GP eller Dipol

P

patlan01

Member
Vad är det egentligen för poäng med att använda en GP-antenn jämfört med en dipol? Vid vertikal polarisation blir GP:n förvisso kortare men den är ju inte enklare till sin konstruktion, eller har jag fel? Dessutom blir den ju otymplig på andra ledden, givetvis beroende på vilket jordplan som används.
GP-antennen ansluts ju också till en koaxialkabel, med kärnan till antennelementet och skärmen till jordplanet. Det måste ju vara samma krav på precisision vid tillverkning av en GP som en dipol.
Om verkningsgraden är bättre i dipolen borde man väl välja den rakt av?

Skälet till min undran är att jag skall låta några kadetter bygga en dipol resp en GP för en TETRA-station (lämplig storlek). Jag kan förklara för dem hur de skall bygga men jag kan inte riktigt förklara varför vi skall välja den ena eller den andra.

Se där en pedagogisk utmaning... Någon som vågar sig på en förklaring?

MVH
Patrik
 
Vågar????

patlan01 said:
Vad är det egentligen för poäng med att använda en GP-antenn jämfört med en dipol? Vid vertikal polarisation blir GP:n förvisso kortare men den är ju inte enklare till sin konstruktion, eller har jag fel? Dessutom blir den ju otymplig på andra ledden, givetvis beroende på vilket jordplan som används.
GP-antennen ansluts ju också till en koaxialkabel, med kärnan till antennelementet och skärmen till jordplanet. Det måste ju vara samma krav på precisision vid tillverkning av en GP som en dipol.
Om verkningsgraden är bättre i dipolen borde man väl välja den rakt av?

Skälet till min undran är att jag skall låta några kadetter bygga en dipol resp en GP för en TETRA-station (lämplig storlek). Jag kan förklara för dem hur de skall bygga men jag kan inte riktigt förklara varför vi skall välja den ena eller den andra.

Se där en pedagogisk utmaning... Någon som vågar sig på en förklaring?

MVH
Patrik
Click to expand...

Hej Patrik.
Klart att jag vågar försöka;)
Beror helt på hur detta TETRA funkar.
Som regel är att om du har en dipol så funkar den bäst på kortare avstånd jämfört med en vertikal.

Konstruktionen på vertikal resp. horisontal dipol är ingen direkt skillnad. Har du plats för en horisontal monobander så är konstruktionen inga problem.

Den horisontala dipolen har mindre störningar jämfört med den vertikala.
MEN om du avser att taga emot trafik på långa töjen (DX) så är det ändå som regel bättre med vertikal antenn.
Jag har bådadera här på 15 o 20m och jag jämför ALLTID eftersom detta intresserar mig mycket.

Jag får ändå inte kläm på vad du söker...så svara på detta så skall jag försöka att förklara vidare om jag kan.
Detta med SHF är jag dålig på, men VHF, UHF och HF har jag lite lagom kläm på.
Hälsningar Erland SM6KTC
 
På VHF/UHF-frekvenser så är det ingen skillnad mellan dipolen och GP-antennen.

Båda är "dipoler" till sitt verkningssätt.

Detta inser man genom att tänka sig att jordplanet vinklas ner hos en GP så att vinkeln till "radiatorsprötet" blir 180 grader. Då har man fått en dipol vars nedre elementhalva omsluter matarkabeln.

Poängen med att göra en GP är att man har viss kontroll över matningsimpedansen genom att kunna variera jordplanssprötens vinkel, och att den är lite enklare att montera i änden av ett maströr.

Det ställs samma krav på måttnoggrannhet, men genom att välja lite tjockare element (3 - 5 mm) så
ökar bandbredden rejält både för dipolen och GP-antennen. Man bör då göra elementen c:a 92 - 95 % av 1/4 våglängd.

Ett "pedagogiskt" uppslag är att låta två "lag" tillverka dels en GP, och motsvarande vertikalpolariserade dipolantenn. Jämför sedan resultaten.

En lämplig utgångspunkt är att använda en chassiehona typ N eller BNC och löda fast spröten (av mjukglödgad koppartråd) i mittledaren och i monteringshålen. För TETRA (c:a 400 MHz) blir spröten c:a 175 mm. Man kan experimentera med antal och vinkel på GP-antennens jordplansspröt.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Ok, tack båda!
TETRA är en ETSI-standard på (i Europa) på 380-400 MHz (alltså UHF, Erland) och är ett TDMA-system med 4 trfkanaler per carrier. Radiobandbredden är 25 kHz. De radiostationer som Försvarsmakten och Polisen använder i RAKEL (Sepura) har en funktion där man bl a kan se insignalstyrka i dBm både på den cell man är ansluten till och till granncellerna - vilket ju är användbart om man skall tillverka och testa hembyggda antenner.
ERLAND: Varför får man mindre störningar på en horisontell antenn jämfört med en vertikal? Jag gissar att du inte menar att mottagningen av nyttosignalen blir bättre, utan att den vertikala utsätts för mer av störningar från omgivningen? Är dessa störningar mer vertikalpolariserade?
KARL-ARNE: I vilket sammanhang kan man tänka sig vara intresserad av att ändra matningsimpedansen? Stationen (antennanslutningen) har väl sin impedans och man bör väl hålla sig till samma i såväl matarledning som antenn, eller finns det några tricks?
Hade nog tänkt mig något liknande pedagogiskt upplägg - jämförelser och tävlingar funkar alltid... Och framförallt kadetterna är väldigt intresserade. De kommer med jämna mellanrum med de mest kluriga funderingar och det är ju kul.

MVH
Patrik
 
Jodå Patrik

patlan01 said:
Ok, tack båda!
TETRA är en ETSI-standard på (i Europa) på 380-400 MHz (alltså UHF, Erland) och är ett TDMA-system med 4 trfkanaler per carrier. Radiobandbredden är 25 kHz. De radiostationer som Försvarsmakten och Polisen använder i RAKEL (Sepura) har en funktion där man bl a kan se insignalstyrka i dBm både på den cell man är ansluten till och till granncellerna - vilket ju är användbart om man skall tillverka och testa hembyggda antenner.
ERLAND: Varför får man mindre störningar på en horisontell antenn jämfört med en vertikal? Jag gissar att du inte menar att mottagningen av nyttosignalen blir bättre, utan att den vertikala utsätts för mer av störningar från omgivningen? Är dessa störningar mer vertikalpolariserade?
KARL-ARNE: I vilket sammanhang kan man tänka sig vara intresserad av att ändra matningsimpedansen? Stationen (antennanslutningen) har väl sin impedans och man bör väl hålla sig till samma i såväl matarledning som antenn, eller finns det några tricks?
Hade nog tänkt mig något liknande pedagogiskt upplägg - jämförelser och tävlingar funkar alltid... Och framförallt kadetterna är väldigt intresserade. De kommer med jämna mellanrum med de mest kluriga funderingar och det är ju kul.

MVH
Patrik
Click to expand...
Det är som du skriver. Den vertikala utsätts för mer störningar av omgivningen mot den horisontala. Störningarna på den vertikala delen verkar betydligt mer störande än på den horisintella, mer vertikalpolariserande.

Detta som Karl-Arne presenterat tycker jag är mycket bra.
Karl-Arne AOM tycker jag alltid har mycket bra och pedagoska svar, mycket glad när denna gubben svarar på frågor.

OBS inga "inom dessa tecken" eller ;) när jag skriver detta.
Det finns några som jag uppskattar som svarare, en av dem är dessa AOM. Alltid lika pedagogisk och cool i sakfråga.

Kör vidare på detta som Karl-Arne skrivit + lite av mitt, får du sedan svar från CZR, KRI eller Roy FPD så kan du nog sammanfatta det hela och få ut något av det.
Flera andra är givetvis JÄTTEBRA oxo.
Erland SM6KTC
 
Märkligt??????

kankelbar said:
Att svenska militären söker information på ett öppet forum tycker jag är märkligt.
Click to expand...

Jahadu. Du tycker det är märkligt??
 Varför är det märkligt??
"Svenska militären söker information"
Du skall ha klart för dig att den svenska militären söker efter vad de vill utan att du behöver bry dig.
Varför kan inte Patrik söka info. om saker som inte är militära hemligheter??
Förresten....söka info. är aldrig förbjudet

Detta var enbart en fråga för att provocera Patrik och andra enl. min mening.
Om du har andra åsikter... var då vänlig att presentera ditt hamcall så vi vet vem du är.
Du kanske inte har något?? Skaffa det då.
Erland SM6KTC
 
Ursäkta mig om jag gjorde dig upprörd. Ja jag har licens men med tanke på den aggressiva stämningen som råder här väljer jag att vara anonym. Som nybliven radioamatör har jag på ett tidigt skede noterat att alltför många här har i mitt tycke ett oförklarlig aggressivt sinne.
 
Jag vill kommentera det här med störningar och vertikalpolariserade antenner något.

Att vertikalantenner ger mer störningar gäller huvudsakligen på "låga" frekvenser, när man kan försumma monteringshöjden hos antennen jämfört med våglängden. Då kommer vertikalantennen att uppfånga det "man-made" störfält som finns på jordytan, och som måste vara vertikalpolariserat eftersom jordytan är ledande. De horisontalpolariserade fälten blir mycket svagare precis vid markytan eftersom de kortsluts av marken.

Däremot, när man kommer flera våglängder från marken så försvinner denna inverkan.

"Mobilradio" är av tradition vertikalpolariserat, vilket sammanhänger med att det är lättare att sätta ett vertikalt antennspröt på ett fordon jämfört med att montera en horisontalpolariserad antenn. Annars har horisontalpolarisation något mindre utbredningsdämpning, i synnerhet i terräng.

I stadsmiljö så kommer polarisationen att vara "odefinierad" eftersom polarisationen vrids vid varje reflektion. Alla vågor som uppfångas av "mobilantenner" är därför mer eller mindre cirkulärpolariserade.

Slutligen något om behovet att kunna ändra matningsimpedansen. Genom att ändra vinkeln hos GP-antennens jordplansspröt så kan man ändra impedansen något.
Detta kan man ha nytta av om man kopplar i hop flera antenner genom att några impedansvärden ger enklare sammankopplingsnät än andra. För vanligt bruk är - 45 grader mot horisontalplanet en bra kompromiss, eftersom den ger c:a 50 ohms matningsimpedans vilken passar bra för gängse koaxialkablar. Dock så behöver impedansen variera mycket innan någon inverkan på "radioprestanda" kan märkas.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Unge "Kankelbar" - Man kan naturligtivs tycka att det är märkligt att "militären" söker information på ett diskussionsforum. Som du säkert redan läst i min självpresentation är jag inte sambandsmänniska i grunden, men i mina arbetsuppgifter ingår att utbilda blivande utbildare m fl i grundläggande radiolära, vågutbredning mm.

Din erfarenhet av utbildning vet jag inget om, men för att utbilda med godtagbar pedagogisk standard bör läraren ha kunskaper som sträcker sig ordentligt utanför det aktuella ämnet. I annat fall blir utbildningen stel och präglad av "det behöver soldaten inte veta för sin tjänst!". Jag strävar efter att alltid kunna ge svar till mina elever och på så sätt bidra till att sporra deras nyfikenhet.

Det finns naturligtvis kompetens inom Försvarsmakten, FOI och FMV vad gäller kravställning och systemkunskap på radiosystem inom de flesta frekvensområden, men kompetensen är spridd och oftast inte direkt inriktat på att stödja en enskild utbildningsavdelning, men självklart hämtar jag information även där då möjlighet finns.

Militära instruktionsböcker och reglementen etc riktar in sig mot operatören, d v s ofta enskild soldat, och inte instruktören/läraren. Jag och min avdelning ser det då som helt naturligt att söka kunskap där den finns, bl a på detta forum - allt för att få frågeställningar belysta från så många håll som möjligt.

Utöver detta har jag naturligtvis ett nymornat intresse för radio rent privat, men se mig alltså inte som en officiell representant för Försvarsmakten.

Jag hoppas, "Kankelbar", att du förstår vad jag menar och också mitt syfte att vara på detta forum

Tack Erland och Karl-Arne - det är alltid kul med folk som engagerar sig i sakfrågor

MVH
Patrik
 
Jag ser dig för vad du presenterat dig som. Presenterar du dig som t.ex. polis, bagare eller programmerare utgår jag från att du har den kompetensens som krävs och fullmakt av din arbetsgivare att använda denna titel av det företag du representerar.

Att Försvarsmaktens utbildare som ska utbilda inte har mer kunskap gör mig förvånad!

Naturligtvis förstår jag det bekymmersamma i din situation. Att tvingas ut på ett forum för att få den kunskap som rimligtvis borde kunna skaffas på ett seriöst sätt, måste kännas frustrerande. Jag är djupt besviken på att Försvarsmakten idag låter sina anställda på dessa osäkra vägar söka den information som rimligtvis borde finnas inom organisationen. Jag har bara ett ord för detta besparingsiver.

Idag är en ny tid, kanske finns detta beteende hos flera militära eller civila delar av vårt samhälle. Kanske hänger FRAs utbildare på flashbacks forum för att lära sig mer om signalspaning?

Trevligt att du kallar mig ung. Hade jag på min tid så detaljerat offentliggjort mitt uppdrag. Vilka radio system som används och vem som gör tester på dessa. Hade jag fått problem men det var då det.

Naturligtvis förstår jag dig inte. Hade du gått ut som Patrik som vill lära sig mer hade jag förstått dig.
 
kankelbar said:
Jag ser dig för vad du presenterat dig som.
Naturligtvis förstår jag dig inte.
Hade du gått ut som Patrik som vill lära sig mer hade jag förstått dig.
Click to expand...


Patrik jag tror inte du ska svara "Kankelbar", Det är ju inte något någon pratar med. :D Snygg och trevlig presentation han har. Döm honom efter den.

Roger
 
Ja, det är inte lätt... Min erfarenhet av diskussionsforum är minimalt men jag lär mig väl...

Vad gäller GP-frågan fick jag i a f de svar jag önskade. De bekräftade mina misstankar - den är ju misstänkt lik en dipol.
Däremot förstår jag fortfarande inte riktigt varför den kallas "Jordplansantenn", mer jordplan än nedre halvan av dipolen är det ju inte då. För mig var jordplan något man kunde nyttja för att förbättra speglingen om man saknade det nedre benet, t ex en magnetfotantenn som placeras på ett biltak eller en bärbar station med monopolantenn som placeras på mark med god ledningsförmåga.
Varför den kallas GP?

Karl-Arne, eller för den delen någon annan också, skall benen kortas ner för att kompensera för den ökade diametern (alltså att benen skall vara kortare om de är tjockare) eller är det generellt så att halvvågsantennen skall vara något kortare?

Det är väl för häftigt att lova något men jag skall definitivt försöka provbygga båda typerna och mäta dem. Sepuras TETRA-radio visar med en enkel knapptryckning mottagen signalstyrka (RSSI) i dBm, så det blir enkelt att jämföra dem - åtminstone som mottagarantenner.

Hoppas detta räcker för att återföra diskussionen till det rätta ämnet, tack alla för ert intresse

MVH
Patrik
 
SM7NGQ said:
Suck! Tänk att det var en så trevlig tekniktråd från början....... :(
Click to expand...

Ja jag ångrar verkligen att jag var kritisk.:D Det är väl inget fel med ett kankelbär? :D Nä jag skojar till det lite, har man åsikter och samtidigt gömmer sig bakom ett sådant namn så blir man inte tagen på allvar, eller hur? Om du är gift och din fru frågar: Vem tjattar du med? Ett kankelbär säger du då helt allvarligt. Undrar just varför fruar inte gillar amatörer? :D:D:D Jag tycker att anonyma inte ska få skriva på forumet, endast läsa.

Roger
 
Att GP-antennen fått sitt namn har historiska orsaker.

I mitten av 30-talet arbetade två av RCA:s antennexperter, Brown och Epstein, med att undersöka hur den enklaste vertikalpolariserade basstationsantennen för mobilradio skulle se ut.

Man började med den vertikala dipolen, och genom att sätta denna på en plåt, ett "jordplan" eller "Ground Plane", och ta bort den nedre halvan som då ersätts av det övre 1/4-vågselementets spegelbild i plåten, hade man fått en rundstrålande och hälften så hög antenn.

På teoretisk väg kom Brown och Epstein sedan fram till att de som behövde behållas av plåten för att egenskaperna skulle något så när behållas var två horisontella spröt i linje med varandra och vardera 1/4 våglängd långa. Då hade man åstadkommit en korsformad antennstruktur.

När denna förevisades för RCA:s försäljare invände dessa att kunderna måste tro att en sådan antenn är horisontalpolariserad, eftersom den såg ut som en dipol med horisontella element, och att kunderna omöjligt kunde fås att köpa en sådan för mobilradiobruk.

Att det inte blir någon strålning från de horisontella spröten därför att strömmarna i dessa är lika stora och motriktade övergick marknadsförarnas förstånd.

För att blidka dessa satte man dit två ytterligare horisontella spröt vinkelrätt mot de första, och därmed hade GP-antennen fått sitt bekanta utseende.

Beträffande relationen mellan tjocklek och längd så behöver man korta elementen ytterligare ett par -tre procent när tjockleken växer mot 5 mm eller så. Detta är ganska okritiskt, och gäller både GP-antenner och dipoler.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Och viker vi ner jordplanet, ända ner till matarkabeln så börjar denna "GP" att likna en koaxialdipol, se tråden om jaktantennen. Eller byter dem mot ett rör ner över koaxen. Eller använder själva koaxens skärm, med choken.
En bilantenn, i form av ett kvartsvågspröt på taket eller en skärm är således en halvågsdipol, där sprötet är halva havlvågen och plåten speglar den andra halvan.
Nackdelen är att plåten blir HF förande vilket kan störa bilens elektronik.
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top