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

G5RV - V-dipol, riktverkan, vinklar mm?

Discussion in 'Antenner och master' started by Bonazera, Apr 5, 2011.

  1. SM7FCU

    SM7FCU Well-Known Member

    Hej och vad kul att du svarade!
    Radiofilosofi är trevligt.
    Jag har funderat på det där, och är inte helt säker på att du har rätt.
    Är det inte så, att ju högre ström, desto mer förluster?
    Antag att man har en öppen stege och belastar denna med en mycket hög impedans. Stege = parallellmatare, två trådar löper parallellt åtskillda med sk spridarpinnar.
    Det är inte frågan om en trädgårdsstege :)
    Då kommer spänningen i det närmaste att vara oförändrad. Det kommer i det närmaste vara samma spänning över belastningen som på polskruvarna där effekten påfördes.
    Även om man har en lång stege kommer effekten att vara ungefär densamma i båda ändarna.
    Om vi istället belastar mycket, dvs med en mycket låg impedans. Då blir strömmen hög och förlusterna i ledarna i stegen kommer att vara betydande, och ökar alltmer med ökad längd på trådarna i stegen.
    Båda fallen kan med lämpliga anpassningar hantera lika mycket effekt, men vid fallet med låg impedans kommer det att bli mindre effekt i belastningsmotståndet än i fallet med hög impedans.
    Det beror på att vid lägre impedans blir strömmen högre och vi bränner mer effekt i trådarna istället för i belastningsimpedansen (resistiv resistor, får vi tänka).
    P=UxI visar att hög spänning och låg ström kan ge samma effekt som låg spänning och hög ström. Detta vet nog alla, men jag tänker bara högt.

    Så långt, allt väl...

    Nu matar jag med dubbla koaxialkablar.
    De har impedansen 75 Ohm. Varför det? Om kabeln ligger helt öppen i båda ändarna och jag kollar med Ohmmeter att uppvisa i det närmaste oändlig impedans/resistans.
    Om jag använder en HF-mätbrygga och tillför HF till den så tror jag inte att bryggan kommer att visa 75 Ohm.
    Hade det varit fallet hade vi ju kunnat använda en bit koaxialkabel som dummyload.
    Jag kan tänka mej att mätbryggan kommer att visa ungefär den impedans som överensstämmer med storleken på resistorn jag lägger mellan skärm och mittledare i bortre änden av kabeln.
    Bortsett från de "stub-fenomen" som uppträder vid tex en kvarts våglängd ggr 0,66 etc
    Mitt resonemang med ström och förluster enligt ovan får väl anses kunna stämma även här, annars.
    Snälla, förklara det för mej. Hur kan en kabel ha en viss impedans oavsett vilken frekvens vi lägger på den och utan att den i övrigt är belastad?
    Hur kan en ring koaxialkabel ligga där och bara så där utan vidare "ha 75 Ohm impedans"?
    Visst, den har kapacitanser och induktanser. Trådarean är mindre vid ökad impedans liksom avståndet mellan skärm och mittledare är större . Dielektrikumet har olika egenskaper etc...men ändå...?
    Vi är nog många som funderar på det...

    Nu till den dubbla koaxialkabelmataren.
    Mina kablar blir inte terminerade. Det blir ingen riktigt definierad belastning mellan skärmarna och mittledarna.
    Mittledarna anslutes till resp ledare i G5RVns tillhörande stege, skärmarna kopplas ihop med varandra, men inte till något mer.
    Tror att 2 x75 Ohm = 150 Ohm är tämligen approximativt...

    Men i vart fall måste det bli så, att mina HF-strömmar fördelas på två ledare. Det blir ju bara halva strömmen per kabel!
    Jamen...visst borde väl förlusten då bli hälften så stor , om vi utgår från böckernas 150 Ohm ?!

    Jag har fräckheten att påstå att jag tycker att förlusterna borde minska vid användande av två kablar jämfört mot en kabel.

    Jag säjer inte att det ÄR som jag säjer, utan att jag TROR att det är så här.
    Rätta mej gärna.

    Bengt SM7FCU
     
  2. SM0GLD

    SM0GLD Vänsterhänt

    Det är förhållandet mellan skärmens innerdiameter och innerledarens ytterdiameter som bestämmer kabelns karakteristiska impedans oberoende av frekvens.

    En stor del av förlusterna i en koaxkabel ligger i dielektriska förluster. HF-fältet ligger fördelat mellan innerledare och ytterledare och däremellan har vi en isolator, ett dielektrikum med förluster.
    En öppen stege har luft som isolator därav de små förlusterna.
     
  3. SM7FCU

    SM7FCU Well-Known Member

    De små förlusterna i stegen beror som sagt på de låga HF-strömmarna. Men visst gör väl luftdielektrikumet en del.
    Hur kan koaxen med sina ansenliga kapacitanser vara frekvensoberoende?
    Jag får åberopa litteraturen och nätet och försöka förstå det hela.
    Samma sak föreligger ju med stegens impedans. Trådarean och avståndet mellan trådarna avgör uppenbarligen dess impedans.
    Alltfrån det 75-Ohmiga "skosnöret" (twinlead) till breda stegar uppåt 1200 Ohm.
    Jag har samma problem att förstå varför det blir en viss impedans oberoende av frekvensen i dessa stegar.
    Precis som koaxen föreligger kapacitanser och induktanser.
    Om kabeln eller stegen är bara 2 meter lång, håller den fortfarande sin givna impedans?
    Eller har jag totalt missförstått hur man specar en kabel / stege?
    Är det under särskillda förhållanden som den uppvisar just den impedansen?

    En annan sak, varför är vågutbredningshastigheten i en koax typ RG8 0,66 ggr långsammare än i en stege?
    Påverkar dielektrikumet vågens hastighet? Antar svaret är ja.

    Jag tror jag har glidit ifrån grundämnet som var G5RV, men det har kanske medfört att vi kunnat gräva ner stridsyxan :)

    Bengt
     
    Last edited: Jul 5, 2016
  4. SM0KBW

    SM0KBW Well-Known Member

    Nej Micke, dielektricitetförlusterna gör sig gällande först VHF - UHF området. På HF är det de resistiva förlusterna som är dominerande
    och det är därför högohmiga system får lägre förluster.

    När det gäller balanserad dubbel koax så antar jag att förlusten i den fördubblade längden innerledare väger ut vinsten av den fördubblade
    matningsimpedansen, skärmen i en koax bör ha mycket lägre resistans så det bör inte bli så mycket förluster i den.

    Ja Micke det är dielektrikumet som avgör våghastigheten, det är därför du har olika utbredningshastigheter i koaxer och den skillnaden
    beror på just isoleringsmaterialet kring innerledaren. Det samma gäller även PCB material t.ex teflonbaserade laminat har en lägre
    utbredningshastighet vilket gör det lämpligt för stripline teknik då korten blir mindre. FR4 laminat är inte specade vad det gäller just detta
    och det ger den glade amatören ett h-vete när han t.ex vill kopiera någon UHF/SHF design baserad på striplines från någon handbok.
     
  5. SM0GLD

    SM0GLD Vänsterhänt

    Jovisst är det så. Jag skulle ha skrivit RF-fältet men det blev HF-fältet som kanske kan misstolkas. Detta var bara en generell betraktelse av förlusterna i koaxkablar jämfört med öppen stege.
    De dielektriska förlusterna ökar med kvadraten på fältstyrkan och fältstyrkan kan bli väldigt hög i ett högohmigt system som jobbar under hög VSWR.
    Man väljer ju oftast öppen stege av den anledningen att VSWR inte har så stor betydelse m.a.p. förluster men om VSWR t.ex. innebär en låg impedans med hög ström så hjälper inte att kabeln har hög karakteristisk impedans, vi får ändå förhöjda kopparförluster.

    I en impedansanpassad högimpediv transmissionsledning är förlusterna riktigt låga.
     
    Last edited: Jul 6, 2016
  6. SM0KBW

    SM0KBW Well-Known Member

    Ja visst Micke - mina funderingar gällde endast koaxer som är i impedansanpassade system. Som du säger så ökar förlusterna
    dramatiskt i koaxen om det är hög SWR i systemet.

    En koax får ju dessutom tunnare innerledare ju högre impedans man väljer, givet samma skärmdiameter. Vilket ger högre resistiva förluster.

    Även med SWR är förlusterna i den högohmiga tr.ledningen rimligt låga :) Det är därför en bra balanserad anpassningsenhet
    som matar en högohmig stege är så oslagbar när man vill ha ett multbandssystem.
     
  7. SM7FCU

    SM7FCU Well-Known Member

    Först av allt, jag vet att det är bäst att ha stegen ända till tunern, men det går inte!
    Därför har denna lösningen tvingats fram. Nu löper koaxialkablarna genom vinden, sedan tar G5RVns stege vid precis uppe i gavelspetsen.
    Ett perfekt arrangemang för mina lokaliteter. Funktionen är helt klart fullgod.
    Jag har inte valt G5RV med denna matning med dubbla kablar för uppnå något som är bättre än något tidigare känt i antennväg.
    Däremot kan jag gärna spåna om hur bra eller hur dålig lösningen är.
    Det där med SWR i dessa kablar.... frågan är vad det blir för impedans som uppstår då kablarna inte är korrekt terminerade.
    Sedan har jag för mej att i en stege skall det stå vågor.
    Såvida man inte har en terminerad antenn som inte har egentlig resonans till våglängden, tex T2FD eller Rhombic etc som arbetar på helt annat sätt.
    De stående vågor som uppstår i G5RVs stege, vad händer då i koaxerna? Det lär ju bli SWR här också, kan man tycka.
    Jag vet min själ inte hur det funkar, men på något sätt gör det det.
    Den uppför sej som man kan förvänta sej av en dipol. Det verifieras i jämförelse med andra antenner.
    Vi har ju pysslat med dessa antenntrådar i så många år, vi amatörer, så vi har utvecklat en känsla för när det är liv i en antenn, när "den drar HF" eller när den är "döv".
    Min G5RV hänger lätt inverterat V med mittpunkten ca 14 - 15 meter över marken och stegen som är 10,5 meter lång löper vertikalt ner till husets gavelspets där den ansluts till de två koaxerna alldeles innanför väggen. Sedan löper kablarna genom vinden bland allt bråte och elinstallationer etc.
    Jag kan gladeligen köra 1kW på alla band nu utan att det märks något i huset mer än sänglampan som blinkar pga den har touchkontroll. Ta i lampan och den tänds. Ta en gång till i den och den släcks.
    Tror nog man kan se den som en god "Europaantenn" , men troligen en medioker DX-antenn. Det är ju bara en dipol på moderat höjd (amatörhöjd , hi).
    På lägre band strålar den något mer åt bredsidan, på 14 MHz och högre kan tydligt skönja bättre signaler åt ändarna när jag jämför med min stora 82m fyrkantiga "sky loop".
    Det verkar som de två antennerna kompletterar varandra på ett tilltalande sätt.
    När den ena går sämre blir det ofta bättre på den andra.

    Bengt SM7FCU
     
  8. SM4HFI

    SM4HFI Well-Known Member

    Karakteristisk impedans...
    Jag brukar beskriva det som den impedans man ser innan man vet vad som finns i andra änden av kabeln. Är kabeln oändligt lång tar det oändligt lång tid.
    Koppla upp en pulsgenerator och ett oscilloskop och skjut iväg pulser i ena änden av en kabel, och ändra belastningen i andra änden mellan öppen, kortsluten, och olika resistanser så faller många bitar på plats. Det gjorde det i alla fall för mig.
    Med långsamma instrument behövs längre kabel. De jag hade gick till 20 MHz och då funkade 15 m RG59 som var det som fanns närmast. Fast längre kabel hade inte skadat.
    /Jan
     
  9. SM0GLD

    SM0GLD Vänsterhänt

    Aha! du har byggt dig en TDR.
     

Share This Page