G5RV

Discussion in 'Antenner och master' started by SM3IXY, Aug 9, 2014.

  1. SM2VJX

    SM2VJX Riktig radioamatör!

    Och jag har läst någonstans att han konstruerade den för 14MHz men själv överraskades att den så välvilvilligt gick att stämma av på andra band.

    Anledningen till att det blandades koax och bandkabel påstods i samma text bero på att det inte fanns tillräckligt av något av det när antennen konstruerades.

    Det enda vi kan vara säkra på är att ingen någonsin kommer att få veta vilken av versionerna som är sanning, och att tusentals av antennerna har hängts upp och gett miljontals QSO både på korta och långa distanser.
    (samt att antennen inte på något enskilt band är bättre än en avstämd dipol för det bandet)

    Jag hade föredragit att hänga upp en 2x20m (eller längre) med bandkabel om jag bara hade haft en automattuner att montera utomhus och sedan kunnat dra en koax in.

    Jag har även en manuell tuner, men ingen möjlighet att dra bandkabel in på något bra sätt, och ska jag dra några meter koax från tunern och ut och sedan gå över med en balun till bandkabel så börjar det ju likna G5RV till slut.

    Hur lång koax kan jag dra innan jag går över till bandkabel utan att helt fördärva en doublet?
     
    1 person likes this.
  2. SM3CIQ

    SM3CIQ Well-Known Member

    Möjligen att han så småningom följde "minsta motståndets väg" . Tror dock inte han själv fick någon kredit av detta.

    APQ har tidigare i denna tråd beskrivit närapå i detalj hur denna antenn var i basic..Utan tuner.

    73 /Uffe
     
    Last edited: Aug 24, 2014
  3. SM3IXY

    SM3IXY Well-Known Member

    Hej
    Körde en simulering med IMAXGRAF. Verkar som 2x29m dipol med 21m 300ohm bandkabel(VF:0.82) ger autotunern en lätt uppgift från 10-80m, 30m kanske blir svårt men inte omöjligt. 160m framgår inte i programmet (lite kort dipol).

    AjXWhy
     
    1 person likes this.
  4. SM0BRF

    SM0BRF Well-Known Member

    Vad jag minns av G5RV från min gröna ungdom var att det användes 300- och 75 ohms bandkabel sk skosnöre. Koax var ett okänt begrepp i min bekantskapskrets. Eftersom det blir våldsamma förluster i skosnöret redan vid måttlig stående våg blev jag avskräckt. Jag körde mest stegmatade dipoler och Zepp.
    En konstig sak är att det sägs att den presenterades i en RSGB-artikel 1966. Jag har för mig att det fanns de som provade G5RV många år tidigare. Kanske designen spreds med djungeltelegrafen före RSGB-artikeln.

    /Roland
     
  5. SA0BUX

    SA0BUX Old Member

    Även på vår w3dzz som vi hade på sk3ah hade vi 75 ohm brun rund bandkabel, med pifiltret i en hw100 så gick det att stämma av på det mesta enligt vad jag kommer ihåg, senare fick vi upp en beam i masten som matades med koax. Detta var tidigt 70 tal
     
  6. SA0BUX

    SA0BUX Old Member

    Från 1958 var den artikel jag länkade till tidigare i denna tråd.
     
  7. SM0AOM

    SM0AOM Well-Known Member

    Det är nog inte bara simuleringsresultat som man skulle behöva kunna tolka som led i utbildningen, utan en mer fundamental
    förståelse av fysiken bakom antenner är även av nöden om man ska ha en chans att förstå vad antenner går ut på.

    De enkla relationerna mellan dimensioner och strålningsegenskaper samt bandbredd borde alla ha lite hum om; strålningseffekten för en given antennström blir grovt räknad proportionell mot frekvensen och måtten.
    När antennen blir stor jämfört med våglängden uppstår riktverkan, och den relativa bandbredden blir också stor.

    Även små antenner strålar bra bara man lyckas med att anpassa deras impedanser till matarledningen. Detta blir allt svårare att göra inom en allt mindre bandbredd när antennens dimensioner blir mycket mindre än en halv våglängd.

    Jag blir ganska stött av att några försöker framställa yrkesmannen Louis Varney,G5RV som någon form av dilettant.
    Han var en mycket kompetent radioingenjör som jag känner en viss kollegial gemenskap med.
    Hans utbildning från Marconi College i Chelmsford var i dåtida världsklass.
    Dessutom hade han förmånen att verka tillsammans med auktoriteter som C S Franklin och de amerikanska experter som var rådgivare åt Marconi-bolaget före och under kriget.

    Man får ha klart för sig hur den tid som han verkade i såg ut. Inga av de verktyg för beräkning och simulering av antenner som vi tar för givna var ens påtänkta.

    Det fanns en handfull metoder för enkla antennkonstruktioner som gav användbara approximativa resultat, men ännu hade inte Schelkunoffs transmissionledningsekvivalent, Erik Halléns teoretiskt eleganta men beräkningsmässigt svåra lösningar av Pocklingtons integralekvation eller Lindenblads, Ronold Kings och Andrew Alfords på geometrisk optik baserade teorier fått vidare spridning.
    Momentmetoden som medger numerisk lösning av Green's funktioner var ännu en kuriositet förbehållen hållfasthetsteoretikerna.

    Varney gjorde det bästa av situationen med de förutsättningar, verktyg och metoder som fanns att tillgå i mitten av 40-talet och även när han offentliggjorde sin konstruktion 1958 i RSGB Bulletin.

    Rätt använd är hans antennkonstruktion fullt användbar och ger goda resultat för sina tilltänkta ändamål, men har man plats och övriga möjligheter att sätta
    upp "full-size" eller självresonanta antenner förenklas mycket.
    När man matar antenner med impedanser som hamnar utanför 3:1 SWR-cirkeln med långa längder av klena matarledningar som 75 ohm "skosnöre" får man självförvållade problem.

    Jag finner det anmärkningsvärt att det ska vara så svårt att förstå att resultaten förbättras dramatiskt när man använder matningssystem med låga grundförluster om man tänker tillåta höga SWR.

    73/
    Karl-Arne
    SM0AOM.
     
    Last edited: Aug 25, 2014
    7 people like this.
  8. SM7EQL

    SM7EQL Kortvågs- och UKV-tekniker

    AOM skrev; "När man matar antenner med impedanser som hamnar utanför 3:1 SWR-cirkeln med långa längder av klena matarledningar som 75 ohm "skosnöre" får man självförvållade problem. Jag finner det anmärkningsvärt att det ska vara så svårt att förstå att resultaten förbättras dramatiskt när man använder matningssystem med låga grundförluster om man tänker tillåta höga SWR."

    Jag tycker att ovanstående stycke sammanfattar hela problematiken med G5RV-antennen och dess släktingar väl. Det gäller att kunna hålla isär antennen, anpassningssektionen och matarledningen och förstå att när dessa tre komponenter används tillsammans så får man ett antennsystem. Beroende på vilka mått på de ingående komponenterna och vilka frekvenser man väljer så kan resultatet bli allt från i det närmaste förlustfritt till oanvändbart.

    G5RV-dipolen med sina 2 x 15 m är ju bara en dipol som vilken annan dipol som helst. Självresonansfrekvens c:a 4,8 MHz. Om sändaren kunnat anslutas direkt till matningspunkten och klarat av att överföra hela sändareffekten till antennens anslutningsklämmor så hade G5RV-dipolen fungerat utmärkt bra.

    Problemet att få "G5RV-antennen" att fungera ligger alltså inte i själva antennen (dipolen) utan snarare i matarledningen som i G5RV-fallet kan delas upp i dels 10 m öppen stege eller bandkabel och dels i en fri längd 75 ohm skosnöre eller i modern tid 50 ohm koaxialkabel. Längden på den öppna stegen/bandkabeln är vald så att den tillsammans med längden på dipolen ger en god kompromiss när det gäller impedansen i nederänden. Om sändaren kunnat anslutas till den öppna stegen så hade det fortfarande fungerat utmärkt bra precis som i fallet när sändaren anslöts direkt till dipolens matningspunkt.

    Återstår då bara den sista delen i antennsystemet. Den fria längden av koaxialkabeln som i alla praktiska amatörinstallationer kan variera från noll till många meter. Om längden på koaxialkabeln är mycket kort, några få meter, så kan man bortse ifrån dess negativa inverkan. Men om koaxialkabeln är lång, mer än 5-20 m så ökar förlusterna i antennsystemet snabbt. Särskilt om man använder tunn kabel med höga grundförluster som p g a hög SVF som ju kännetecknar denna typ av antenner orsakar stora tilläggsförluster som i typiska amatörinstallationer kan uppgå till 10 dB eller mer på vissa band.

    Om man inte har möjlighet att klara sig med kort koaxialkabel så kan man inom vissa gränser bibehålla en rimligt god verkningsgrad genom att välja en grövre koaxialkabel med låga grundförluster. Skulle man som tankeexperiment valt 20-30 m 2-tums kabel så hade antennsystemet fungerat ganska bra.

    Omvänt skulle en 20-30 m lång RG174-kabel ge extrema förluster, så höga att knappt någon effekt alls nått fram till antennens matningspunkt på vissa frekvensband. Men den lilla andel som nått dit hade så klart strålat ut lika bra från G5RV-dipolen som från vilken annan dipol som helst.

    Så för att få en "G5RV-antenn" att fungera bra på alla band så ligger hemligheten i att minimera längden eller ännu bättre ta bort koaxialkabeln helt och mata antennsystemet (dipol + 10 m bandkabel) direkt. En matchbox behövs men i gengäld fås ju ett antennsystem med goda prestanda.

    Frågan är nu bara om antennsystemet med de två återstående komponenterna - dipolen och bandkabeln - fortfarande kan klassas som en G5RV-antenn. Är det måtten 2 x 15 m för dipolen och 10 m för bandkabeln som i kombination med varandra är själva konceptet och definitionen för en G5RV eller hur skall man se på saken?

    Jag menar alltså att om man bestämmer sig för att ersätta koaxialkabeln (i det fall den behövs för att nå fram till sändaren) med öppen matarledning/bandkabel av samma typ som anpassningssektionen så har man samtidigt frångått de mått som G5RV anger och då kan det per definition inte vara en G5RV-antenn längre.
     
    Last edited: Aug 26, 2014
    4 people like this.
  9. SM6VVG

    SM6VVG Well-Known Member

    En AH-4 direkt på bandkablen funkar alldeles utmärkt. Den s.k anslutningen för koax till bandkabel är enbart ett siliconfyllt rör med chassi-kontakt i, inget annat.
     
    1 person likes this.
  10. SM5MX

    SM5MX Well-Known Member

    Go'kväll,

    Och när vi ändå är inne på att ta bort koaxialkabeln helt, d v s att förvandla den mindre önskvärda G5RV:n till en stegmatad dipol - något jag själv alltid talat varmt för - kan vi väl passa på att ta upp den matarledning som blir kvar, alltså stegen/bandkabeln.

    När jag var nybörjare på 60-talet, lärde jag mig att den 300 ohms bandkabel, som då var vanlig, hade rätt höga förluster; förmodligen jämfördes den då med en "riktig stege".

    Bengt kanske kan berätta om vad skillnaden i dämpning blir mellan en stege och motsvarande bit bandkabel av någon vanligen använd sort i de längder som blir aktuella för en stegmatad dipol, d v s något i storleksordningen 12-20 m. Själv har jag alltid gjort stegar och aldrig använt bandkabel. Kanske är en så här kort bit bandkabel inget att bekymra sig över.

    73 & tnx,
    Rolf
    SM5MX
     
  11. SM0KBW

    SM0KBW Well-Known Member

    Så vitt jag förstått så är det de rent resistiva förlusterna som spelar in.

    Förluster i isoleringen spelar först en betydande roll när man använder
    koaxialkabeln i UHF området och stiger sedan med frekvensen.

    Anledningen att koaxer har hög dämpning är att den låga impedansen
    leder till höga strömmar som i sin tur ger höga förluster.

    En bandkabel arbetar vid en högre impedans vilket ger lägre strömmar
    men å andra sidan är trådarna rätt klena så de har högre dämpning än
    en "riktig" stege på en så där 500 - 600 Ohm. Dels har man rätt grov
    kabel och återigen högre impedans.

    Enligt detta dokument så har bandkabel, även den med utstämplade
    fönster, rätt hög dämpning när den blir fuktig och kan man anta, även
    när den blir smutsig.
     
  12. SM0BRF

    SM0BRF Well-Known Member

    Hej Rolf!
    Här en länk till en som mätt lite på bandkabel Wet Ladderline

    Min första antenn var en 2x20 meters dipol matad med 35 meter 300 ohms bandkabel av den sort som användes inomhus till TV på 50-talet och fanns på alla varuhus. Det funkade vid fint väder, men vid regn försvann alla 5 Wattarna (eller vad det var) i kabelförluster. Därför ersattes den snart med en stege med stegpinnar av något som damerna använde till att locka håret.

    /Roland
     
  13. SM7EQL

    SM7EQL Kortvågs- och UKV-tekniker

    MX skrev; "Bengt kanske kan berätta om vad skillnaden i dämpning blir mellan en stege och motsvarande bit bandkabel av någon vanligen använd sort i de längder som blir aktuella för en stegmatad dipol, d v s något i storleksordningen 12-20 m. "

    Det beror ju på.... Enklast är kanske att räkna på de olika matarledningarna vid varierande SVF. Här finns en online-calculator som kan vara till hjälp och där man ser både "matched loss" och bidraget för tilläggsförlusterna "SWR loss". Där kan man experimentera med olika typer av matarledningar för att få ett hum om vad som händer. Coax Calculator

    Hur stor missanpassningen är mellan t ex en 300 ohm bandkabel och "G5RV-dipolen" beror ju på hur väl man lyckats men en dipol 2 x 15 m på 15 m höjd i EZNEC+v4 visar ungefär 50:1 på 80m, 8:1 på 40 m, 6:1 på 20 m osv...

    Med 30 m 300 ohms bandkabel så skulle totala förlusterna på 80 m bli c:a 3 dB varav drygt 2,8 är tilläggsförluster. Vid byte till 50 ohm och 30 m RG58 säger EZNEC att SVF blir strax över 100:1 vilket skulle ge c:a 9,2 dB totala förluster varav tilläggsförlusterna är huvuddelen 8,6 dB. Om man matar in 100 W i antennsystemet så skulle antennen då stråla ut 12 W, resten blir värme i kabeln. Kör man mycket så slipper man isbildning på koaxialkabeln på vintern.

    Ja, och byte till öppen 600 ohm stege skulle ge SVF 43 vilket ger 0,6 dB total loss eller att 86 av de 100 inmatade watten strålar ut. Den gamla stegen från tidigt 1900-tal vinner således med hästlängder före alla andra matarledningar.

    Andra ytterligheten är 30 m RG174 där total loss är 12 dB varav kabeln endast står för 1,3 dB. Av de 100 wattarna återstår bara 6. Men så tunn kabel finns det väl ändå ingen som använder.
     
    1 person likes this.
  14. Anders SM7VRZ

    Anders SM7VRZ Well-Known Member

    Hej,

    Det du beskriver låter nästan som den antenn jag byggt hemma. Då jag lider av viss utrymmesbrist samt två ungar som gillar att springa i trädgården konstruerade jag en liknande antenn för att ta så lite plats som möjligt. (Se bild)

    IMG_20140722_172626.jpg

    Antennen är uppbyggd av ett 6m maströr med matningspunkten i toppen där intrimmade element för 30M, 20M, 15M samt 10M är anslutna. De är därefter uppspända som Inverterade V på de ställen det går att fästa i träd och buskar runt om.

    SVF kurvan för denna konstruktion är ganska hyfsad. Dock är är det ett pågående experiment! :)

    multibanddipol efter höjning 20140722.jpg

    //Anders
     
  15. RM2D

    RM2D Well-Known Member

    Det är nästan fascinerande att tråden G5RV aldrig ser ut att ebba ut... Kan det möjligen vara så att folk i stugorna äntligen har funnit dunderhonunungen för att kunna knäcka i OH i SAC med denna skapelse? :D

    OBS! Ett litet uns av ironi detta inlägg - sorry :)

    73 de RM2D som inte planerar köra SAC med G5RV...
     
  16. SM0AOM

    SM0AOM Well-Known Member

    Försöker såhär dryga 40 år senare erinra mig hur jag resonerade när det gäller antenn- och matarledningsval.
    Det måste ha styrts av utrymmet i första hand, och av att jag nog var lite för lat för att tillverka en stegmatare.
    Däremot fanns det TV-koax (skumfylld 60 ohm) och bandkabel i överflöd eftersom en elgrossist ingick i bekantskapkretsen.

    Perforerad bandkabel är ett ganska enkelt sätt att handskas med kortare matarledningar, det var dryga 15 m mellan "shacket" och matningspunkten, och den decibel som jag riskerade att förlora jämfört med den öppna stegen ansåg jag mig kunna stå ut med.

    Kanske det var sämre när det regnade, men inget som jag hängde upp mig på.
    10W kristallstyrt, och sedan div VFO-styrda apparater när B- resp. A-certet anlänt tyckte fungerade alldeles utmärkt tillsammans med linkkopplad ATU under de dryga 4 år som Björkdalsvägen 18 var QTH.

    73/
    Karl-Arne
    SM0AOM
     
    3 people like this.
  17. SM6APQ

    SM6APQ Well-Known Member

    G5RV, för sista gången för min del hoppas jag...

    Jag är tydligen en av de få svenskar som hade QSO med Louis på 50-talet när han vistades i Indien.

    Ursäkta att jag ännu en gång upprepar vad Louis berättade om sitt alster – G5RV. Jag finner min ”upprepning” nödvändig eftersom det florerar så många feltolkningar och missförstånd om denna antenn!

    Louis Varneys avsikt var att försöka designa en antenn på 14-MHz-bandet som var ”nästan” rundstrålande för att ge så många amatörer en chans att kontakta honom. Han valde därför en tråd med en längd av cirka 31 meter. Denna tråd, tre halvvågor lång presenterar tre lober på vardera sidan av antennen och en en impedans i ”mitten” runt 90-ohm beroende på antennens höjd över mark. Det naturliga är då att mata antennen med 75-ohms koaxialkabel eller s k ”skosnöre” med samma impedans. Det rådde brist på sådan koax i Indien. Ett sätt att lösa matningsproblemet är att förlänga matningen med en 1/2-våg av öppen transmissionsledning mellan antennens matningsanslutning och 75-ohms koaxialkabeln. Louis berättade att Indien befann sig i startgroparna för TV och att det fanns gott om 300-ohms bandkabel att köpa i radio- och TV-affärer. En elektrisk 1/2-vågs längd av öppen feederstege eller 300-ohms bandkabel kommer att upprepa ingångsimpedansen till bandkabelns andra ända, – i detta fall 90-ohm till anslutningen till 75-ohmskoaxen. Detta sker oberoende av stegen eller bandkabelns impedans. En halvvåg på 14-MHz blir då omkring 10,5 meter. Jag upprepar; dessa tio meter är en ”upprepningskabel” på 20-metersbandet, ej någon anpassningskabel och fungerar som sådan bara på 14-MHz. (Undantag; den upprepar också på 28 och 42-MHz). Försöker man mata in effekt i en G5RV på andra amatörfrekvenser åstakommer 10-meters bandkabel mer eller mindre”rappakalja” (högt eller medelhögt VSWR) beroende på vald frekvens,
    Louis avsikt med sin 31 meters G5RV var INTE att skapa en multibandantenn.
    Jag fick intrycket att Louis var en mycket skicklig radiotekniker. Detta med ”upprepningsbandkablar” var inte så vanligt i amatörkretsar på 50-talet. Louis löste problemet med brist på koaxialkabel i Indien på ett elegant sätt. Hade det funnits gott om 75-ohms koax hade han givetvis matat sin antenn med koax hela vägen från mitten av tråden ner till radioutrustningen. VSWR, med eller utan bandkabel, blir 1,2:1 i 75-ohms koaxen. Additionsförlusterna med detta låga VSWR i kabeln blir försumbara.

    Jag har en känsla av att det var först när Louis kom hem till England som detta ”hokus-pokus” med G5RV började. Jag tror.att eftersom den gode Louis hade en bra signal från Indien, var relativt ensam att aktivera detta land och var en mycket skicklig och tålamodig operatör som gav alla en chans att kontakta honom – ryktet spred sig att det måste vara något ”magiskt” med denna antenn. Någon ”klåfingrig” entusiast kanske sedan försökte ”tvinga” antennen till övriga amatörband med hjälpt av C2-an i rörsändarens pi.filter (vanligt på 50- och 60-talet) och kanske då fick ett hyggligt QSO med någon lokal station eller inom EU (med reducerad effekt) och så var ryktet igång.

    När det gäller att att utnyttja 31 meter mittmatad dipol anser jag att följande bör beaktas.
    På 3,5-MHz är 31 meter en aning för kort vilket resulterar i smärre anpassningsproblem. Detta kan, som jag tidigare nämnde, lösas med en öppen feederstege och en balanserad tuner. På 1,8-MHz är en G5RV katastrofalt för kort. Resultatet blir anpassningsproblem och dålig verkningsgrad även om feederstege och tuner användes.

    Avslutningsvis vill jag summera mina åsikter så här:

    1. Det finns kanske skäl att göra en horisontell rundstrålande antenn på 14.MHz (om man vistas utomlands och vill ge alla "runt omkring" en chans till ett QSO) med en cirka 31 meter dipol?

    2. Bandkabel plus koax och balun fyller ingen funktion hos en G5RV om avsikten är att använda den på flera frekvensband. Använd i stället bandkabel eller öppen feederstege från antennens matning till en balanserad antenntuner vid radioutrustningen.

    3. Det finns ingen anledning att göra en antenn 31 meter lång om du har plats och utrymme för en längre tråd. Detta gäller speciellt om du har för avsikt att också använda antennen på 3,5 och 1,8-MHz.

    73
    Bengt
    SM6APQ
     
    Last edited: Aug 28, 2014
    3 people like this.
  18. SA0BUX

    SA0BUX Old Member

    Varför nämner han inte det i sina artiklar i RSGB tidningen?, en av artiklarna är från 1958 och där påpekas särskilt att antennen går på flera band. Å andra sidan så visar han även ett alternativ med balanserad ledning och en balanserad tuner

    http://www.k6mhe.com/n7ws/G5RV.PDF

    Faktum är att titeln på artikeln i RSGB bulletin är "An effective multi-band aerial of simple construction"

    Men det är kanske illvilliga efterkonstruktioner och förfalskning av historiskt material?
     
    Last edited: Aug 28, 2014
  19. SA0BUX

    SA0BUX Old Member

    G5RV skriver också att han mellan 1946 och 1955 använt antennen i England men att han 1955 åkte till Venezuela, det står inget skrivit om Indien i artikeln.
     
  20. SA0BUX

    SA0BUX Old Member

Share This Page