Bredbandsantenner

igge

Well-Known Member
Är det någon här på forumet som kan hjälpa mig?
Vad för skillnad blir det mellan en tråd eller 4" rör som antennelement i en vertikal, 17-18 m hög?
Har inget eget analysprogram ännu då jag har en ny iMac.

Hoppas någon vill ge mig ett kort svar.
Trevlig helg.
 
En "tummen-pek" uppskattning är att bandbredden ökar från runt 150 kHz vid 3:1 SWR punkterna till 350 kHz
när diametern ökar från 2 mm till 100 mm.

Förutsätter förlustfria omgivningar.


73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Tack -AOM!
Då kanske jag skulle välja ett 4" rör till mitt nästa antennbygge? Verkar bli bra bandbredd om jag "klipper" till antennen rätt. Dyrt men spännande projekt.
Inte mycket dyrare än att prova med en Spidermast på 18 meter.
Får skrapa lite i botten på kassakistan.
Barnbarnen kommer på besök idag. Ett kul projekt för äldste pojken och mig att tillverka ett par luftspolar. Alltid en början och sedan kan vi fortsätta med gångjärnsfäste och lite andra bra att ha grejor, klippa till radialer etc.
Man måste dela med sig av nöjet med amatörradio. Eller hur?
Än en gång, tack K-A.
 
Hmmm.

Jag pratade för några veckor sedan med en antennforskare som jobbar på en större svensk firma i telekombranchen. Han berättade att det fanns nya forskningsresultat som faktiskt gav ny (om än okontroversiell) kunskap om antenner. Han nämnde två resultat. (Varje missuppfattning av dessa resultat är min.)

1. Om man har ett smalt "rör" som är en halv våglängd långt, och som man kan placera metall i, så finns det nu ett bevis för att en halvvågsdipol är den optimala antennen. Ingen lär väl vara förvånad, men nu skulle det alltså finnas ett strikt bevis.

2. För att få en dipol-liknande antenn bredbandigare skall den vara "stor" i ändarna. I mitten har det inte så stor betydelse. En "fjärilsformad" antenn skulle bli bredbandigare. Inte heller detta är väl så omvälvande, men ditt rör behöver nog inte ha så stor diameter i botten, men behöver ha stor diameter i toppen. Tyvärr blir väl detta opraktiskt rent mekansikt. Jag har funderat på om man kunde göra en 80m-dipol bredbandigare genom att ha en "kvast" av trådar i ändarna. Skulle gärna vilja simulera detta, men jag har inte tillgång till något bra simuleringsprogram. Gratis-NEC kanske jag kunde använda, men dyr-NEC har jag inte.

//SM5OCI Per

m.v.h.
//Per
 
2. För att få en dipol-liknande antenn bredbandigare skall den vara "stor" i ändarna. I mitten har det inte så stor betydelse. En "fjärilsformad" antenn skulle bli bredbandigare. Inte heller detta är väl så omvälvande, men ditt rör behöver nog inte ha så stor diameter i botten, men behöver ha stor diameter i toppen. Tyvärr blir väl detta opraktiskt rent mekansikt. Jag har funderat på om man kunde göra en 80m-dipol bredbandigare genom att ha en "kvast" av trådar i ändarna. Skulle gärna vilja simulera detta, men jag har inte tillgång till något bra simuleringsprogram. Gratis-NEC kanske jag kunde använda, men dyr-NEC har jag inte.

//SM5OCI Per

m.v.h.
//Per

Det fungerar alldeles utmärkt, och är basen för många antennkonstruktioner.

Att ha ett element som är smalt i mitten och sedan blir grövre mot ändarna
kallas för en "bikonisk dipolantenn" och är den struktur som den store antennteoretikern Schelkunoff
använde i början av 40-talet för att härleda de samband som min "tummen-pek" uppskattning kommer ur.

Dessa är första ordningens approximationer men ger märkvärdigt exakta resultat för enkla geometrier.
Om man använder program som t.ex. NEC (MoM) eller CST (FTDI) för att lösa Maxwells ekvationer mer exakt
klarar man av betydligt mer komplicerade geometrier med fortfarande god noggrannhet.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Jag undrar om en dipolantenn verkligen skulle bli så mycket bredbandigare bara av att ha en större dimension i ändpunkterna? För mig låter det mer som att effekten skulle bli kapacitiv loading, vilket då skulle förkorta dipolens längd men inte påverka bredbandigheten, antennens Q-värde, särskilt mycket och isåfall höja Q-värdet!

/Lasse
 
Det är inte lika effektivt att använda "grova ändar" som att göra hela dipolen grövre eller koniisk.
Vinsten med en "grov ände" är att strömfördelningen blir mer något mer gynnsam så att "strömarean" ökar,
och då blir även realdelen i matningsimpedansen något större. Med allt annat oförändrat så sjunker Q
en del.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Jag förstår resonemanget beträffande "strömarea" och därmed förändringen i matningsimpedansens realdel. När det gäller Q-värdet får jag nog fördjupa mina kunskaper... ;)

73/Lasse
 
Om jag simulerar en dipolantenn i Eznec 2 x 19,5m på höjden 20 m över "average ground" får jag 3:1 bandbredden 345 kHz.

Om jag istället simulerar 2 x 17m på samma höjd med en "kvast" bestående av 4 st 1m långa trådar i varje ände, blir 3:1 bandbredden 250 kHz.

Vad är det som inte stämmer?

/Lasse
 
Beklagar, felskrivning på 3:1 bandbredden för 2 x 19,5m dipol svaret blev: 270 kHz. Men tendensen är oförändrad.
 
Hej!

BDZ, kul att du nappar på idéerna och simulerar. Jag undrar vilken vinkel du använder mellan "stråna" i kvasten. Jag funderade på två olika konfigurationer:

1. En praktisk variant med en dipol, och en eller flera trådar som hänger ned från dipolen. Gravitationen skapar då "kvasten". De vertikala trådarna blir då ortogonala (90 graders vinkel) till huvuddelen av antennen. Frågan är om det är bra med ortogonala "spröt".

2. En mindre praktisk variant där antennen delar sig mot slutet i två grenar som går i 45 graders vinkel från huvuddelen av antennen. Varje gren är då i 45 graders vinkel mot huvuddelen av antennen (= gren och huvuddel påverkar varandra). Samtidigt är grenarna ortogonala mot varandra (=grenarna påverkar varandra minimalt?)

Vad simulerar du med för program?

m.v.h.
//SM5OCI Per
 
Månne en orealiserbar idé men skulle man inte kunna mata en från marken isolerad kronisk mast i toppen och alltså få spänningsmaximum längst ner? Bandbredden blir god men hur ser i så fall strålningsdiagrammet ut?

/ Göstha
 
Hej Per! Jag gjorde "kvasten" med c:a 45 graders vinkel i ändarna av antennen, möjligen skulle resultatet bli ett annat med ditt förslag enl punkt 1. Jag får nog testa det sen. Det program jag använder är Eznec+ 5.0.

73/Lasse
 
Månne en orealiserbar idé men skulle man inte kunna mata en från marken isolerad kronisk mast i toppen och alltså få spänningsmaximum längst ner? Bandbredden blir god men hur ser i så fall strålningsdiagrammet ut?

/ Göstha

En "kronisk" mast är något att eftersträva Gösta! :D Nä, skämt åsido, den tanke du är inne på är precis vad man gör med en half-square eller en Bobtail och den stora fördelen är då att man får strömmax längst upp i de vertikala delarna av antennen och kraven på ett lågresistivt jordplan blir inte så höga. Jag har använt halfsquare, lågohmigt matat i ett av de övre hörnen och helt utan radialsystem med framgång.

73/Lasse
 
En "kronisk" mast är något att eftersträva Gösta! :D Nä, skämt åsido, den tanke du är inne på är precis vad man gör med en half-square eller en Bobtail och den stora fördelen är då att man får strömmax längst upp i de vertikala delarna av antennen och kraven på ett lågresistivt jordplan blir inte så höga. Jag har använt halfsquare, lågohmigt matat i ett av de övre hörnen och helt utan radialsystem med framgång.
Inte nog med att jag stavade fel, jag höll sedan på att läsa fel också ... "utan framgång" :) .
Just tanken med en konisk mast är att den i idealfallet (dvs när det inte är orkan) står av sig själv. Men jag ska givetvis titta på dina exempel.

73 / Göstha
 
Använder spiderbeam glasfibermast för min 80 meters fullsize vertikal. En 1 mm FK tråd (20.5 meter lång) är lindad utefter den 18 meter höga masten. I botten är lindningen tätare och jag har skapat två uttag för CW och SSB-delen. SSB-uttaget är cirka tre varv högre beläget än botten av tråden. På 1 minut kan jag gå ut till vertikalen och byta matningspunkt beroende på om jag vill köra CW eller SSB.

Om jag har resonans vid 3550 så har jag utmärkt ståendevåg till 3650 och skaplig till 3700. Om jag vill köra SSB kopplar jag in vertikalen så att resonans ligger på 3700 och jag har utmärkt SWR mellan 3600 och 3800.

Ibland gör vi amatörer det litet väl krångligt och tittar för mycket på modelleringsprogram... Testa och finn enkla lösningar i stället för att försöka finna teoretiska lösningar i all oändlighet - det är mitt råd. Antenner är inte rocket science... Använd rejält med radialer i stället - eller spänn ut 2,3 eller 4 HELT resonanta (avstämda) eleverade radialer med 30-40 graders lutning ner för att få så ideal impedans som möjligt. I radialsystemet och i underliggande jordmån finns hemligheten till vertikalens funktion - inte i om vertikalen har 100 mm eller 1 mm tjock radiator...

Om ni vill ha automatik, använd en vakuumrelälösning och en liten kontrollbox i schacket för att växla mellan CW och SSB-delen.

Jag hade en 50 mm aluminiumvertikal tidigare. Den var förvisso litet mer bredbandig men jag kunde ändå inte köra 3500-3800 med perfekt SWR utan tuning.

73 de LRR, Mats
 
Last edited:
Back
Top