GP med balanserad matning?

S

SA5A

Well-Known Member
Har låtit en gammal HyGain CLR-2 genomgå en konverteringsprocess. Spolen som satt i botten och inuti har slitits bort. Det blir nu en 6 m hög vertikal som skarvats med ca 4 m kopplingstråd i toppen. Kompletteras med fyra ca 10 m långa jordplanstrådar, som kommer att hållas några meter över marken. Matningspunkten kommer att bli 7,5 meter upp. Det blir alltså en helt vanlig kvartsvågs GP för 40-metersbandet.

Antennen kan givetvis matas direkt med 50 ohms koax. Samtidigt är det lite synd att inte använda antennen även på 30m, 20m och 17m, då den kan fungera lika bra på de banden. Att placera en anpassningsburk, i matningspunkten är ett alternativ, men då behövs reläer och det blir lite mer jobb. Man kan också fundera över om en sådan lösning behöver resonanta radialer för de olika banden.

Men det finns också alternativet att dra högohmig och nästan förlustfri balanserad ledning in till en s-match i schacket. Har någon provat att köra obalanserad antenn med stege och kan delge erfarenheter av detta?

Sture
 
Last edited:
Jag ser ingen anledning till att något sådant inte skulle fungera.

Det som finns anledning att se upp med är ifall ogynnsamma impedanser som blir svåra att anpassa uppstår i matningsänden av ledningen. Därför är det en bra ide att göra matningledningen något kortare eller längre än 1/4 elektrisk våglängd på den lägsta frekvensen, då kommer de allra högsta beloppen av impedanserna att undvikas.
Visar det sig att det blir svårt att anpassa, i synnerhet på höga band, får matarledningen förlängas eller förkortas någon meter.

Resultatet kommer att bli bättre ju högre common-mode impedans som S-matchen har,
eftersom då kommer obalansströmmarna att hållas borta från transceivern.

Jag erinrar mig att sådana här antenner används då och då.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Tack för info, Karl-Arne. Nu får det bli ett praktiskt prov. Det värsta som kan hända är väl att det inte fungerar bra, t.ex. att det blir HF i schacket eller att stegen plockar upp störningsskräp från vårt eget hus! :)
Sture
 
Jag vill minnas att det för något år sedan publicerades bilder och text i QTC om en stegmatad vertikal för 160...eller var det 80 m?
Stegmataren hade 4 ledare.

En undran...den GP du avser att mata är ju i högsta grad osymmetrisk och är därmed obalanserad i sin natur. Även om man har en avstämmare med hög isolation mot jord så kommer man väl inte undan obalansströmmar? Hur hänger det samman?
Tore SM7CBS
 
Om common-mode impedansen är oändlig, vilket motsvarar en ideal strömbalun, så tvingas strömmarna i varje bransch att vara exakt lika stora och motriktade.

Detta krävs för att uppfylla Kirchhoffs strömlag när inga andra vägar finns för strömmarna att flyta.

Däremot finns det möjligheter för HF-strömmar att flyta på t.ex. utanpå maströret när detta är galvaniskt anslutet till radialerna. Dessa strömmar är dock inte "obalansströmmar", utan ett resultat av strömdelning mellan radialerna och maströret.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Jag har väl tänkt i samma banor som du Tore!

Själva maströret som GP:n ska sitta på kommer inte att vara galvaniskt anslutet till jordplanstrådarna. Jag har inte ordnat med någon HF-jord. Däremot finns en del koaxialkablar från olika antennener som inte är mer än 8-10 meter ifrån denna antenn. Gissar att sådana koaxer kan utgöra returväg för strömmen, särskilt ndg de på vilka skärmarna kopplas ihop i min antennomkopplare i schacket.

Men, som sagt, jag provar så får vi se om det funkar tillräckligt bra. Om någon redan provat något liknande så är erfarenheter intressanta att ta del av.

Om man ändå ska införskaffa teflonisolerad kopplingstråd för s-matchen, är ELFA bra inköpsställe? Säljer de "lösvikt", eller är det bara 100m-rullar som gäller? Andra ställen för inköp? (Jag bor i Uppsala och jobbar i Stockholm).

Sture
 
Last edited:
SM0AOM skrev:
"Om common-mode impedansen är oändlig, vilket motsvarar en ideal strömbalun, så tvingas strömmarna i varje bransch att vara exakt lika stora och motriktade. "

Det känns som ytterligare några polletter är på väg ett trilla på plats.....

AQW beskrev/definierade commonmodeimpedans som ett mått på isolation mot jord. Det måste vara det som gör att linkmatchen har en speciell egenskap som s- och dubbel L-matchen inte har? De har ju båda bredbandsingångar medan man i linkmatchen avstämmer ("peakar") ingången till optimalt läge dvs man har då nått det läge som ger absolut högsta commonmodeimpedans? Rätt?
Det måste vara då som man också når bästa (och styvaste?) balans i avstämningen? Rätt?

Om man dessutom förstärker commonmodeimpedansen i matchboxen med en strömbalun så har man gjort så mycket man kan i radiorummet?

Vi tänker oss att stegmataren går längs en mast och ena sidan ligger närmare masten.
Det har vi lärt oss inte är bra för det påverkar balansen negativt vilken naturligtvis stämmer i synnerhet om commonmodeimpedansen är låg.

Men om man tänker sig en ideal situation som ovan så "självjusterar" sig balansen enligt Kirchoff så att balans råder.
Masten kommer att koppla mot stegen, (mera mot ena sidan sidan...balansen "självjusteras" enligt Kirchoff) och strömmar uppstår i masten. Då kommer också masten att stråla? Är det rätt tänkt?

Praktiskt märker man troligen ingen skillnad om det är stegen eller masten som strålar. Det är ju lika illa! Strålningen är ju tänkt ska ske från antennen!
Tar man bort masten försvinner "snedbelastningen" och ny "självjustering" ordnar balansen?

Fokusering på hög commonmodeimpedans är uppenbarligen en utmärkt utvecklingsmöjlighet!

Hemma här har jag en luring, nämligen matarkabeln till rotorn. "Riktningsinstrumentet" på kontrollen i schacket "fladdrar" i takt med min cw. Det tyder ju på närvaro av sådana strömmar dvs att kabeln strålar och "stjäl" effekt som borde stråla från antennen. Strålningen orsakar ju sannolikt också "knaster" vid mottagning.
Det borde vara effektivt att sätta kärnor på den kabeln...längst ner. Eller kanske det räcker att jag tejpar kabeln mot masten och att den ligger på marken sen. Den hänger helt fritt nu.
Det måste vara en av tänkbara källor till att jag fortfarande har "knaster" vid mottagning trots att jag mätt fram bra balans.
Mycket av "knastret" försvann ju då jag bytte Z-matchen mot den nuvarande dubbla L-machen vilket jag tidigare berättat om i annat sammanhang.

Vad säger Du Karl-Arne? Kan jag (och kanske fler med mig) släppa "polletterna" på plats nu?

Hälsningar
Tore

Förresten...hur hänger detta samman med Stures inledningsfråga? Det vete fåglarna men kanske vi lär oss nåt på vägen till svaret? Jag ber om ursäkt Sture!
 
Last edited:
Intressanta trådar som utvecklar sig på ham.se på sistone! :)

Och intressanta frågor som du ställer Tore! Ska bli intressant och lärorikt att höra expertisens utlåtande.

Att antennen kopplar energi till diverse andra metallstrukturer och trådar i dess närhet är nog oundvikligt, tror jag. Dessa kommer då även att stråla och på så sätt bidra till det totala strålningsdiagrammet för din antenn när de olika strålarna samagerar och ger förstärkning respektive dämpning i olika riktningar, beroende på inbördes fasläge och avstånd.
För att slippa problem i schacket, som du beskriver Tore, så är nog en avdrossling där rotorkabeln går in i huset det bästa. Precis som du är inne på.

I övrigt tror jag att det endast marginellt påverkar balansen i dina feederströmmar, då antennen blir "självjusterande" med avseende på balansen om man lyckas åstadkomma hög common mode-impedans. Som vi nyligen lärt oss. Däremot påverkas antennens strålningsdiagram, vilket ju kan vara både på gott och ont...

Och Sture, teflonisolering är det bästa, även om, som jag skrivit i en annan tråd, jag anser det vara lite "overkill" i detta sammanhang med en 1:1 trafo vid 50 Ohm...


73/Lasse
 
Last edited:
Lasse!
Jag gillar din språkliga innovation "avdrossling"!
Jag tror det var det ordet jag sökte då jag kände mig obekväm med att sånt långt och knöligt begrepp som "hög commonmodeimpedans"!
Nu är det nära....snart kan vi väl släppa polletterna på plats?
Tore
 
Tore,

Den artikel med bilder av en vertikal med 4-tråds stege etc som du tänker på handlade nog om min T-vertikal för 160 meter, som var införd i SM5AJV:s Contestspalt i QTC en gång. Artikeln var i själva verket ett ihopklipp som Ingemar spontant gjorde av en Skypechatt oss emellan en kväll. Jag har glömt vilket år/nummer det var.

Jag hade då en 18 m hög Spiderbeampinne uppe med en fasttejpad FK-tråd och en toppsektion av superlätt kostängseltråd, som var 2x22 meter, med c:a 35 jordplan utlagda på marken, av varierande längder mellan 20 och 40 meter. Den matades med en 4-trådig stege, som du såg på bild. Eftersom jag inte behövde bry mig om var den skulle vara resonant, trimmade jag ej heller in den för resonans. Stegen stämdes av inomhus med en T-krets. Självfallet ingen balun, trots dagens mode.

Det var med denna antenn jag satte mina SM-rekord i CQWW SOSB LP 160 m (#6 i världen) och RDXC 1,8 SOSB m m. Den verkar alltså fungera.

Med samma slags 4-trådiga stege har jag även matat en resonant kvartsvågsvertikal för 3,5 MHz med 6 eleverade jordplan. Ett av resultaten är SM-rekordet i WPX CW SOSB LP 3,5 (#6 World). Oxo matad inomhus med en T-krets, nil balun (naturligtvis).

Du kan alltså lugnt prova stegar till din vertikal, Sture!

73 & GL,
Rolf
SM5MX
 
Last edited:
SM7CBS said:
AQW beskrev/definierade commonmodeimpedans som ett mått på isolation mot jord. Det måste vara det som gör att linkmatchen har en speciell egenskap som s- och dubbel L-matchen inte har? De har ju båda bredbandsingångar medan man i linkmatchen avstämmer ("peakar") ingången till optimalt läge dvs man har då nått det läge som ger absolut högsta commonmodeimpedans? Rätt?
Det måste vara då som man också når bästa (och styvaste?) balans i avstämningen? Rätt?

Om man dessutom förstärker commonmodeimpedansen i matchboxen med en strömbalun så har man gjort så mycket man kan i radiorummet?
Click to expand...

Common-mode impedansen är primärt en konstruktiv egenskap och har inte speciellt mycket med inställningarna att göra. Den link-kopplade anpassaren kan utföras så att den bara har sina strökapacitanser mot jord som huvuddel i common-mode kopplingen. Vid låga frekvenser har dessa en mycket hög reaktans, så bara en liten del av strömmarna kan flyta den vägen.

Är dessutom strökapacitanserna symmetriska jämfört kretskapacitanserna
kan de också absorberas i avstämningskapacitansen.

S-matchen och dubbel-L matchen förlitar sig på en transformators common-mode egenskaper vilka är betydligt svårare att hantera i synnerhet på högre frekvenser, samt strökapacitanserna är större.

Om man kompletterar med strömbaluner förbättrar man egenskaperna i båda fallen.


73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Jag minns din intressanta artikel, Rolf! Tack för råd och uppmuntran!

Det blev också några meter Radox 155 kopplingstråd hos Elfa (för toroiden i s-matchen) på väg hem från jobbet. Innan jag hann hem så hade jag också fått en 250 pF 8 kV konding från en snäll radioamatör i Uppsala. Den kan komplettera den variabla 2x120 pF 3 kV, om det behövs mer kapacitans i vissa fall. Det blir visserligen en C-lucka mellan vridkondingens ca 20 - 240 pF och de parallellkopplade kondingarnas ca 270 - 490 pF! Hoppas just det intervallet inte behövs! Skulle det vara så får jag väl ändra ledningslängden en aning, som MCD föreslog. :)

Nu gäller det bara att knåpa ihop s-matchen och få upp vertikalen, som ligger redo på gräsmattan! Blompinnestege ala CBS är klar. Det gäller också att komma hem från jobbet någon kväll innan det blir för mörkt! ;-)


Sture
 
Last edited:
SA5A said:
... Nu gäller det bara att knåpa ihop s-matchen och få upp vertikalen, som ligger redo på gräsmattan! Blompinnestege ala CBS är klar. Det gäller också att komma hem från jobbet någon kväll innan det blir för mörkt!
Click to expand...
... och innan Maria (XYL) hunnit städa undan "skräpet"! ;)

/ Göstha
 
Har du fått upp vertikalen än?

I och för sig kan jag ju fråga Maria i morgon :)
Kommer att titta in på "brottsplatsen" några timmar då.

/ Göstha
 
Hej!

Denna tråd speglar det som jag själv tänkte fråga om eftersom jag redan matar en vertikal med stege men har RF i schacket. Jag har en T-match i schacket men ingen balun på utgången utan en koaxdrossel på ingången från radion.
Jag tror att en T-match inte är optimalt, men det är det jag har att tillgå just nu.

Jag har några några frågor om balunen och dess placering som kanske tillför något till diskussionen.

Spelar det någon roll var man placerar en balun, i matningspunkten eller nere vid matchboxen, med avseende på hur mycket stegen strålar pga obalanserad matning?
Är det mer fördelaktigt att placera balunen i matningspunkten? Det är ju dock lättare att sätta den vid matchboxen.

En fråga om balunen: Skulle det fungera att använda en 1:1 strömbalun med ferritringkärna, bifilärlindad, då man använder en stege?

Tacksam för svar
Erik sm6rxz
 
Det här är mycket svårt att uttala sig om utan att veta hur det ser ut i detalj.

Många gånger beror "HF i shacket" helt enkelt på att man har en antenn som har hög verkningsgrad och därmed strålar bra.

Är det så kommer baluner varken att göra från eller till. Förbättras strömdrosseln mellan "tuner" och radio kan situationen bli bättre, men
en T-match har ganska låg common-mode impedans i sig själv varför strömdrosseln behöver en motsvarande större impedans för att vara verkningsfull.

En S-match, link-kopplad avstämmare eller en dubbel L-match har ofta bättre common-mode egenskaper så att kraven på strömdrosseln minskar.

Det brukar också vara verkningsfullt att separera kablar som inte har med antennsystemet att göra från dem som är en del av antennen, och att ha ferritdrosslar mellan radioenheterna och "tunern" samt på ledningar som går mellan kraftmatningen och radion.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Last edited:
Hej!
Det första jag skulle göra i din situation vore att sätta en strömdrossel mellan radio och matchboxen precis som Du gjort. Men jag skulle använda drossel av typen mantelströmsfilter.

The Wireman inc i USA säljer W2DU 1:1 Balun Kit för 11,95 dollar. Artikelnummer 833. Den består av 50 kärnor på en stump koax och klarar en kW. Kolla www.thewireman.com

Förra säsongen gjorde vi en del mätningar och jämförelser på Kalmarklubbens kursverksamhet och fann att den hade bästa egenskaperna bland de baluner vi jämförde med. Den tvingar också fram strömbalans bättre än på de andra vi jämförde med.
Kolla sk7ca.org och klicka tekniksidorna. Mitt intryck är också att fältet omkring den är mycket mera koncentrerat jämfört mad en balun av upprullad koax. Det kanske skulle minska hf-fältet i schacket? I övrigt hänger på Karl-Arnes förslag.

Hälsningar
Tore SM7CBS
 
Last edited:
Tack för svaret!
Jag ska utveckla lite grann samt erkänna en liten grej: Vertikalen är inte en GP, utan en vertikal dipol. En konstruktion av byggreglar nederst och ett 7 m metspö i toppen, total längd är 15 m, men nedre halvan av dipolen börjar 2 m över mark så dipolen är alltså 13m. Den matas med en stege mitt på dipolen. Stegen sluttar direkt från matningen snett neråt till en punkt 10m bort, vid en höjd av 4 m (lämplig gren på ett träd mellan dipolen och schacket). Sen fortsätter stegen 15m till.

Så ser det ut. Alltså ingen GP, men jag tror ändå att antennsystemet är obalanserad pga att ena dipolhalvan är närmare mark samt att stegen sluttar neråt, dvs är närmare nedre antennhalvan.

Kanske är den här antennen mycket effektiv och strålar bra. Jag kör dock bara 100W och antennen står ju en bit bort från schacket. Det ligger visserligen på andra våningen och utan RF-jord, men det känns mer som om RF:en i schacket kommer in via stegen.

Ursäkta om jag återkommer till mina frågor, men spelar det nån roll var man sätter balunen (eller dämpar man common mode-strömmarna lika mycket oavsett placering), och skulle det fungera med en bifilärlindad på ferritkärna också för stege?
Eller behöver man ingen balun på stegen alls, det kanske räcker att göra koaxdrosseln på kabeln mellan tuner och rig mer effektiv?

73 och tack de Erik sm6rxz
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top