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

Gamma matad 2-m yagi

Discussion in 'Antenner och master' started by SA7BUJ, Jul 12, 2012.

  1. SM7EQL

    SM7EQL Kortvågs- och UKV-tekniker

    >>>Får man ner SWR så tar ju många detta som ett tecken på att antennen är OK men det behöver inte vara sant.
    ----

    Om man byggt en antenn med fel mått och använder Gamma-match eller annan matchning som erbjuder finjustering av SVF till ett lågt värde så måste det vara mer värdefullt för antennbyggaren än att t ex mata antennen med en fast anordning (t ex balun eller kvartsvågstransformator) som ger så högt SVF så att antennen inte kan användas alls. Inte sagt att de felaktiga måtten rättar till sig utan bara att den "dåliga" antennen kan användas.

    Men med dagens fina antennsimuleringsprogram torde man kunna beräkna de mekaniska måtten tämligen exakt och komma tillräckligt nära för att hamna inom en felmarginal om +/- 0,5-1 dB antennvinst i huvudloben. Eller om man prioriterar en viss sidlobsundertryckning eller F/B om det är viktigare än max antennvinst.

    Vilken typ av matning man sedan använder för att anpassa matarkabelns 50 ohm till drivelementets komplexa impedans spelar nog inte så stor roll - i praktiken.

    Jag har byggt VHF- och UHF-antenner med olika matningar och har goda erfarenheter av Gamma match. ANQ skriver att Gamma match är katastrof i regn och snöväder vilket säkert stämmer om konstruktionen tillåter att vatten och fukt tar sig in i seriekondensatorn eller snö och is bygger på i tjocka skikt. Vatten- och fuktproblemen av detta slag kan minimeras eller helt undvikas med en mekanisk bra konstruktion där seriekondensatorn noga förseglas.

    Om antennlobens renhet och de djupa dippen i sidloberna måste vara symmetriska så får man jobba med att reducera common mode strömmar på mataledningen men om max antennvinst eftersträvas så kan inte jag se att det ena matningssättet skulle vara bättre än det andra. Men de olika anordningarna har alla sina för- och nackdelar som får analyseras var för sig.

    /Bengt
     
  2. sm6eng

    sm6eng Active Member

    SM4RNA de SM6ENG angående inlägg #18

    Ett osymetriskt antenndiagram kan mycket väl vara ett resultat av att man inte använt använt en bra strömbalun. Det var kanske detta som ARRL hade missat.

    Din fråga om vad osymetri "spelar för roll vid 80-85 grader i från huvudriktningen" mycket egendomligt formulerad!
    I vilken vinkel sidoloberna ligger beror på hur många element Yagi-antennan har och de ligger inte alltid i just 80-85 grader. Oavsett detta, om man råkar få starka signaler från andra stationer eller störning som ligger i samma riktning som sidoloben så är sidolobsundertryckningen givetvis viktig om nivån är så hög att nyttosignalen blir störd. Det går aldrig att förutse i vilken riktning man får oönskade störande signaler som man vill undertrycka, detta varierar. Därför gäller det att minimera sidoloberna och maximera F/B förhållandet. Då minskar störnivåerna generellt och sannolikheten för att kunna genomföra ett QSO trots dessa signaler ökar.

    SM6ENG
     
  3. SM4RNA

    SM4RNA Well-Known Member

    Ja, det kan man nog tycka.

    Men om man tittar på diagrammet i ARRL-boken så ser man att det är något fler lober åt vänster och åt höger runt +-90 grader. De vänstra loberna tangerar -35dB och de högra ligger ca. 2 till 4dB lägre. Alla lober är smala, ca. 5-10 grader.

    Självklart är ett idealt diagram önskvärt med all energi i huvudloben. Men en yagi med många element får alltid ett flikigt strålningsdiagram. Så då är min fundering om loberna är dämpade mer än -35dB och dessutom smala, är då osymmetrin runt +-70-110 grader verkligen ett problem? Inte önskvärt, ja, men verkligen värt att eventuellt offra andra egenskaper på?

    Inte för att jag nu förespråkar gamma-match och speciellt inte på VHF och högre. Mina erfarenheter där är bl.a. varierande SWR vid nederbörd och TVI. Men jag tyckte ändå det kunde vara värt att sätta frågan om symmetri i lite perspektiv. Hur bra symetri uppnås med olika matningar och typer av element?
     
    Last edited: Jul 14, 2012
  4. sm6eng

    sm6eng Active Member

    SM4RNA de SM6ENG
    kommentar till inlaga nr #23

    Jag har gett dig perspektiv på det här med sidolober, symetri etc i mina tidgare inlägg.
    Det allmänna budskapet är att det är alltid bra att minimera sidolober och backlober och eftersträva ett symetriskt antenndiagram. Hos en Yagi vill man givetvis ha så mycket effekt som möjligt i huvudloben och att ha rent antenndiagram är speceillt viktigt för att få bra mottagarprestanda när man har problem med störkällor. Att ha ett bra F/B är speciellt viktigt när man kör EME med eleverad antenn eftersom bakloben tar upp termiskt markbrus.

    För att få ett så symetriskt antenndiagram som möjligt bör man använda en så symetrisk konstruktion som möjligt. Vidare bör man undvika mantelströmmar på koaxialkabeln eftersom den annars börja stråla och därmed påverkar antenndiagrammet. Av detta skäl bör man alltid mata det drivna elementet i den geometriska mittpunkten samt se till att stoppa mantelströmmarna direkt vid anslutningen till antennen. Detta kan man t.ex. göra genom att trä många ferritringar (av rätt typ för frekvensområdet ifråga) på koaxialkabeln intill matningspunkten (man åstadkommer då en strömbalun). Eller så använder man en slevee balun.

    Du måste själv avgöra hur viktigt du tycker det är med
    ett bra antenndiagram. Det beror ju helt på vad du är ute efter och hur din situation ser ut med avseende på störningar med mera. Detta "perspektiv" kan ingen annan ge dig.

    Jag förstår inte meningen:
    " Inte för att jag nu förespråkar gamma-match och speciellt inte på VHF och högre. Mina erfarenheter där är bl.a. varierande SWR vid nederbörd och TVI."

    Med "VHF och högre" antager jag att du menar VHF och högre frekvenser. Men vilken koppling det är mellan dina erfarenheter mellan SWR och TVI till användning av gamma-match framgår ej? Menar du kanske att du jämfört två yagi-antenner med lika många element där den ena är matchad genom användning av en gamma-match och den andra är matchad genom t.ex. användning av en T-match och då funnit att du fått bättre SWR och minskat problem med TVI när du inte använt gamma-matchen ?
    Eller menar du något annat?

    SM6ENG
     
  5. SM4RNA

    SM4RNA Well-Known Member

    Tack för svar.

    Jag var under några år för 20 år sedan varit aktiv på 144MHz EME med 4 st 5 våglängder långa yagis, så jag är bekant med förutsättningarna. Starka stationer i närheten var nog ett av de mer sällsynta problemen. Då använde jag vikt dipol matad med 4;1 koaxbalun och jag tyckte det fungerade väldigt bra.

    Jag har även testat gamma-match på 28MHz, både på yagi Cue Dee 4 element och 4 el hembyggd quad. Båda fungerade tillfredsställande förutom att lödningar ibland brast på quaden. Jag har även haft en 4 elements yagi med gamma-match för 14MHz som fungerade oklanderligt.

    Sedan har jag testat kortare 144MHz-yagi med vikt dipol och koaxbalun samt yagi med gamma-match. Antennen med gamma-match fick förhöjd SWR vid minsta regnväder. När jag körde med den så orsakade det även TVI vilket inte ens hände med EME-antennerna riktade rakt not TV-mottagaren, oavsett effekt.

    Så min slutsats är att gamma-match möjligen kan vara ett alternativ på kortvågen, men inte på VHF; UHF eller SHF.

    Hoppas detta inlägg inte förvirrade ytterligare.

    de Anders SM4RNA
     
    1 person likes this.
  6. sm6eng

    sm6eng Active Member

    Tack för förtydligande Anders.

    73 de SM6ENG
     
  7. SM4HFI

    SM4HFI Well-Known Member

    SM5BSZ har skrivit om synbar osymmetri i sin artikel Measurement of radiation patterns. Nordic VHF Meeting, land 970606 med K1FO 22 el för 432 MHz som exempel. Han konstaterar där att normala mätningar även på bra antennmätplatser är helt otillförlitliga under -25 dB, och visar att det i ARRL:s handbok publicerade strålningsdiagrammet är helt olika för antennens båda sidor. Han fortsätter med att beskriva mätningar där man identifierar och kompenserar för reflexer genom att mäta på många frekvenser, inte helt trivialt.

    Strålningsdiagrammet för en lång yagi är i stort sett cirkulärt , multiplicerat med strålningsdiagrammet för en dipol. Eftersom dipolens strålningsdiagram är välkänt är det viktigast att kolla strålningsdiagrammet i H-planet, det som för en horisontalpolariserad yagi är strålningsdiagrammet i elevationsplan. Är det bra, är det i E-planet bättre. Tvärtom är inte säkert. en sidolob i H-planet kan maskeras av dipolens dipp i 90 grader om man tittar endast i E-planet.

    Är det så att matarledningen eller något annat strålar på ett sätt som inte motsvarar en dipol med samma riktning som antennens element så vektoradderas det förstås till strålningsdiagrammet. Precis i 90 grader i E-planet så borde det vara det enda som syns.

    /Jan
     
    1 person likes this.
  8. SM6APQ

    SM6APQ Well-Known Member

    Har ett svagt minne av att Ulf Saldell på Algon Antenn inte var speciellt förtjust i gammamatchen av samma skäl som Bertil, 6ENG, framförde. De yagiantenner som Televerket Radio beställde av Algon hade alla folded dipol som det drivna elementet.

    73
    Bengt SM6APQ
     
  9. SM7EQL

    SM7EQL Kortvågs- och UKV-tekniker

    Som APQ nämner, Gamma matchen används sällan i kommersiella sammanhang (andra än för amatörradio) och det finns säkert goda skäl till det. Andra lösningar erbjuder DC-jordning av innerledaren samt en mer väderskyddad och hanteringsmässigt robust konstruktion.

    Jag rotade fram en av prototyperna till en 432 MHz dipol som jag labbade fram 1978 och som suttit uppe tills 2008 då den hamnade i skrothögen bakom huset.

    [​IMG]

    Antennen som på bilden ovan är 34 år gammal är tillverkad av 10 mm kopparrör som hårdlödats på ett T-stycke som användes inom VVS-installation på den tiden. Koaxialkabeln RG214/U är förlagd i bommen och där jag pillat av färgen syns kabelns dielektrikum sticka ut c:a 15 mm. Innerledaren är ansluten till en kort koppartråd som är inskjuten och isolerad med inpressade teflonringar i kortslutningsbygeln som även den är av koppar och hårdlödad i antennelementet.

    Efter injustering för minimum SVF tätades antennen med Araldit och målades därefter med tvåkomponentsfärg.

    SVF är fullständigt stabilt vid kraftigt regn men någon mer vetenskaplig icing-test har inte gjorts.

    Jag Googlade lite på ämnet och fann en läsvärd artikel av VK1OD där han nämner några punkter om vad man bör tänka på när det gäller den mekaniska konstruktionen. Novel Gamma Match Construction

    Har det gjorts några mer veteskapliga tester där olika matningsprinciper utvärderats och ställts mot varandra?

    De skillnader som ev uppmätts, i vilken härad hamnar de. Talar vi om halva tiondels dB eller mer?

    /Bengt
     

    Attached Files:

    2 people like this.
  10. SM5NTI

    SM5NTI Member

    Saker ligger i tiden, det är ju sommar, om inte annat – jag sneglade för tre dar sen för min del likaså på korta yagi-antenner för 2m. Har haft en 105 cm lång 4-elements Cue-Dee uppe en tid men den är på gammaldags vis hårt pressad med sikte på låga delen, horisontellt – en narrow-band och kanske knappt det. Jag ramlade, också jag, på DK7ZB:s förnämliga sida och fastnade för en bredbands 6-elementare 198 cm lång. För allroundbruk. I Linköping körs t. ex. en SSB-ring (vertikalt) på onsdagar kl. 19.00, 144.285MHz, vilket är trevligt. Vertikalt monterad passade mig lobens utseende och gainet 9.3 dB är helt okay för antennlängden. Så jag gjorde om fyraelementaren och provade konceptet med den befintliga gammamatchen (bild 1). Antennen är verkligen så bredbandig som uppges. Den har klös och lagom ”infångning” (dvs. lob) för mitt ändamål. Jag fick korrigera ett par elementlängder med några millimeter för det material, som stod tillbuds, t. ex. reflektorn 10 ist. f. 6 mm, vilket inte skadar.

    Som alltid vid gammamatchning är de båda dipolhalvorna olika känsliga vid beröring osv. ( vilket påminner om ändmatade dipolers ”loblyft” mot den svagare halvan), så jag satsade på en T-match ( bild 2 ). Jag ville behålla elementens centerkontakt med bommen via en skruv. Cue-Dees fina kopplingsdosa (bild 2) har ett runt, 12mm utrymme. På bilden har jag just helplastat innanmätet och ”gammakondingarna” (RG58) är helt inneslutna i de förseglade armarna – bara att dra åt det kralliga, planslipade topplocket (t. h. i bilden ) med en kondompackning emellan. Halvvågsbalunen är en lågförlust skumkabel. Bild 3 är en bild från intrimningen. Det var lätt att få SWR väl under 1.1 på hela bandet med 50 W och nu känns antennen symmetrisk och stark. Några Sthlmsrepeatrar, 27 mil bort, hördes bra i handapparaten på gårdsplanen. Jag får önska Johan, SA7BUJ, lycka till med sitt beamprojekt – visst kan man använda allehanda matchningar på de aktuella yagiritningarna.
     

    Attached Files:

    • bild.jpg
      bild.jpg
      File size:
      35.2 KB
      Views:
      104
  11. SM5NTI

    SM5NTI Member

    Tillägg: Eftersom frågan mer allmänt gällde gammamatchens lämplighet för något tilltänkt, ospecificerat yagikoncept, kan det vara bra om man tar vissa tumregler i beaktande. Se t. ex. Rothammel, ARRL osv. Den 6-elementare jag valde från DK7ZB:s härliga exempelsamling passar alldeles utmärkt. T-matchen (dubbel gamma) fick diameterförhållandet för gammapinne/element = 0.5, avståndet gamma/element = 3.3 ggr elementtjockleken och angreppspunkten (armlängden) = 0.12 av dipollängden. I artikeln 0AOM hänvisar till är bl. a. uppgiften, att en alltför kort arm kan sluka effekt av intresse. I 3BYC:s wikilänk är kondingen/armen mycket märklig, bl. a. med ett stort utskjutande ”överhäng”. 4RNA:s exempel med en, som det ser ut, otympligt lång arm ser också rätt knasigt ut. 4IHY:s hänvisning till Crushcrafts installationsanvisning antyder en driftsäker variant av T-match med förkortat drivelement ist. f. gammakonding. Särskilt om det gäller vertikala riktantenner kan jag tycka att symmetri och ringa mantelströmmar har betydelse.
     

    Attached Files:

Share This Page