Byggbeskrivning till "Big Wheel"

PL1000

Active Member
Jag tänkte bygga en "clover antenna" för att monitorera eventuell trafik på låga delen av 2-meter. Har hittat några byggbeskrivningar men ingen riktigt bra. Det verkar som om man kopplar ihop 3 x 1 vågängd parallellt till 12 ohm, och sedan lägger till en capacitans parallelt för att få upp den till 50 ohm (stub). Detta arrangemang försår jag mig inte på riktigt.
Kan man inte lika gärna seriemata alla tre till 108 ohm och mata med en kvartsvåg 79 ohm (teoretisk) kabel, alternativt stacka 2 till 54 ohm?

Finns säkert en bra anledning till att detta är omöjligt, men en byggbeskrivning på kapacitiv stub för matchning från 12 ohm till 50 mottages tacksamt :)

Det är ju en snygg antenn som passar bra även till 6-meter.

Hälsningar
Lennart - KNL
 
Jag tänkte bygga en "clover antenna" för att monitorera eventuell trafik på låga delen av 2-meter. Har hittat några byggbeskrivningar men ingen riktigt bra. Det verkar som om man kopplar ihop 3 x 1 vågängd parallellt till 12 ohm, och sedan lägger till en capacitans parallelt för att få upp den till 50 ohm (stub). Detta arrangemang försår jag mig inte på riktigt.
Kan man inte lika gärna seriemata alla tre till 108 ohm och mata med en kvartsvåg 79 ohm (teoretisk) kabel, alternativt stacka 2 till 54 ohm?

Finns säkert en bra anledning till att detta är omöjligt, men en byggbeskrivning på kapacitiv stub för matchning från 12 ohm till 50 mottages tacksamt :)

Det är ju en snygg antenn som passar bra även till 6-meter.

Hälsningar
Lennart - KNL

Hej!

Jag har letat efter beskrivningar på att få anpassning på en big wheel, men det verkar svårt att hitta. Dock är jag lite tveksam om den är så mycket bättre än en Halo?.

Lite länkar till ett par bra beskrivningar.

6 METER OMNI HALO DESIGN KB1DIG

VHF antennas for CW/SSB

73 Håkan
 
Hela principen för "Big Wheel" bygger på att man matar tre helvågselement i fas.

Att hantera fasläget blir besvärligt om man seriematar elementen, varför parallellmatning med en "stub" för att stämma bort reaktansen är en bra metod. Stuben är "induktiv" när den är kort jämfört med 1/4 våglängd, och man väljer längden på elementen så att de blir något för korta så att matningsimpedansen får en kapacitiv imaginärdel.

Det finns ett stort utval av impedanser som låter sig "matchas" till 50 ohm via en parallellstub, men när jag plottade det hela i Smith-diagrammet så visade sig t.ex. impedansen 12 -j19 ohm låta sig anpassas till 50 ohm via en "parallell-stub" med längden 44 mm och impedansen 200 ohm. Genom att "klämma" på elementen och "stuben" går det att flytta anpassningspunkten till rätt ställe.

"Big Wheel" finns beskriven i antennkapitlet av ARRL VHF-manual sedan generationer.

Antennen har en viss antennvinst m.h.t. en dipol genom sin storlek, men till priset av ett
ganska krångligt mekaniskt utförande. En "turnstile" eller "korsdipol" ger också rundstrålning med betydligt mindre mekanik.


73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Jag skulle vilja påstå att en big wheel är tre halvvågor i fas, där halvvågorna är vridna 120 grader. Ekrarna i det stora hjulet har ju strömmen motriktad där de är nära varandra, och är mer att betrakta som matarledningar tycker jag. Summan av strålningen upp och ner från de tre elementen är noll. Mot horisonten gör avstånden mellan elementen att signalen från de tre elementen inte tar ut varandra.

Två vändkors med dipoler på en halv våglängds vertikalt avstånd ger ungefär samma strålningsdiagram. Lite mindre diameter, men en halvvåg eller 5/8 hög.

En halo strålar ganska mycket upp och ner, den är nog det närmaste en isotrop antenn man kommer. Det syns på gainet -2,2 dBd som är samma som en isotrop antenn.

Att stacka fler än två små antenner på höjden är inte helt trivialt. Det gäller att hålla koll på matningsimpedansen då de ser varandra mycket mer än vad t ex långa yagi gör. Målet är normalt att få lika stor effekt i var antenn. Är det två blir påverkan lika för båda så effekten i båda blir antagligen lika. Lyckas man med fler får man en kanonantenn att hålla koll på t ex 2m-bandet med.

Hälsningar

/Jan
 
Det är helt riktigt att "Big-Wheel" elementens verksamma delar bara är c:a 1/2 våglängd,
och att "ekrarna" är att betrakta som matarledningar.

Sett i ljuset av hur mycket material det går åt (3 våglängder eller 6 m Al-rör) för att skapa
rundstrålande egenskaper på 144 MHz är Halo eller Turnstile-antennerna sannolikt bättre.

På högre frekvenser kommer saken i ett delvis annat läge. 4 stackade "Big-Wheel" var en inte alldeles
ovanlig antenn för 1296 MHz fyrar på 70/80-talen.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Litet inlägg från en med erfarenhet av båda typerna.
Körde med hemgjord halo i flera år. Sedan byggde jag en bigwheel och körde med på samma ställe. Resultat: Det är värt besväret och aluminiumet. :)
Det är inte alls svårt att få till stuben.
Kommer inte ihåg vad jag byggde efter men det var nog Rothammel.
Jag har kvar den och körde med den portabelt i sommras. Kan skicka bilder om du vill.
73 Göran
 
Litet inlägg från en med erfarenhet av båda typerna.
Körde med hemgjord halo i flera år. Sedan byggde jag en bigwheel och körde med på samma ställe. Resultat: Det är värt besväret och aluminiumet. :)
Det är inte alls svårt att få till stuben.
Kommer inte ihåg vad jag byggde efter men det var nog Rothammel.
Jag har kvar den och körde med den portabelt i sommras. Kan skicka bilder om du vill.
73 Göran

Hej Göran!


Lägg gärna in en bild här på forumet om det går då jag tror det är många som aldrig sett en liknande antenn. Skulle även kunna vara en bra artikel för QTC med en liten bygginstruktion på VHF sidorna.

Nu när så många har små smidiga apparater med 144mhz CW/SSB så kan det säkert väcka lite intresse för att åka ut och köra lite 2M portabelt från någon kulle eller berg.

För dom som inte vet vilka fina prestanda det är mobilt på 144mhz med horisontell antenn så kan jag berätta att jag rätt lätt kör mobila Halo stationer 20 mil bort med min hemma station.

Med andra ord så skulle en hemma station utrustad med en Big Wheel kunna ha ännu bättre prestanda och ge en möjlighet för dom som inte kan montera rotor och yagi att vara med om det roliga.

73 Håkan
 
Hej !

Har testat att kört med 4 stackade Big Wheels under några 144 NAC tester,
under 2006 och 2007 och har kunnat konstatera att det funkar relativt bra,
Långväga Aurora QSO går dock lite trögt. QTHt är en 500 meter hög bergstopp.
Antennerna sitter på utriggare på en mast. höjd ca 7 -12 meter.
Inga probelm att t.ex. köra SK7MW med rundstrålande här från JP71
uteffekten ca 250 watt under dessa tester.


Har lagt upp några bilder på arrangemanget idag.
Picasa Webbalbum - Staffan - Big Wheels


73 de SM3JGG (SA3S i testerna)
 
Tack för intressanta kommentarer. Jag har nu letat runt lite mer på internet och hittat fler bilder och QST artikeln från 1961 dåligt scannad men fullt läsbar. Jag kommer att bygga version 1 för något för hög frekvens eftersom jag köpte 2 meters längder rör från det lokala byggvaruhuset. Det verkar vara rekommenderat att använda 203 cm längder. Får se vart den hamnar med lägsta SWR.

Planen är i alla fall att stacka 2 om det fungerar bra med en. Att stacka fler ger nog inte optimal utdelning eftersom antennens gain är relativt lågt i förhållande till de förluster man riskerar lägga till p.g.a. kablar/kontakter/koppling mellan antenner.

Den verkar vara enkel att bygga med god mekanisk stabilitet och kommer att göra underverk jämfört med vertikal rundstrålande. Jag återkommer med resultat efter VHF NAC i Oktober. Tack för bilderna Staffan.

73 Lennart
 
Jag fotar min helt annorlunda konstruktion i helgen och hittar på något sätt att publicera dom.
Lycka till med bygget.
Har inte kört mobilt med den men som portabelantenn funkar det kalas då man kan koncentrera sig
på att ta med lång mast för att komma över ev. träd. :) Inga problem med att få upp den heller då den inte väger något.
Få se om jag har riggen fjärrstyrd i vinter igen så sätter jag upp den för att slippa fixa rotorstyrning på en gång.
Vi hörs.....
73 Göran
 
För en enstaka platt antenn är nog rangordningen klar: Big wheel, turnstile, halo. Stackar man beror gainet mest på höjden av arrangemanget, under förutsättning att man håller vertikala sidoloberna under kontroll. Så t ex på 144 MHz och med 5-6m mast spelar 4 big wheel eller 6 turnstile ingen större roll gainmässigt sett. Stackar man korta yagi vertikalt ökar gainet beroende på hur mycket av horisonten man väljer bort. Ser man 60 grader, som med en 3 el yagi, så har man 360/60 = 6 gånger mer gain, ca 8 dB mer än en rundstrålande stack med samma höjd.

Jag körde ett par år på 144 med min mobil-visp på hustaket, tills den föll offer för väderpåverkan. Visp kallar jag den för den ser ut som en sån anordning man sätter i elvispen, fast större. Det är två utdragna helvågsloopar i vändkors, gain beräknat till -0,5 dBd. Med den körde jag från JP70 regelbundet ca 500 km, tre för mig nya rutor i storleksordningen nr 260 varav en våt ruta IP61, LY, SP och DL på tropoconds och PA på SSB MS i perseiderna. Visserligen med 400W ut, men ändå. Och den pekar ju alltid i rätt riktning :)
Jag hade den på biltaket vid några VHF-möten, så flera har nog sett den. Matchningen var hastigt ihopkommen inför Ängelholmsmötet 92? och att den överlevde nästan 2 år på hustaket många år senare är ett mirakel!

Så har man inte möjlighet att sätta upp roterbar antenn är rundstrålande absolut inte att förakta.

/Jan
 
Bilder på mina hembyggen.
Körde Bornholm från JO99af (Farsta) regelbundet med Halon. Även om jag oftast behövde ta till strömbrytaren.
Med BigWheeel så gick det på SSB. 20W IC202 va riggen då.
 

Attachments

  • DSC00703.JPG
    DSC00703.JPG
    37,8 KB · Views: 161
  • DSC00704.JPG
    DSC00704.JPG
    23,7 KB · Views: 144
  • DSC00708.JPG
    DSC00708.JPG
    21,4 KB · Views: 133
  • DSC00709.JPG
    DSC00709.JPG
    27 KB · Views: 138
  • DSC00710.JPG
    DSC00710.JPG
    36,6 KB · Views: 149
Bygga klöverantennen

Ur en gammal ARRL Handbook (vet inte vilket år... helt sönderläst och ryggen saknas bland annat... men cirka 1970 eller 1971 om jag minns rätt) finns följande att hämta om Big Wheel. Det första är en snabb måttsatt ritning för 144 MHz och sen står det rätt positiva saker i texten också. Så det är "bar å bygg":)

/Micke
 

Attachments

  • Picture 1.jpg
    Picture 1.jpg
    81,2 KB · Views: 3.604
  • Picture 2.jpg
    Picture 2.jpg
    49 KB · Views: 981
Back
Top