inne ca 5 m använder jag en 300 ohms bandkabel som finns i junkboxen. alltså balanserad ledning hela vägen in men olika impedans.

Jag är inte ute efter att jaga dom sista små decibeltalen jag är nöjd med en antenn som låter mig köra radio på flera band


Örjan
SM7PXS
 
Om det är enda frekvens du ska ha den till är det enkelt gör bara gör en 1/4-vågs
"mellanstege" med impedansen sqrt(Z1*Z2).

Annars finns en lösning där man har en övergång där man successivt går från den ena
feederns ledaravstånd till det andra avståndet, tror APQ använder sig av den lösningen.

Har försökt googla på det men inte hittat någon bra länk men om du söker på;
"tapered impedance matching" kommer du få en del träffar på avancerade/teoretiska sidor.
 
Last edited:
PXS de APQ

Vad blir den totala längden, inomhusdelen medräknad, på stegen?

73
Bengt/APQ
 
PXS de APQ

Vid närmare eftertanke tror jag inte det är någon ide att försöka skapa en s k exponential transmission line. En sådan feederstege omvandlar en bestämd impedans, t ex 600-ohm till 200-ohm. Detta förutsätter att lasten är omkring 600-ohm inom det önskvärda frekvensområdet. Längden på en sådan stege bör hålla sig kring en våglängd på den lägst använda frekvensen. Min expo-ledning som matar min rhomb är mer än 100 meter lång vilket beror på att antennen är installerad på granngårdens åkermark.

I ditt fall löser du matningsproblemet elegant genom att "snickra ihop" en rejäl balanserad tuner - t ex med utbytbara spolar. Då kan du lätt välja parallellresonans - eller där feederändan uppvisar extremt låga impedanser - serieresonans. En sådan tuner klarar elegant av att anpassa till 50-ohm när den öppna stegen är hoppsatt med olika stegimpedanser. Z-match och andra avarter göra sig icke besvär!

Lycka till

73
Bengt/6APQ

P.S: Jag förmodar att du avser att använda din Zepp på flera frekvensband?
 
Last edited:
Jag använder en liknande lösning. Kan fungera bra, även om det vore att föredra att ha högohmigt ända in till en balanserad tuner. Jag har även provat med KW107 Z-match vilket fungerat bra. Vet inte varför APQ ondgör sig över en sådan. Däremot har det varit mer störningar vid mottagning då jag kört med obalanserad match med balun på antennsidan. Kör nu med hembygd s-match.
Sture
 
När jag använde min fantastiska , verkligen långa, longwirehade jag mycket svåra störningar pga tråden laddades upp av statisk elektricitet. Kom på att antennen inte hade galvanisk förbindelse med jord då jag ju använde en Johnsson Matchbox där antennen ju går in i en kapacitiv spänningsdelare. Keramiken i vridkondensatorerna orsakade då piezoelektriska fenomen med störningar som följd. Dessutom fick man överslag i vridkondingen när åska närmade sig, hi! Det hela avhjälptes enkelt med en bredbandsdrossel mellan antenn och jord - en anoddrossell till slutsteg - en R175 den s.k. " Julgranen " hi!

Inte har det med frågan att göra - men intressant i alla fall.

Z- matchen finns det mycket om i RSGB:s fina Radio Communication Handbok som finns i SSA:s bokshop.
Prosit de Hans SM5KI
jord
 
Det finns ingen anledning att detta inte ska fungera.

Den ändring av impedansen som uppträder i matningsänden som en extra bit bandkabel åstadkommer
kommer att försvinna i totalen och den kommer även att kompenseras bort när systemet stäms av med ATU:n.

En sak som behöver beaktas är bandkabelns lägre ström- och spänningstålighet ifall höga effekter används.

Man kan tänka sig att det riskerar att bli överslag om beloppet av impedansen skulle uppgå till ett par-tre 1000 ohm
någonstans efter bandkabeln när 1 kW används, vilket medför en toppspänning av dryga 2 kV

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
SA5A said:
Jag använder en liknande lösning. Kan fungera bra, även om det vore att föredra att ha högohmigt ända in till en balanserad tuner. Jag har även provat med KW107 Z-match vilket fungerat bra. Vet inte varför APQ ondgör sig över en sådan. Däremot har det varit mer störningar vid mottagning då jag kört med obalanserad match med balun på antennsidan. Kör nu med hembygd s-match.
Sture
Click to expand...

SA5A de APQ
Hej. Jag "ondgör" mig inte. Jag bara konstaterar det jag har upplevt när det gäller antenntuners.

För ett antal år sedan hade jag besök av SM4---- Han hade med sig en Z-match. Tror att det var en MFJ-produkt? Han ville att jag skulle testa den för min mittmatade 80 meter dipol matad med en c:a 500-ohms stege ner till shacket. Z-matchen fungerade fint på alla amatörband med undantag av 18-MHz bandet. Vid byte till min linkkopplade parallellresonanskrets erhöll vi perfekt match när vi valde serieresonans. Uppenbart var att feedern presenterade en extremt låg impedans på detta band i matningsändan. Denna låga impedans klarade inte Z-matchen av.

Inom parentes sagt så bör man också på något sätt mäta feederströmmarna efter att man erhållit ett lågt VSWR vid tunerns ingång. Under olyckliga omständigheter kan man få ett lågt SWR när en del effekt "förbrukas" i själva tunerns spole p g a flera skäl. Det kan vara dåliga lödningar, för klen cu-tråd i spolen i förhållande till effekten eller ett "olyckligt" L/C-förhållande.
Ännu en gång: feederströmmarna "pratar" sanningen!

73
Bengt/SM6APQ
 
Last edited:
Tack för alla svaren.

APQ, ja antennen var tänkt att användas på flera band. och den fungerar utifrån mina bedömningar och önskemål. Allt kan så klart alltid göras bättre men det viktiga är att jag har en hyfsat diskret antenn som gör att jag kan vara aktiv på ett flertal band.

AOM: Nej jag ser inte någon risk för överslag pga effekter, Jag kör max 100w ut från radion.

Just nu är bandkabeln ansluten på den balanserade ingången på min BW vs300A tuner. Det ska byggas en S-match så småningom. Alla delarna ligger på arbetsbänken.
Jag kan konstatera efter ett dygns användning att jag kan stämma av på alla band från 80-10m Den är lite smal på vissa band men man får jobba en stund med rattarna, Jag har kört alla världsdelar förutom Oceanien på den på 24 timmar så utifrån mitt mål är funktionen uppnådd.

73

Örjan
SM7PXS
 
SM7PXS:

Jag utgår från att du syftar på en "dubbel zepp" (inte den ändmatade "riktiga" zeppen).

Mitt svar: Du kan lugnt skarva en öppen stege till en 300 ohm bandkabel (eller annan typ av bandkabel).
Vi sommarstugan körde jag i många år med öppen stege ca 450 ohm, som precis vid fönstret skarvades ihop med en 300 ohm bandkabel för enkel genomföring vid fönsterkarmen. Öppna stegen var ca 30 m lång och 300 ohm inomhus ca 5 m till en balanserad tuner.

Anledningen till att det fungerar, är s k konjugatmatchning. Oavsett vilka impedanser som finns utefter vägen antenn-tuner reduceras hela rasket till vad tunern kan klara av.

Det du ev behöver se upp med vid genomgången (fönsterkarmen), är att det inte råkar finnas en spänningsbuk där. Så länge träet är torrt gör det inget, men vid blötväder kan det hända saker ! Jag hade väl tur, aldrig något överslag/ändrat impedansförhållande vid tunern även vid rotblöta :)

Jo, jag körde alla band. Dipolen jag matade var 90 m lång och hängde horisontellt ca 20 m upp mellan två björkar.

Lycka till !
Sparky
 
SM6APQ skrev: "Uppenbart var att feedern presenterade en extremt låg impedans på detta band i matningsändan. Denna låga impedans klarade inte Z-matchen av."
OK. Det är sådant som händer ibland, dvs att impedansen på antenn+matarledning hamnar utanför det ens aktuella antennavstämningsenhet klarar av. I sådana fall kan man förstås ändra någon längd på de olika delarna av matarledningen och testa om det funkar bättre. Alternativt göra ändringar i sin "tuner". Eller helt enkelt byta till en sådan tuner som du föreslår, APQ!

Sparky skrev: "Anledningen till att det fungerar, är s k konjugatmatchning. Oavsett vilka impedanser som finns utefter vägen antenn-tuner reduceras hela rasket till vad tunern kan klara av."
Nja, nej, APQ ger exempel på och många andra har säkert fått erfara att impedanser i antenn plus matarledning inte alltid reduceras till det tunern klarar av.

Sture
 
Ytterligare en sak att se upp med då man klämmer fast en matarledning av typen högohmig stege i förstret är om man har tätningslist som kan vara HF-ledande. Tror det var SM7CBS som gav exempel på rökutveckling med fel sorts tätningslist! ;-)
Sture
 
SM0AOM said:
Den ändring av impedansen som uppträder i matningsänden som en extra bit bandkabel åstadkommer
kommer att försvinna i totalen och den kommer även att kompenseras bort när systemet stäms av med ATU:n.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
Click to expand...

För att kolla om jag förstår.

Detta är ett resonomang som endast gäller matare med väldigt låga förluster som stegar.
Med den låga förlusten "gör" det ingenting att det blir lite extra reflexer - det mesta av den
inmatad effekten kommer ändå till sist ut till antennen?

Är det så man ska se det, AOM?
 
Alla reflektioner som finns utefter en transmissionsledning kommer att sammansätta sig till en enda reflektionsfaktor som uppträder i generatoränden.

Ur sändarens eller generatorns perspektiv är det egalt hur dessa fördelar sig efter ledningen.
Dock kan det uppträda ogynnsamma fall som ger höga strömmar eller spänningar vid en del längder.
Detta bidrar till ökningen av förlusterna, men så länge som utgångsläget för dämpningen är gott så är ökningen liten.

Allmänt sett så kan man i teorin åstadkomma med förlustfria anpassningsnät och med förlustfria matarledningar att all inmatad energi i ett antennsystem också blir utstrålad.

Ett gränsvärde uppstår när beloppet av spänningsreflektionsfaktorn i laständen är = 1. Då kommer all energi att reflekteras fram och tillbaka i oändlighet utan att strålas ut, men så fort som någon energi förbrukas i laständen kommer inmatad energi också att överföras.

I realiserbara matarledningar och anpassningsnät finns det en praktisk gräns för hur stora reflektionsfaktorer man kan hantera i systemet. Med de förluster som finns i t.ex. stegmatare ligger denna gräns runt 0,9 - 0,95 motsvarande ett SWR på 20-40:1. Lastat Q i ett nät som kan anpassa sådant kan inte underskrida c:a 7, vilket ger förluster på i häraden 0,5 dB jämfört med det förlustfria fallet.

Till detta kommer förlusterna i matarledningen, och om vi antar en grunddämpning av 0,2 dB
(50 m av 600 ohm stege vid 10 MHz) så blir totalen c:a 3 dB. Halva den inmatade effekten förbrukas alltså i matarledning+anpassningsnät.
Detta förhållande utgör en praktisk gräns för hur elektriskt små antenner i änden av en matarledning som man kan anpassa.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
SA5A:

Du skrev:
>Nja, nej, APQ ger exempel på och många andra har säkert fått erfara att impedanser i antenn plus matarledning inte alltid reduceras till det tunern >klarar av.

Självklart är det så.
I mitt manuskript hade jag skrivit ..."vad tunern förhoppningsvis klarar av..."
Ett ord råkade trilla bort vid inskrivningen till tråden.

I övrigt är jag överens med AOM., som skrev:
>Ur sändarens eller generatorns perspektiv är det egalt hur dessa fördelar sig efter ledningen.

Med en "riktig" tuner á la APQ t.ex. eller annan symmetrisk tuner med balun PÅ INGÅNGEN eller link-kopplad som dessutom lätt kan skiftas mellan serie- resp parallell utgång, ska det mycket till för att man ska behöva dribbla med feederlängder för att mata ut energi till antennen.

Är vi överens ?

BCNU
Sparky (SM5ATP)
 
AOM de APQ,
Du skrev:
Ett gränsvärde uppstår när beloppet av spänningsreflektionsfaktorn i laständen är = 1. Då kommer all energi att reflekteras fram och tillbaka i oändlighet utan att strålas ut, men så fort som någon energi förbrukas i laständen kommer inmatad energi också att överföras.

Detta inträffar väl om man kortsluter eller "lämnar öppet" ändan av en öppen feederstege -alltså ej ansluten på något vis till en antenn?

73
Bengt/APQ
 
I teorin stämmer det, men det finns inga perfekta kortslutningar eller öppna avslutningar i praktiken.

Alltså kommer lite energi att lämna ledningen antingen som värme eller som elektromagnetiska vågor.

Då är inte beloppet av reflektionskoefficienten längre exakt = 1 och till sist kommer all inmatad energi att ha
förbrukats.
Detta gäller i ännu högre grad när själva matarledningen har förluster.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Va - pratar du om EH-antenner nu, K-A?

OBS detta var försök till humor - ta det inte för allvarligt :)
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top