Den bortglömda, anpassade ”allbandsantennen” – oss nybörjare emellan
Tiden går men junkboxen består. När jag flyttade ut till fina vischan för femton år sen hivade jag upp min 3DZZ och lyssnade på telegrafi på en cigpaketstor mellanvågsradio, omgjord till 80m-cw. Det var Tommy som gav mig den. Han hade hoppats att jag skulle bygga om den till en komplett portabelrigg, enl. en ritning han hade med sig. Tommy (-NZB – innehavaren av detta förnämliga HAM-forum) är den sanna entusiasten och jag påminner mig hur han nycklade några 1296-contest med ptt-knappen på min FM-mobilstation vid vattentornet, när det begav sig.
Nu har jag kommit över det mesta av min respekt för den vackra torpmiljön och snubblat färdigt över bråten här hemma – stumpar, pinnar, komponenter och allsköns hemmagjorda mätare. Den här gången klippte jag bort de känsliga trapsen och skar ut antenntråd ur 2.5 kvadrats elsladd – förlängde till en ren 80m-dipol – och köpte 450-ohms nedledning (”Karlstad”, billigare än de blomstrande lyxfirmorna - o snabbt! Finns även 300 ohms). Antennen sitter fritt men kan komma högre än nuvarande tio m, när jag får hjälp.
Någon liten pre-tuning verkade dock behövas, eller en bättre ATU, och jag påminde mig den ”anpassade allbandsantennen” i Rothammels bok. Hoppas figuren går fram. Nedanstående får vara min ”testuppkoppling” för senare förfining av mätmetoder och längder.
Jag griddippade med aningen hängande buk (antennens föstås) från långa trädgårdsstegen – antennen stämdes av för början av 80m-bandet, 3550, för att ”övertonerna” ska hamna inom (de klassiska) banden. (Rothamels mått 40.84m är nån procent lägre än hans vanliga ½-våg och min längd blev ytterligare två dm.)
Jag hittade mitt handskrivna papper (som förskonats från mössen i ladan, jag ger dem bra mat i en skopa istället) – lappen om om min ATU, en enkel Heathkit med två vridkondingar och en spole med fasta uttag. En gång har jag mätt upp den - gjort en ”look up-tabell” för induktansvärdena och kurvapproximerat med ett stycke andragradsfunktion för kondingindikeringarna (lägena ”B.3 D.5” osv, som man utläser på de små rattarna, om man lutar sig ner). Räkningarna genom de tre komponenterna är vanlig, enkel komplexräkning. Transmatchen funkar riktigt bra som mätinstrument (med SWR ordentligt nollad, samtidigt med hög uteffekt och gott Q-värde – oftast lägsta induktans mellan kondingarna) - inom dess begränsade område. What you see is what you get - och jag återfår ett mycket lågt SWR-värde när jag sedan räknar om matningspunktens erhållna komplexa talpar till nån tvåkomponentmatchning, gamma eller ”lumped”, t.ex. Ofta vill man göra ett rimligt komponentval i förväg. Här fick jag hänga på olika 300ohms väldippade kvartsvågsstumpar för att få grepp på högohmigheten i spänningsnoderna på 40- 20- 15- och 10m. (I praktiken klippa av antennens befintliga bandkabelstubb (kvartsvåg på 80m) med 4.4, 2.2 och slutligen 2.2m, tillfälligtvis, och mata/mäta genom stubbändan. 40m och 15m går förstås på samma längd). Det gav en god fingervisning om det åtråvärda komplexa talparet, där uppe i luften.
En intressant bieffekt av mätningen var att antennen upplever en högre höjd från ”jord” än markytans läge. Runt 100 Ohm +j70 på 80m. Antennen ligger således lite lågt i frekvens dessutom, vilket konstaterades med dipmätning genom kvartsvågsstubben – antennen upphissad. Men jag påminner mig möjligen , att dippning genom kabel kan slå på detta vis, grundtonen ligger då på 160m och endast de kapacitiva halvorna finns i luften. Möjligen så. Antennen sitter nog dessutom lite mer än tio meter upp från ”effektiv” jord, får jag tro. Brunnsvattenprov och det faktum att man bryter ren ”Ombergsmull” i djupa schakt härinvid säger också de, att det inte är mineraljord. Det brinner faktiskt en vecka i marken efter en illa släckt Valborgsbrasa – pyr upp, här och där! Jag får hänga upp en avstämd dipol på ännu lägre höjd och kolla saken, får undersöka allt, vid behov.
Mätningarna med kvartsvågsstubb på banden gjordes utan balun, endast en RF-choke hade jag till sändarens nätsladd ute i trädgården. Utrustningen var kompakt. Men jag gjorde faktiskt en exakt halvvågs kabelbalun 1:4 för att testa på 80m (blev hoprullad 35.3m lång) men avvikelsen från ung. 100+j70 blev bara ett par procent. Alla räkningar har utförts med ”förlustfri, elektrisk längd”. När jag, i ett tungrott, monobandsprogram jag hittade, tog med dämpfaktorn för kvartsvågsstubben förbättrades föralldel ”radiation resistans” till ca. 90 Ohm. Inget att bråka om.
Jag kollade också min ”formel” för transmatchen. Min köpta konstlast (SWR < 1.2 upp till 2,5 GHz) visade 1.2 för alla banden men min egen 50-ohmslast gav lägre värden på aktuella kortvågsband. -Undersökte likaså griddippan, där jag kunde utläsa max 20kc fel på 80 osv. vid lyssning på radion – behövde inte koppla in frekvemnsräknaren vid mätningarna i detta första, undersökande skede.
Jag började räkningarna på multibandaren med Smithdiagrammet och det funkar förstås - om man sitter i finkan och prånglar in hundratals diagram att klottra fulla! Jag gjorde alltså ett litet program som räknar på de fem banden samtidigt. Frekvenser, mätvärden, önskad utimpedans (för SWR-värdena) och karaktäristik för transmissionssträckan (övre delen av ”stubben” i ritningen), och den egentliga stubben (den nedre delen) skrivs in i källkoden, vartefter. Jag lyfter just nu bara ut, till inknappning, de två ”stubblängderna” för snabb undersökning. Det var just detta ”magiska”, att en kvartsvågsstubb för 80m skulle delas vid precis en tredjedel som väcke min nyfikenhet på antennen(!) Bah! -trodde väl jag. Nån fintrimmning borde väl behövas? Men redan ett par dm hit eller dit förrycker faktiskt något band. Rothammel hade nog samma skepsis när han (om kvartsvåg och tredjedel) stryker under: ”Teori och praktik har bekräftat detta”.
På 80m är antennen således ”lågohmig” men impedansen tranformeras upp en smula längs den öppna kvartsvågsstubben. På 40m är det en riktigt högohmig (några kiloohm), colinjär dubbeldipol (helvågsdipol) och impedansen klingar sedan av ”harmoniskt” på de högre banden, dvs. på sedvanligt långwirevis. De högohmiga banden transformeras alltså ner via den övre tredjedelen av kvartsvågbiten (=transmissionsdelen - kallades nog ”linjärtransformator” förr) och ”hopningen” av banden förbättras av den egentliga stubben, nedtill. (Utom femtonmetersbandet som slinker igenom med rena halvvågor i båda stubb-bitarna. Men antennen ligger ovanligt bra till där också! Se vidare i boken.)
Balunen från 300 till 50 ohm är förhållandevis enkel. 80-metern är fortfarande lite lågohmig efter stubbmatchningen, vilket komprimerar omsättningstalet, om än åt höga hållet. Återigen en turlig hopningspunkt! Med lilla Amidonkärnan T-130 fann jag, efter vägning mellan konstlaster som motsvarade antennen för 80- och 10m, att tretton dubbelvarv lämpar sig, men på den större T-200 brukar det bli färre, kanske neråt åtta (har bara Yesau FT-7B med ung. trettio watt). Ett uttag 80% upp på ena trafotråden får gå till koaxen om man behöver 50 ohm (omsättning 1:6) men jag transformerar ogärna upp så mycket om ATU:n klarar saken lättvindigt ändå. Rothamells bandkabel med sina mått är den uråldriga genomskinliga TV-sladden, skall sägas. Mitt gamla, gråa ribbsnöre från Clas Ohlsson är bättre, som den går och står idag har den en förkortningsfaktor på 0.835. ”Karlstads” svarta är nog snarlik och spec bör finnas om man inte dippar den själv.
Antennlängden anges till 40.84m (vanlig ca. 2mm antennvire) men ska i mitt fall (41m) möjligen kortas – eller så hade jag tur och längdökningen ligger ju redan till viss del i konceptet(!). Total stubblängd med min 300 Ohms kabel blev 17.6 m och tappningen 5.85 m uppifrån. Jag valde sedan 1:4 balun och 75-ohms koax - min uppmätta halvvåg på 80 (med halvvågor på alla banden) kom genast till pass! Några överblivna metrar får vara RF-choke vid matningen just nu – lite majstång, till råga på allt. 75-ohms brukar vara prisvärda. Jag har en bättre s. k. jordkabel att gräva ner så småningom men i husområdet hos min dam hittade jag nyligen i containern ung. hundra meter av min nu använda, helmantlade, lite kraftigare 75 ohms skumfyllda sladd från uppdateringen av kabelnätet där…
Antennen är trygg och stark - behaglig vid radion – en ”lyckad kompromiss”, som han avslutar med, farbrorn (jfr hans SWR-värden, som faktiskt håller). Knepet att ha ATU:n ”remote” vid matningen skadar aldrig men behövs knappast. Nuvarande dämpning i kabeln (~1 dB, se ovan) gör att SWR blir lite snällare och en svepning över banden utan ATU gick mycket bra, bara nånstans på 80m slog sändaren tillbaks - lite grann. Självfallet använder jag dock min enkla avstämmare och har en lista för snabba grundinställningar tillhands.
Målet med min koll på just denna antenn kan vara, att hitta en vädertåligare, mer kompakt matning än bandkabelstubben – jag behöver inte ens vara låst vid antennlängden, inte den som är hemligheten. Denna antenn med stubb är förstås inget för plånboksamatören (nej, hu!) som vill ha en ”smutt” grunka i handen, inte heller för den som mixtrar ”ungefärligt” – tar annan stubbimpedans, annan lina, klumpiga avslutningar, ingen balun osv. - på gehör. Då finns det en annan, mer känd antenn att joxa med(!) Men den omsorgsfulla nybörjaren på kortvåg har säkert gott utbyte av den bortglömda, ”anpassade allbandsantennen”.
GLAD PÅSK / Anders i kohagarna – SM5NTI
Tiden går men junkboxen består. När jag flyttade ut till fina vischan för femton år sen hivade jag upp min 3DZZ och lyssnade på telegrafi på en cigpaketstor mellanvågsradio, omgjord till 80m-cw. Det var Tommy som gav mig den. Han hade hoppats att jag skulle bygga om den till en komplett portabelrigg, enl. en ritning han hade med sig. Tommy (-NZB – innehavaren av detta förnämliga HAM-forum) är den sanna entusiasten och jag påminner mig hur han nycklade några 1296-contest med ptt-knappen på min FM-mobilstation vid vattentornet, när det begav sig.
Nu har jag kommit över det mesta av min respekt för den vackra torpmiljön och snubblat färdigt över bråten här hemma – stumpar, pinnar, komponenter och allsköns hemmagjorda mätare. Den här gången klippte jag bort de känsliga trapsen och skar ut antenntråd ur 2.5 kvadrats elsladd – förlängde till en ren 80m-dipol – och köpte 450-ohms nedledning (”Karlstad”, billigare än de blomstrande lyxfirmorna - o snabbt! Finns även 300 ohms). Antennen sitter fritt men kan komma högre än nuvarande tio m, när jag får hjälp.
Någon liten pre-tuning verkade dock behövas, eller en bättre ATU, och jag påminde mig den ”anpassade allbandsantennen” i Rothammels bok. Hoppas figuren går fram. Nedanstående får vara min ”testuppkoppling” för senare förfining av mätmetoder och längder.
Jag griddippade med aningen hängande buk (antennens föstås) från långa trädgårdsstegen – antennen stämdes av för början av 80m-bandet, 3550, för att ”övertonerna” ska hamna inom (de klassiska) banden. (Rothamels mått 40.84m är nån procent lägre än hans vanliga ½-våg och min längd blev ytterligare två dm.)
Jag hittade mitt handskrivna papper (som förskonats från mössen i ladan, jag ger dem bra mat i en skopa istället) – lappen om om min ATU, en enkel Heathkit med två vridkondingar och en spole med fasta uttag. En gång har jag mätt upp den - gjort en ”look up-tabell” för induktansvärdena och kurvapproximerat med ett stycke andragradsfunktion för kondingindikeringarna (lägena ”B.3 D.5” osv, som man utläser på de små rattarna, om man lutar sig ner). Räkningarna genom de tre komponenterna är vanlig, enkel komplexräkning. Transmatchen funkar riktigt bra som mätinstrument (med SWR ordentligt nollad, samtidigt med hög uteffekt och gott Q-värde – oftast lägsta induktans mellan kondingarna) - inom dess begränsade område. What you see is what you get - och jag återfår ett mycket lågt SWR-värde när jag sedan räknar om matningspunktens erhållna komplexa talpar till nån tvåkomponentmatchning, gamma eller ”lumped”, t.ex. Ofta vill man göra ett rimligt komponentval i förväg. Här fick jag hänga på olika 300ohms väldippade kvartsvågsstumpar för att få grepp på högohmigheten i spänningsnoderna på 40- 20- 15- och 10m. (I praktiken klippa av antennens befintliga bandkabelstubb (kvartsvåg på 80m) med 4.4, 2.2 och slutligen 2.2m, tillfälligtvis, och mata/mäta genom stubbändan. 40m och 15m går förstås på samma längd). Det gav en god fingervisning om det åtråvärda komplexa talparet, där uppe i luften.
En intressant bieffekt av mätningen var att antennen upplever en högre höjd från ”jord” än markytans läge. Runt 100 Ohm +j70 på 80m. Antennen ligger således lite lågt i frekvens dessutom, vilket konstaterades med dipmätning genom kvartsvågsstubben – antennen upphissad. Men jag påminner mig möjligen , att dippning genom kabel kan slå på detta vis, grundtonen ligger då på 160m och endast de kapacitiva halvorna finns i luften. Möjligen så. Antennen sitter nog dessutom lite mer än tio meter upp från ”effektiv” jord, får jag tro. Brunnsvattenprov och det faktum att man bryter ren ”Ombergsmull” i djupa schakt härinvid säger också de, att det inte är mineraljord. Det brinner faktiskt en vecka i marken efter en illa släckt Valborgsbrasa – pyr upp, här och där! Jag får hänga upp en avstämd dipol på ännu lägre höjd och kolla saken, får undersöka allt, vid behov.
Mätningarna med kvartsvågsstubb på banden gjordes utan balun, endast en RF-choke hade jag till sändarens nätsladd ute i trädgården. Utrustningen var kompakt. Men jag gjorde faktiskt en exakt halvvågs kabelbalun 1:4 för att testa på 80m (blev hoprullad 35.3m lång) men avvikelsen från ung. 100+j70 blev bara ett par procent. Alla räkningar har utförts med ”förlustfri, elektrisk längd”. När jag, i ett tungrott, monobandsprogram jag hittade, tog med dämpfaktorn för kvartsvågsstubben förbättrades föralldel ”radiation resistans” till ca. 90 Ohm. Inget att bråka om.
Jag kollade också min ”formel” för transmatchen. Min köpta konstlast (SWR < 1.2 upp till 2,5 GHz) visade 1.2 för alla banden men min egen 50-ohmslast gav lägre värden på aktuella kortvågsband. -Undersökte likaså griddippan, där jag kunde utläsa max 20kc fel på 80 osv. vid lyssning på radion – behövde inte koppla in frekvemnsräknaren vid mätningarna i detta första, undersökande skede.
Jag började räkningarna på multibandaren med Smithdiagrammet och det funkar förstås - om man sitter i finkan och prånglar in hundratals diagram att klottra fulla! Jag gjorde alltså ett litet program som räknar på de fem banden samtidigt. Frekvenser, mätvärden, önskad utimpedans (för SWR-värdena) och karaktäristik för transmissionssträckan (övre delen av ”stubben” i ritningen), och den egentliga stubben (den nedre delen) skrivs in i källkoden, vartefter. Jag lyfter just nu bara ut, till inknappning, de två ”stubblängderna” för snabb undersökning. Det var just detta ”magiska”, att en kvartsvågsstubb för 80m skulle delas vid precis en tredjedel som väcke min nyfikenhet på antennen(!) Bah! -trodde väl jag. Nån fintrimmning borde väl behövas? Men redan ett par dm hit eller dit förrycker faktiskt något band. Rothammel hade nog samma skepsis när han (om kvartsvåg och tredjedel) stryker under: ”Teori och praktik har bekräftat detta”.
På 80m är antennen således ”lågohmig” men impedansen tranformeras upp en smula längs den öppna kvartsvågsstubben. På 40m är det en riktigt högohmig (några kiloohm), colinjär dubbeldipol (helvågsdipol) och impedansen klingar sedan av ”harmoniskt” på de högre banden, dvs. på sedvanligt långwirevis. De högohmiga banden transformeras alltså ner via den övre tredjedelen av kvartsvågbiten (=transmissionsdelen - kallades nog ”linjärtransformator” förr) och ”hopningen” av banden förbättras av den egentliga stubben, nedtill. (Utom femtonmetersbandet som slinker igenom med rena halvvågor i båda stubb-bitarna. Men antennen ligger ovanligt bra till där också! Se vidare i boken.)
Balunen från 300 till 50 ohm är förhållandevis enkel. 80-metern är fortfarande lite lågohmig efter stubbmatchningen, vilket komprimerar omsättningstalet, om än åt höga hållet. Återigen en turlig hopningspunkt! Med lilla Amidonkärnan T-130 fann jag, efter vägning mellan konstlaster som motsvarade antennen för 80- och 10m, att tretton dubbelvarv lämpar sig, men på den större T-200 brukar det bli färre, kanske neråt åtta (har bara Yesau FT-7B med ung. trettio watt). Ett uttag 80% upp på ena trafotråden får gå till koaxen om man behöver 50 ohm (omsättning 1:6) men jag transformerar ogärna upp så mycket om ATU:n klarar saken lättvindigt ändå. Rothamells bandkabel med sina mått är den uråldriga genomskinliga TV-sladden, skall sägas. Mitt gamla, gråa ribbsnöre från Clas Ohlsson är bättre, som den går och står idag har den en förkortningsfaktor på 0.835. ”Karlstads” svarta är nog snarlik och spec bör finnas om man inte dippar den själv.
Antennlängden anges till 40.84m (vanlig ca. 2mm antennvire) men ska i mitt fall (41m) möjligen kortas – eller så hade jag tur och längdökningen ligger ju redan till viss del i konceptet(!). Total stubblängd med min 300 Ohms kabel blev 17.6 m och tappningen 5.85 m uppifrån. Jag valde sedan 1:4 balun och 75-ohms koax - min uppmätta halvvåg på 80 (med halvvågor på alla banden) kom genast till pass! Några överblivna metrar får vara RF-choke vid matningen just nu – lite majstång, till råga på allt. 75-ohms brukar vara prisvärda. Jag har en bättre s. k. jordkabel att gräva ner så småningom men i husområdet hos min dam hittade jag nyligen i containern ung. hundra meter av min nu använda, helmantlade, lite kraftigare 75 ohms skumfyllda sladd från uppdateringen av kabelnätet där…
Antennen är trygg och stark - behaglig vid radion – en ”lyckad kompromiss”, som han avslutar med, farbrorn (jfr hans SWR-värden, som faktiskt håller). Knepet att ha ATU:n ”remote” vid matningen skadar aldrig men behövs knappast. Nuvarande dämpning i kabeln (~1 dB, se ovan) gör att SWR blir lite snällare och en svepning över banden utan ATU gick mycket bra, bara nånstans på 80m slog sändaren tillbaks - lite grann. Självfallet använder jag dock min enkla avstämmare och har en lista för snabba grundinställningar tillhands.
Målet med min koll på just denna antenn kan vara, att hitta en vädertåligare, mer kompakt matning än bandkabelstubben – jag behöver inte ens vara låst vid antennlängden, inte den som är hemligheten. Denna antenn med stubb är förstås inget för plånboksamatören (nej, hu!) som vill ha en ”smutt” grunka i handen, inte heller för den som mixtrar ”ungefärligt” – tar annan stubbimpedans, annan lina, klumpiga avslutningar, ingen balun osv. - på gehör. Då finns det en annan, mer känd antenn att joxa med(!) Men den omsorgsfulla nybörjaren på kortvåg har säkert gott utbyte av den bortglömda, ”anpassade allbandsantennen”.
GLAD PÅSK / Anders i kohagarna – SM5NTI
