Effektdelare med olika fördelning?

SM4HFI

SM4HFI

Well-Known Member
Antenntider... Tänker sätta upp antenner för 144 och efter att ha simulerat lite fastnat för 4x 9 el Vårgårda över varandra istället för de 2x 17 el M² över varandra som jag tänkt från början. Med samma effekt i alla fyra antennerna blir första sidoloben i vertikalled i samma storleksordning som för 2 långyagi, men sänker jag effekten i översta och nedersta antennen till ca hälften jämfört med de två i mitten så blir sidoloberna 5-6 dB svagare på bekostnad av endast några tiondels dB gain i maxriktningen. Så hur delar jag effekten så 66% går till ena antennen och 33 % går till andra antennen? Helst med coaxkablar i standardimpedanser. Jag gissar nån har tänkt tidigare så det borde finnas lösningar på nån hylla. Med en sådan delare uppåt och likadan nedåt så får jag två 50 Ohms kablar att stacka ihop, det har jag gjort förr...

Avsikten är att med hjälp av detta och med antennerna högre än tidigare skona mina grannar från mina utstålade fält och skona mig från deras. Med lite elevering av alltihop så hoppas jag kunna höra nåt trots att jag bor i ett villaområde.

/Jan
 
Hej
Det kan vara svårt att bygga en effektdelare för så liten skillnad mellan effekterna. Först vid större skillnader i effekt börjar det fungera ( 8-9dB).

En enklare lösning för att forma loben är att förändra hur antennerna är placerade i förhållande till varandra.
Här är ett exempel.
http://lea.hamradio.si/~s53ww/s53ww-4/s53ww-4.htm
Här är antennerna förskjutna i längdsled och stackningskablaget är byggt så att alla antenner ändå matas i fas.

Att stacka fyra yagi över varandra är en utmaning, speciellt om allt ska roteras med vanlig rotor.

Jag körde i många år med 4 höjdstackade 4-elementare och 7 meter maströr över rotorn.
Jag hade ett stödlager monterat direkt under den näst översta antennen. Staglinorna gick sedan ut i lagom flack vinkel så att allt gick att rotera fritt utan att något tog i.

Då 4-elementarna var monterade på ena sidan av maströret utnyttjade jag andra sidan av maströret för att stacka 4 stycken 2-m dipoler vertikalt.
73 se SM7NTJ Lorentz
 
Googla lite på Bagley polygon. Kanske hittar du något där. Har ett svagt minne av att olika nivåer kan åstadkommas typ 1:2 med en sådan.
 
Här är mitt förslag för att koppla ihop 4 st antennern med 50 Ohms sladdar. Jag har gjort det med 4 dipoler för UHF till relästationer och det fungera fint.
En gammal anteckning:

4 st 50 Ohms antenner
Smartaste sättet, där vi bara behöver 50 Ohms kablar till transformatorerna. 4 st antennkablar av valfri längd, alla lika långa, där vi gör två grupper dvs två och två antenner till varsit T-stycke. Vi har nu två 25 Ohms punkter som skall parallellkopplas. Det gör vi med två 50 Ohms kvartsvågsbitar till ett nytt T-kors, dessa bitar gör 100 Ohm av de två första T-korsens 25 ohm, som nu blir 50 Ohm efter andra T-korset.

Obs att längderna är våglängden ggr våghastigheten för använd kabel, dvs omkring 0,67.
I mitt fall med UHF dipolerna använde jag RG-223, dvs dubbelskärmad i RG-58 klassen, man har alltid dubbelskärmad i relästationsbyggen, men det var ju korta stumpar i en UHF fyrstack. T-korsen var öppna lösningar som jag förseglade med lack. Dvs mycket kompakta lödningar. I ditt fall blir det väl RG-213 då det inte krävs dubbelskärmad.

Att labba med kabellängder för att styra loben kan vara klurigt, jag skulle nog försök mig på att flytta antennerna istället. Enligt länken från SM7NTJ
Då slipper man byta stackningskablaget om man vill ändra på saker och ting, samt kan ändra fram och tillbaka för att testa verkan.

Roy
 
Men nu var det ju inte "bara" en rak splitter/divider HFI frågade om utan en med effektfördelning 67/33
 
Googla runt på "binomial feed" så finns en hel del att läsa, har labbat lite med simuleringar med detta och det verkar vara en väldigt intressant approach. 73 de Teemu SM0W
 
Hej
Om vi tänker lite utanför boxen en stund och struntar i 2, 4 eller 8 som vi gärna använder som delningstal och börjar med ett udda tal.

Det borde även vara möjligt att bygga en kvartsvågs powerdivider av koncentriska rör som fördelar i ett par steg.

Säg att man bygger en powerdivider med Z cirka 87 ohm som fördelar 1 till 3 antenner, varje port ut får då 1/3 av effekten. Två av utgångarna kopplas till varsin antenn och den tredje kopplas till nästa powerdivider.

Den andra powerdividern är en vanlig 2 ports med Z cirka 71 ohm, varje port ut får då 1/6 av den tillförda effekten.

Ledningarna från den första powerdividern till de två antennerna måste då göras 1/4 längre elektriskt än ledningarna från den andra powerdidivern till sina antenner för att antennerna ska matas i fas.

Lösningen gör att två antenner får 67 % av effekten och de andra två får dela på 33% av effekten.

Ibland behöver man lite betänketid för att hitta en enklare lösning?:).

73 de SM7NTJ Lorentz
 
Jag tycker Lorentz lösning är den mest smakfulla, tyvärr är det lite kitsligt med fasningen som Lorentz påpekar och det är aldrig roligt med förlusten.
Den stora fördelen med en Wilkinson är att det är lätt att bygga för stora effekter med enkla medel, den är även smalbandig så en viss förfiltrering och dämpning av skräp från din sändare får du med på köpet.

Stickspår: För skojs skull så skruvade jag upp två bredbandiga splitters jag hade liggandes,
en 3-portars splitter med transformatorer och en resistiv Wye-splitter, så bredbandig som transformatorerna tillåter 2-400MHz.
Och en 8-portars, 10-800MHz, rejält med loss, 18-19dB beroende på port :oops: och med en isolation på något över 20dB.
 

Attachments

  • mici3p.jpg
    mici3p.jpg
    131,4 KB · Views: 38
  • mici8p.jpg
    mici8p.jpg
    91,7 KB · Views: 37
Lorentz lösning är just en lösning. Och en lättbyggd sådan med kvartsvågstransformatorer i transmissionsledning.

Hur menar du där Ludvig, med wilkinson? Jag undrar om relationen där med Lorenz förslag?
 
Jag läste Lorentz inlägg som han menade en treportars Wilkinson splitter först och därefter en tvåportars dito.
Roten ur 3*50ohm ger drygt 87ohm så man kommer undan med RG62 för en treportars = lättbyggt.
 
Tack för alla förslag! Roys traditionella 4-split var det som gav ca -13 dB i första sidoloben, med mindre effekt i översta och nedersta antennen blev det ca -18 dB istället. Att styra fas med kabellängder gjorde jag på 90-talet, där jag fasade elevering på två 15 el CueDee över varandra genom att skruva in kabelsnuttar mellan nedledningen och effektdelaren.

Sen undrar jag om inte Lorentz speglat impedanserna i kvartsvågstransformatorerna runt 50 Ohm? Två-split har väl 35 Ohm och tre-split 29 Ohm? I alla fall om man sätter alla anslutningar i samma kvartsvåg och vill ha 50 ohm i andra änden av den. Med en kvartsvågstrafo i var matning till en gemensam mittpunkt blir det de värden Lorentz har.

Jag tror jag ska sätta mig med Smith-diagram och se om jag kan skapa rätt realdelar från var antenn med motsatt reaktans, och stämma bort resulterande reaktans med en stub. Planen är att ha 9 m monterat med mitten på en tvärbom på mastens topprör via gångjärn och linjäraktuator för eleveringen. Då blir det enkelt med en kabel upp och en ner, med gren till mittenantennerna och som slutar i ytterantennerna. Synpunkter på det?

Nu jobbdags!
/Jan
 
SM4HFI said:
Sen undrar jag om inte Lorentz speglat impedanserna i kvartsvågstransformatorerna runt 50 Ohm? Två-split har väl 35 Ohm och tre-split 29 Ohm? I alla fall om man sätter alla anslutningar i samma kvartsvåg och vill ha 50 ohm i andra änden av den. Med en kvartsvågstrafo i var matning till en gemensam mittpunkt blir det de värden Lorentz har.
Click to expand...
Du har helt rätt. Jag lyckades vända på det.
Jag tänker mig ett 30x30x2 mm aluminium rör med en längd på strax över 2 meter.
I ena ändan av röret monteras kontakt för insignal. 510mm bort monteras 2 kontakter för de två första antennerna och ytterligare 510mm bort monteras kontakter för de sista två antennerna.
Mellan in och de två första utkontakterna dras en mittledare med en diameter som ger 28,9 ohms impedans.

Denna mittledare skarvas i röret direkt ihop med en ny mittledare som har en diameter som ger 26,5 ohms impedans som sedan fortsätter till de sista två utkontakterna.

Så ingen Wilinson med en massa motstånd utan en ren powerdivider med kvartvågstransformering i två steg.

Blev det rätt nu?:)

73 de SM7NTJ Lorentz
 
p-div.jpg
Nehe inte blev siffrorna rätt inte:(

Så nytt försök med en snabbt skissad paintbild som stöd. Bilden är inte skalenlig men ger kanske en bättre uppfattning av det hela.:)

73 de SM7NTJ Lorentz
 
Hmmm. Hur stort blir "felet" om man gör de där med kablar?

75//50=30 ohm i st f 28.9 ohm och
75//75=37.5 ohm i st f 35.4 ohm. Billigt och snabbt. Men inte lika snyggt.
 
Tack för alla förslag, men det blir nog nåt eget trots allt. Från yttre antennens 50 ohms coax en kvartsvåg 75 Ohm för att få ca 100 Ohm till sammankoppling med inre antennen. Det blir 33 Ohm med en tredjedel av effekten till yttre antennen och två tredjedelar till den inre. Sedan ett udda antal kvartsvågor 50 Ohm kabel till mitten och andra halvan, där 75 /2 = 37 Ohm transformeras till 50 Ohm, eller så får det vara som det är med SWR 1:1,3. Jag är inte så kinkig på SWR...
Längder på kablarna till antennerna får förstås anpassas så de hamnar i fas.
Jag har provat optimera position i längsled = fas utan att få något bättre, och även placeringen i höjdled på de inre antennerna som även de blev kvar på samma ställe. Så nu är det bara att börja bygga!

Det blir även 4x 13 el Vårgårda för 432 på andra änden av tvärbommen, jag har inte simulerat det än men kanske blir samma resultat där. 50 MHz är kvar att fundera på, kanske 2 st på samma vertikalrör som 432-antennerna...
Men inget av de banden är lika kritiska, jag har betydligt lägre effekt på de banden så risken att störa grannarna är mycket mindre.
/Jan
 
4x9_vs_2x17.jpg
Så här ser frifälts-simuleringen ut, jämfört med 2x 17 el M², båda vid 144,1 MHz. Gain är dBi. E indikerar E-fält dvs horisontella strålningsdiagrammet. 2x 17 har sidolober i 20-30° som hade hamnat hos mina grannar även med ganska mycket elevering. 4x 9 lob vid ca 50° hamnar för det mesta på egna tomten.
ZIP-filen har excelfilen med alla siffor som skapat diagrammet, samt filerna jag använt i Omnec för att åstadkomma simuleringarna. Sista raden i input RP bestämmer bl a vad programmet ska göra. 0 = optimera, 1 endast H-fält, 2 3D-fält där jag valt endast en vinkel och max=180° för att få 90° = E-fält, 3 integrerat fält, 4 endast resultat i textfil.
/Jan
 

Attachments

SA5AKL said:
Varför inte dubbla PA kedjor och lös problematiken på lågnivåsidan!
Click to expand...
Det är mindre robust, ett fel skulle ge sidolober som jag inte vill ha. För applikationer där man vill kunna ändra, t ex mata vardera planet i en X-yagi passar det utmärkt, och då har man förstås även två separata RX-kanaler och väljer fas och gain för bästa signal/brus. Att fördela effekten på det sätt jag gör har jag inte sett tidigare i amatörkretsar, det har alltid varit samma effekt i alla antenner. Jag köper -5 dB i första sidoloben för <0,2 dB i huvudloben!
/Jan
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top