1. This site uses cookies. By continuing to use this site, you are agreeing to our use of cookies. Learn More.

Franklin array trådantenn

Discussion in 'Antenner och master' started by SA3BYC, Jun 29, 2013.

  1. SA3BYC

    SA3BYC Well-Known Member

    Nu har det gått flera dagar utan trådantenn experiment ... dags att ta nya tag alltså. Man kanske borde sammanfatta alla mina nybörjar expriment och goda råd jag fått här i en artikelserie i Qtc :) Ja med tanke på författaren så kanske serien skulle få namnet "Mina öden och äventyr i trådarnas förlovade land - antenntips från en antenn dummy".

    Har hittat en antenn typ som verkar väldigt intressant och samtidigt relativt sällan omtalad här i vårt avlånga land; Franklin array antennen. Har precis börjat läsa på och intresset stiger snabbt, en sådan för 17mb skulle vara kul att prova på. Den skulle samtidigt komplettera den befintliga trådskogen perfekt. Ca 4,5 Db gain redan vid en 1/4 över backen kitlar intresset.

    Har någon av de ärade amatörerna här på forat någon erfarenhet av denna antenntyp? Skulle vara jättekul att få höra av någon om erfarenheter och om man kanske fortfarande kör på den?

    /johan
     
  2. SA5BYS

    SA5BYS Well-Known Member

    Intressant, väntar på nya rapporter!
     
  3. SM6FPG

    SM6FPG Fritidskonsulent

    Hittat var ...... länk kanske
     
  4. SA3BYC

    SA3BYC Well-Known Member

    Den fanns med i en av de där klassiska uppräkningarna på antenntyper; Wire_Antennas_for_Ham_Radio kolla nr 31. Sedan hittade jag en saluvariant på MFJ's webb. Aldrig att jag skulle köpa en trådantenn färdig, men där fanns lite info i alla fall MFJ Enterprises Inc.

    Formel för uträkning av längder på ben och "stubbar/element" vet inte riktigt vad de kallas korrekt på svenska, finns att hitta. Däremot så är matningen höljd i dunkel, på de flesta bilder jag hittat, inkl. MFJ så skall man köra med bandkabel och balanserad avstämmare före TRX. Men hur man utformar matningen mer i detalj har jag inte hittat något om ännu.

    Bredden på stubbarna hittar jag inget om heller? fick en skiss av Peter -AWS och där har någon skrivit 100mm breda pinnar. Räknar man bort en 4-5mm för att hålen måste in lite från ytterkanterna så är vi nere på en "benbredd" om ca 90mm, kan man kanske använda blompinnarna i plast? Så det jag letar efter just nu är mer detaljerad info om matningen och stegbredden.

    En trådantenn som har ett gain på upp till ca 4,5Db redan vid en antennhöjd av ca 1/4 våglängd. Ja det kittlade mina smaklökar i alla fall så mycket att den måste kollas upp lite mer i detalj.

    /Johan
     
  5. SA3BYC

    SA3BYC Well-Known Member

    Hittade en relativt färsk tråd på E-Ham.net där man just diskuterar matningen av en Franklin collinear array, Franklin collinear array - how to match i korta drag så har WD4ELG precis hissat upp en och matar mitt på 1/2 vågs elementet i mitten med en 1/4 av 450 ohm bandkabel och sedan övergång i en 4:1 balun. Han fick ca 1,6:1 i swr och det var tydligen vad en simulering i EZNEC hade kommit fram till också.

    Det klarnar mer och mer ... nu får man hålla ett öga på den här tråden och hoppas att han rapporterar mer om sina resultat med antennen som just är för 17mb. Skrev några rader och bad om mer info, får se om det kommer något.

    /J
     
    Last edited: Jun 29, 2013
  6. SA5A

    SA5A Well-Known Member

    Hej, Johan m.fl.
    Antennen du hänvisaar till motsvaras av fyra stackade halvvågsdipoler där ändarna på dipolerna är helt nära varandra. Kul att du experimenterar vidare. När det gäller matningen skulle jag välja att ha en högohmig stege och en balanserad tuner vid radion. Vill man inte ha det och kanske bara ska köra på ett band kan man förstås göra på många andra sätt, t.ex. med kvartsvågsstubb och ansluta koax där det är ca 50 ohm. Tror det var ritat så på bilden du länkade till. Då bör man också se till att det inte flyter ström utanpå koaxen - balun eller choke? ;-)
    När det gäller egenskaperna och gain, så ger den viss direktivitet. Men man bör nog ha upp den till ca en halv våglängdshöjd om man vill ha den strålningen mot horisonten, och inte rakt upp.
    Denna princip brukar användas i det man kallar "stackade vertikaler", fast då bara en halvan och istället ett jordplan av något slag. Jag har t.ex. en vertikal för 2m från Cushcraft. Tror den kallas ARX-2B. Den är aningen mer än två halvvågor som man ser till att få i fas ndg strömmen, med hjälp av en kort stub.
    Man kan också få lite mer gain genom att göra trådlängderna lite längre och stubbarna lite kortare. Det motsvarar att skapa lite längre stackningsavstånd mellan de halvvågor som samverkar. Samtidigt är nackdelen med att använda "femåttingar" att det uppkommer fler mindre men oönskade loober.
    Vet inte om detta blev begripligt .... men ett försök iallafall.
    SA5A Sture
     
  7. SM5NFT

    SM5NFT Well-Known Member

    Här Antenna Options finns en simulering, om någon är intresserad (bläddra ner till Collinear Arrays)

    /Arne
     
  8. SM0BRF

    SM0BRF Well-Known Member

    Det gäller att hitta rätt träd för att träffa det område på klotet man vill sikta på. Loben (bakåt o framåt) är bara nedåt 35 grader bred (3 dB-punkterna).
     
    1 person likes this.
  9. SA3BYC

    SA3BYC Well-Known Member

    Tack skall ni ha Sture, Arne och Roland! här händer det grejer när man är borta en stund och slöar framför TV'n ;)

    Ja nu tror jag nog att jag bara måste göra en och prova och ett par träd som kan tänkas få tråden att sikta lite sydväst, ja det skall jag nog kunna uppbringa. Vad jag förstått av litteraturstudien så här långt så är det optimalt att få upp den lite drygt en 1/2 våglängd, blir det för mycket mer förlorar man effektivitet. För en 17mb antenn så är det ju då rätt trevliga höjder vi pratar om; 9-10m borde ligga bra till.

    Matningen får bli som WD4ELG skriver om, 1/4 i 450ohm bandkabel och sedan en 4:1 balun, det hade ju tydligen funkat bra. Passar mig fint då jag har både en köpt och en hemlindad 4:1 balun liggande. Måste skaffa lite bandkabel bara så är det sedan klart att klippa tråd och såga skärbräda till isolatorer.

    Appropå en diskussionen i en annan tråd om baluner Sture, så tror jag iofs att i just det här fallet; hyfsat väldefinierad impedans, monobandsantenn, så skulle en 1:1 balun ju kunna funka. Men jag har hittintills bara använt mig av koax-choker, så det får bli så här också.

    Jag tror jag håller mig till de traditionella måtten och väntar med ytterligare experiment i det avseéndet, det blir spännade nog. Måste få upp min mast 2 först som jag håller på med just nu, där kommer även min slooper för 17mb att sitta och den behöver jag få upp för att kunna göra lite A-B-A jämförelser. Måste beställa lite bandkabel osv, så det dröjer säkert ett tag innan jag kan få upp den. Men jag lovar återkomma med en rapport med tiden.

    Det vore ändå kul om det är någon som har provat någon gång som läser det här och kan ha lite praktisk erfarenhet att dela med sig av.

    Självklart fortsätter jag experimentera Sture :) jag har inte suttit med avancerade mattekalkyler på många år, så jag klipper, löder och hissar tråd och testar mig fram istället. Det är ju hur kul som helst och när vintern kommer så skall qth't på Åreskutskanten vara välförsett med antenntråd ... Snart så trillar det också ner en hederlig telegrafnyckel i brevlådan, bäva månde DX'en framåt vintern :)

    73 så länge!

    /Johan
     
  10. SM3BDZ

    SM3BDZ Well-Known Member

    Kul att du experimenterar med trådantenner Johan. Din entusiasm är inspirerande! Något jag gärna skulle vilja prova är V-beamar. Helst flera, dvs trådar orienterade i en cirkel till ett gemensamt "nav" där man matar med en cirkulär matarledning/stege och sedan två omkopplare i shacket för att kunna välja trådpar. Här är dock, som alltid, den fysiska höjden en begränsande faktor för lägre band.

    /Lasse
     
  11. SM6APQ

    SM6APQ Well-Known Member

    BYC de APQ

    Jag gjorde en sådan antenn, colinjär franklin för 14-MHz, när jag jobbade för ett FN-organ på Fijiöarna. Bostadshotellets skorsten och en palm gav bredsideriktning åt Europa. Hade regelbundna sked med Philip, SM6AOU på telegrafi.

    Är på "språng" till Alexandersondagen på Grimeton. Återkommer ikväll med tips och uträkningar för en dylik antenn avsedd för 18-MHz.

    73
    Bengt
    SM6APQ
     
  12. SM0KBW

    SM0KBW Well-Known Member

    Gjorde ett försök tidigare med en sådan, men älgen trasslade in sig i DL-1000 tråden vilket gav
    mig ett så dåligt samvete att jag lade ner projektet. Men visst är det en lockande tanke :)

    Det var 6 trådar i det systemet och jag syftade mot 20 meter så de blev rätt långa. Höjden är
    som du skriver problemet och för min del slutade det med älg bekymmer.


    För övrigt anser jag att länkar ska ha färg, gärna en som SM0GCU accepterar!
     
    Last edited: Jun 30, 2013
  13. SA3BYC

    SA3BYC Well-Known Member

    Hej Lasse, jo det skulle vara en intressant idé att jobba med. Infallsvinkeln noterad och vem vet?! här vilar inga ledsamheter vad gäller att experimentera ... En viss variant på temat är det jag sett i några dokument om Franklin antennen där man sätter upp två i lite olika konfigurationer för att kunna koppla om mellan olika riktningar.

    Kan kanske bli läge att återkomma framöver :) /Johan
     
    Last edited: Jun 30, 2013
  14. SA3BYC

    SA3BYC Well-Known Member

    Kul Bengt! ja både att höra om dina Franklin erfarenheter och att du skall till Grimeton :) Ser fram emot att få ta del av mer av dina erfarenheter framöver :) /Johan
     
  15. SA3BYC

    SA3BYC Well-Known Member

    Ha ha ja du vet älgar skall man vara rädd om ... Har som aktiv jägare och köttätare alltid ansett att älgar skall dö en naturlig död framför bösspipan i perioden Oktober till December :D /Johan
     
    1 person likes this.
  16. SM0KBW

    SM0KBW Well-Known Member

    Antar att jägarna inte vill ha ett så trådigt kött som mina DL-1000 trådar gett ;)

    För övrigt anser jag att länkar ska ha färg, gärna en som SM0GCU accepterar!
     
  17. SA3BYC

    SA3BYC Well-Known Member

    Säg int det Bengt! kött med inbyggd tandtråd ... lol lol /J
     
  18. SM0KBW

    SM0KBW Well-Known Member

    Man glömmer lätt att ni är "riktiga karlar" (TM), där uppe :)


    För övrigt anser jag att länkar ska ha färg, gärna en som SM0GCU accepterar!
     
  19. SM6APQ

    SM6APQ Well-Known Member

    BYC de APQ

    En colinjär antenn är onekligen en intressant och okomplicerad ”riktare”. Spänner man upp tråden i nord/sydlig riktning erhåller man vinst i öst/västlig riktning, m a o ”broadside”. Användes av många point-to-point stationer på HF.

    Mått m m för 18,120 MHz.

    Längden på de horisontella halvvågorna: 8,28 meter

    De vertikala stubbarna, som in princip är kvartvågsstubbar, blir då 4,14 meter. Eftersom stubbarna kan betraktas som transmissionsledningar måste man ta hänsyn till våghastigheten. Om stubbarna tillverkas av ren cu-tråd och är ”spacad” med porslin- eller teflonisolatorer kan man räkna med en förkortningsfaktor av .97
    I detta fallet blir längden 4,14 x .97 = 4,02 meter.
    Görs stubbarna av 300 eller 450-ohms bandkabel måste man ta reda på våghastigheten hos dessa. Gissningsvis ligger den omkring .8

    Matning av en colinjär antenn.

    Här finns två huvudmöjligheter.

    Alt. 1. Anslut en öppen feederstege eller bandkabel mellan dom två ”centrum-halvvågorna”.
    Använd en balanserad tuner vid sändar/mottagarutrustning.
    Fördelen med detta arrangemang är att man kan använda hela antennen på samtliga amatörband. Den fungerar då som vilken godtycklig mittmatad trådlängd som helst. Det blir ju c:a 33 meter "aktiv" tråd!
    De vertikala stubbarna på 3,5 och 7 MHz bör uppvisa induktiva reaktanser och jag förmodar att
    dom på sätt och vis förlänger antennen. Jag är här lite osäker!
    På Fijiöarna körde jag denna antenn, som var klippt för 14 MHz, på samtliga amatör och marinfrekvenser!

    Alt. 2. Omvandling av antennens impedans till 50-ohm med hjälp av kvartsvågsledning och en 4:1 balun.
    Fördelen är att du kan använda koax nästan ända fram till antennen. Nackdel: kommer bara att fungera på 18-MHz.
    Om vi för ett ögonblick antar att impedansen mellan dom två centrum-halvvågorna är omkring 1000-ohm (här kan säkert AOM hjälpa till!) kan man med en kvartsvågs transmissionsledning med en viss karaktäristisk impedans omvandla 1000 ohm till 200 ohm. 200 ohm balanserat låter sig lätt omvandlas till 50 ohm obalanserat.
    I detta fall blir kvartsvågsledningen blygsamma 4,02 meter och skall ha en impedans av 448 ohm.
    (Jag tror att det går bra att ”fuska”med ett stycke 450-ohms bandkabel. Hänsyn måste givetvis tagas till bandkabelns våghastighet).
    En transmissionsledning med den karaktäristiska impedansen 448 ohm tillverkas av 2 mm cu-tråd spacad 41 mm. Stavar med en diamter av 10/15 mm av teflon är mycket lämpliga. Om feedern är någorlunda sträckt brukar det räcka med ett avstånd mellan spridarna 10 gånger spridarens längd = 42 cm.
    De två stubbarna tillverkas lämpligen med samma mått och material. Här är avståndet mellan trådarna okritiskt.

    Egentligen kan hela antennen tillverkas av t ex 2 mm lacktråd. Då blir skarvar överflödiga. Vid isolatorerna fixeras tråden med rostfria wirelås. På det viset får man en antenn utan skarvar ända ner till 4:1 balunen.
    Här är en balun befogad!. Jag föreslår en s k halvågsbalun tillverkad av 50-ohms koaxialkabel. Se ARRLs handbok.

    Jag har här räknat ganska noggrant på samtliga mått. Om du "missar" med några procent har det ingen betydelse för utgången.

    Tips.
    Man kan lätt ta reda på en bandkabels våghastighet och stämma av stubben till önskad frekvens med hjälp av en Dippmeter. Kortslut bandkabeln så att den bildar en liten loop eller ett varv och undersök var den ger resonans. Lita inte på dippmeterens skala. Avlyssna dippmetern i en välkalibrerad mottagare. Gör stubben en aning för lång och klipp bit för bit i den öppna ändan.

    Allmänt om colinjära antenner.
    Den bör, som alla horisontella strålare, installeras minst en halv våglängd över mark. En våglängd är naturligtvis ännu bättre och inte oöverkomligt. Bara16,5 meter!
    Jag har sett colinjära antenner utökade till tre halvvågor på vardera sidan om matningen (sex stycken).
    Fler ”lönar” sig nog inrte. De två halvvågorna som kommer ”längst ut” får ”mindre” ström p g a att de närmaste halvvågorna ”förbrukar eller stjäler” ström.
    Villkoren för antennvinst är att halvvågorna har samma fas och amplitud.
    Detta kan i viss mån uppnås med s k broadside antenner där colinjära halvvågor är stackade i verikalplanet och bildar enorma ”riktmattor”. Nu avvek jag från huvudämnet.

    73
    Bengt
    SM6APQ
     
    Last edited: Jun 30, 2013
  20. SA3BYC

    SA3BYC Well-Known Member

    Vow Bengt :) nu måste jag först smälta maten och sedan allt det här. Skall kolla mina uträkningar etc. och jämföra med ditt "Facit" kul att se om jag tänkt rätt. Sedan ser jag också direkt att jag kommer att ha ett par frågor, men jag sparar dom och tar allt på en gång. Återkommer om jag får med lite funderingar ... Tack! /Johan
     

Share This Page