Hitta resonans på EFHWA

SM5NFT

SM5NFT

Well-Known Member
Hej,

Hur klipper man till en ändmatad halvvågsantenn till resonans på enklaste vis? AA5TB beskriver en metod (AA5TB - How to Make An End Fed Half Wave Antenna Work) där han använder en parallell-resonanskrets. Finns det någon annan bra metod?

Med en mittmatad halvvåg "in situ", matad med koax, kan man koppla in antennanalysatorn i matningsändan på koaxen och klippa för min reaktans, men med den ändmatade antennens höga impedans blir det problem. Inte heller GDO:n fungera bra om man söker dippen med en induktiv koppling mellan antenn och "motvikt".

/Arne
 
Är AA5TB s metod opraktisk Arne, eller vill du bara kolla om det går på annat vis? Jag tänkte faktiskt prova han sätt, eftersom jag kör QRP ofta utomhus, även om jag inte har en antennanalysator och alltså måste använda min sändare.

Han använder ju sin på det sättet han beskriver utan att använda en sändare (vilket du också borde kunna göra)

73 de Bjarne
 
AA5TB's metod fungerar säkerligen bra men ger ingen vägledning hur långt från resonans antennen ligger. Om man "känner" anpassningsenheten så kanske man kan se på vridkondensatorns placering hur mycket fel man ligger. I annat fall det kan det bli mycket vevande upp/ner innan man hamnat rätt.

Jag tänkte att det kanske finns någon annan "fiffig" metod där man, som vid mittmatad dipol, kan se var resonansfrekven faktiskt ligger och sedan räkna ut hur mycket man behöver klippa för att hamma rätt.

/Arne
 
Som jag ser det finns det flera sammanhängande faktorer.
1 elementet ska vara resonant.
2 anpassningskretsen ska var resonant
3 kombinationen ska vara resonant.

1 Beräkna alltihopa.VE3SQB har ett program som heter vertikals på http://www.ve3sqb.com/ välj sedan önskad antennform. "Base loaded" har en sparkopplad anpassningskrets.

2 Dippa elementet frikopplat från anpassningskretsen. Placera GDOn närmare mitten så får du en bättre dipp. Du kommer att hamna lite off resonans när du sedan kopplar ihop det igen delarna igen men lite "cut and try" är roligt.

3 Koppla ihop delarna och finjustera anpassningen med parallellkondensatorn.

Metoden enligt AA5TB justerar bara in anpassningskretsen mot ett element som håller cirka 5kohm, vilket är ett troligt värde för ett trådelement. Tjocka element ger betydligt lägre värde.

Lycka till de SM7NTJ Lorentz

ps SWR 1:1 betyder bara att resonanskretsen är anpassat till matningen. 1:1 går att få utan antennelement;=)

ps 2 det kan vara svårt att få till en bra kombination, jag har för mig att det finns en annan tråd som beskriver problematiken.
 
Jag förstår inte programmet "verticals" (kul hemsida föresten) . Det verkar endast vara gjort för beräkning av olika varianter av kvartsvågs vertikaler.

Det som jag egentligen vill kunna göra är att kunna mäta resonansfrekvensen på en upphängd tråd som är ändmatad, inte det omvända att trimma tråden till en viss frekvens. Eftersom matchningen är frekvensberoende så går det inte med AA5TB's metod.

/Arne
 
Dippa på halva frekvensen så blir tråden en 1/4 våg.

Det finns ett annat program som beräknar parallellresonanskretsen, jag ska se om jag hittar det igen.

73 de sm7ntj Lorentz
 
Resonans, antingen det är i en krets eller i en antenn, brukar definieras som den frekvens där det inte finns någon reaktiv komponent i impedansen.

En ändmatad tråd som är c:a en halv elektrisk våglängd visar upp en hög realdel (kiloohm) vid sin resonansfrekvens.

Om man utnyttjar definitionen, så går det att avgöra vid vilken frekvens en sådan är resonant, genom att anordna en parallellresonanskrets som man ställer in till resonans vid den frekvens som man tror är trådens resonansfrekvens, utan tråden ansluten. När man sedan ansluter tråden så kommer resonansfrekvensen i parallellkretsen att ändras åt ena eller andra hållet.

Ifall man behöver öka kapacitansen för att återställa resonansfrekvensen så är tråden "för lång" och om det behöver minskas på kapacitansen så är tråden "för kort".

Genom att flytta sig i frekvens tills man kommer till ett ställe där kretsens resonansfrekvens inte ändras nämnvärt vid anslutning av tråden så går det att hitta trådens resonansfrekvens.

Problemet med hela upplägget är dock att omgivningen påverkar trådens resonansfrekvens påtagligt, strökapacitanser runt trådänden kommer att flytta antennresonansen ganska mycket när man på något sätt närmar sig anslutningspunkten.

Detta gäller f.ö. vid alla former av försök att finna en ändmatad tråds resonansfrekvens.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Last edited:
Här är länken till vertune som beräknar nödvändiga data
Half-Wavelength Vertical Antenna and Tuner

Följ instruktionerna i programmet. När uträkningen är klar kan man ändra sina värden och optimera.

När programmet visar att tråddiametern i anpassningskretsen blir stor så finns det hopp. Biltema säljer kopparrör med både 6,35 och 8mm diameter (bromsrör).

73 de sm7ntj
 
>>Det som jag egentligen vill kunna göra är att kunna mäta resonansfrekvensen på en upphängd tråd som är ändmatad,...."

Om vi förutsätter att trådänden på den befintliga antennen är åtkomlig t ex vid fönsterkarmen så torde det gå att ansluta tråden direkt till en signalgenerators 50 ohms utgång. Gärna via en 10 dB pad för att stabilisera impedansen om nu generatorn är av det billiga slaget. Skärmen kan jordas eller förses med en trådstump som motvikt för att få en stabil mätuppställning.

Genom att svepa frekvensen över det frekvensområde där antennen förväntas resonera så torde det gå att med hjälp av en enkel diodprob och universalinstrument finna en frekvens där spänningen toppar d v s där antennen har maximal impedans. Noggrannheten är säkerligen bra nog för allt praktiskt bruk även om den inte berättar något om den återstående reaktansens storlek eller huruvida den äro induktiv eller kapacitiv...

Kanske någon kan prova metoden och berätta hur det gick.

/Bengt
 
SM7EQL said:
>>
Genom att svepa frekvensen över det frekvensområde där antennen förväntas resonera så torde det gå att med hjälp av en enkel diodprob och universalinstrument finna en frekvens där spänningen toppar d v s där antennen har maximal impedans.
/Bengt
Click to expand...

Max impedans och resonans sammanfaller inte. I bilden nedan är resonansen vid 3.650 Mc medan max impedans inträffar vid 3.700 Mc, enligt min simulering.

endfed.gif

Man kanske inte skall hetsa upp sig för mycket ang. resonanspunkten eftersom reaktansen ändrar sig dramatiskt med frekvensen (ca 500 ohm/10kc) vid ändmatning. Speciellt som själva installationen har stor inverkan enligt K-A's kommentar.

/Arne
 
Kul att se din simulering Arne.

Nåja vi hamnade inom bandet i alla fall... :)

Frågan är vad som egentligen är viktigast att ta fasta på i praktiken och hur nära resonanspunkten man behöver hamna för att det skall bli "bra". Som jag uppfattar artikeln så vill man välja den fysiska antennlängd där det strömmen är minimal i matningspunkten vilket i sin tur betyder att motvikten kan reduceras eller kanske t o m utgöras av de strökapacitanser som radion plus div kablage normalt utgör. På så sätt försäkrar man sig också om att ström-maximum hamnar i centrum av tråden precis som i en halvvågsdipol.

/Bengt
 
Arne,

Några fria funderingar så här på kvällskvisten.

Ditt inlägg ang 1.2% längdskillnad i dina simuleringsresultat mellan dipol och LW försvann (?) av någon okänd anledning. Frågan kan dock ha ett visst akademiskt värde men i praktiken är den ointressant att få svar på. Jag kan inte heller se att det är någon vits med att till varje pris säkerställa att en ändmatad halvvågsantenn verkligen är i exakt resonans i det fall man ändå använder någon form av antennanpassare mellan antenn och radio.

Sak samma när det gäller antennsimuleringar i största allmänhet. Jag har liksom många andra lagt åtskilliga timmar på att mixtra med dessa förvisso kraftfulla program och de fyller en mycket stor funktion när det gäller att visuellt se samband och få en känsla för vad som händer när man ändrar på någon parameter såsom trådlängd, lutning eller höjd över marken. Ett utmärkt hjälpmedel men de teoretiska resultaten kan sällan omsättas till praktiken eftersom verkligheten är så annorlunda. I antennens omedelbara närhet i den verkliga världen finns ofta andra antenner, master, hus, stolpar, ledningar, stuprör, träd m m som näppeligen låter sig matas in i programmet som tillförlitliga siffervärden.

En del utpräglade teoretiker jag känner brukar vilja rita upp långa komplicerade formler på svarta tavlan där de flesta variablerna är hopplöst obekanta för vederbörande. För att lösa en sådan omöjlig uppgift gäller att antingen ha en himla tur och lyckas sätta relevanta siffror på alla okända X och Y eller verkligen har koll på läget. Men vem har sådan koll på läget? Rent matematiskt blir svaret säkert "rätt" men det är ändå tveksamt om svaret med flera decimaler är värt något i verkligheten.

Här på HAM.SE liksom på alla andra radioforum ställs från tid till annan grundläggande frågor om "simpla antenner" där det ena svaret tenderar att bli mer invecklat än det andra. Enkla antenner konstras till med spolar och baluner så till den milda grad att frågeställaren (ofta en snäll nybörjare utan djupare tekniska kunskaper) till slut blir så villrådig att han eller hon inte kommer vidare för egen maskin.

Förr i tiden hängde vi som var nybörjare då helt enkelt upp en "vanlig dipol" med koax eller bandkabel och sedan stämde vi av Pi-filtret till lagom dip. Vissa av oss mer nyfikna som hade investerat i en SVF-meter á 49.75 på Clas Olson upptäckte att SVF var högt och tillbringade därför timmar och ibland dagar med att klippa och mixtra med våra trådar. Inte blev det fler QSO i loggen för det. Andra lyckligt ovetande utan SVF-meter körde radio utan att oroa sig för sådana bagateller som SVF. De flesta på den tiden använde liksom idag vanliga halvvågsdipoler utan balun medan andra nöjde sig med en ändmatad long-wire med en fysisk längd som dikterades av det faktiska avståndet mellan fönsterkarmen till ett träd eller grannens skorsten snett upp till höger. Om nu avståndet var 25 m så kanske det gick att få in en trådstump på 20...23 m antenn inkl några äggisolatorer i varje ände. Motvikten var ofta värmelementet som på den tiden var anslutet med långa järnrör som genomlöpte hela fastigheten. Sändaren stämdes av och sedan kördes radio på alla band med gott resultat.

Är det rent av ett "ickeproblem" som AA5TB grävt ner sig i och som vi offrar tid och energi på?

/Bengt
 
SM5NFT said:
Hej,

Hur klipper man till en ändmatad halvvågsantenn till resonans på enklaste vis? AA5TB beskriver en metod (AA5TB - How to Make An End Fed Half Wave Antenna Work) där han använder en parallell-resonanskrets. Finns det någon annan bra metod?

/Arne
Click to expand...


Vad ville du egentligen komma fram till med din trådstart Arne, var det ett svar som skulle knuffas hit och dit för att se vad forumläsarna kan eller det var så att du helt enkelt gillar att diskutera tekniken för sin egen skull, ursäkta om jag låter hoppande, men jag diskuterar gärna tekniken, men då för att komma till skott med något jag tänker använda., inte för att upptäcka att det finns andra som kan mer eller mindre, det har jag lärt mig för länge sedan.

SM5NFT said:
Jag är dock ingen "riktig" radioamatör i den bemärkelsen så för mig är det lite annorlunda. Jag gillar att experimentera med elektronik och tekniska prylar. Att det råkar komma med en släng amatörradio i det allmänna teknikintresset är bara en tillfällighet.
Click to expand...

Då hoppas jag att jag kan få återkomma när jag har provat ut en "AA5TB" antenn för mitt fieldaybruk, för mig hör tekniken alltid ihop med praktiken(radiokörandet)

73 de Bjarne
 
Efter att ha hängt på stegen någon timme utan att lyckades mäta resonansen på min ändmatade 80m antenn, varken med antennanalysator eller dipmeter, ställde jag nyfiket frågan. Jag trodde att det kunde finnas något sätt att mäta detta som jag inte kände till.

Jag hoppas att det är okej att vara med här och fråga fastän man inte alltid har för avsikt att realisera det man frågar om. Jag är nyfiken av mig, men har inte tillräckligt med tid för att förverkliga alla ideér. Har gjort en lista i radiorummet med byggideér som ska förverkligas någon dag, kanske när jag går pension om jag lever då. Hoppas det är en förmildrande omständighet :).


/Arne
 
Arne,

Att experimentera för själva experimenterandets skull är ett giltigt skäl. Jag pysslar också med en massa sådana saker mest för att jag är nyfiken på hur och varför något fungerar som det gör. Inte för att jag behöver utan mest för att det är kul. Att sända och köra radio har för mig blivit av helt underordnad betydelse. Jag inser allt mer att den bästa antennen är en konstantenn där de olika experimentsändarna, mottagarna etc kan termineras under det att de mäts upp eller prestandan optimeras. Förr i tiden körde jag liksom många andra riktiga amatörer också mest meningslösa QSO utan innehåll. 5NN TU 73 :-)

Tillbaks till ämnet och allvaret;

Du kan använda en dip-meter där du byter ut den normala lilla spolen mot en "tresidig" större spole om några varv eller hur mycket induktans som nu behövs.

Om du gör spolens sidor si så där 50-60 cm så blir kopplingen mellan en av sidorna och antennen tillräckligt hög för att du skall få ett djupt och tydligt dip. Djupast dip får du i centrum där antennen är lågimpediv men det går i regel att finna ett tydligt dip långt ut i ändarna, dock ej allra längst ut.

Metoden är även användbar för att undersöka t ex stag, lyktstolpars och stuprörs egenresonansfrekvens. När du funnit ditt dip så kan du kalibrera dipmetern mot en mottagare för att få ut frekvensen med större noggrannhet.

Om man konstaterar att t ex hängrännorna eller stuprören på villan är i resonans på något amatörband och antennen hänger väldigt nära så kan man misstänka att lobformen avviker från det teoretiska eller att antenneffektiviteten är lägre än beräknat.

Lyktstolpar som står i mark är ofta anslutna till elnätet via jordkabel och kan därför betraktas som kvartsvågsvertikaler. Bäst dip får man nära marken i "matningspunkten". Jag labbade med detta för några år sedan när jag kontrollerade dels kommunens 6 MHz lyktstolpar och mina stag till masten som är isolerade både i mast och vid mark.

/Bengt
 
Last edited:
Tack Bjarne och Bengt. Jag kände mig lite ledsen när jag gick och lade mig i går, men nu känns det bättre!

Jätteintressant Bengt. Det var precis något i den stilen jag sökte. Det finns massor av kunskap här som nykomlingar som jag inte känner till. Om jag förstår dig rätt så gör man en egen spole till dippan med få men stora varv, och mäter den med induktansmetern så man hamnar rätt. Här är en skiss så som jag har uppfatt din beskrivning:

ny_spole.gif

/Arne
 
Ja, just en sådan spole skall du göra. Vissa dip-metrar har uttag på spolen en bit upp från den kalla änden så det kan kanske bli en del trixande och få oscillatorn att svänga. Induktansen i den nya spolen skall vara ungefär den samma som i den befintliga spolen. Exakt värde är egentligen okritiskt eftersom du efter att ha dippat antennen letar upp var dip-meterns oscillator svänger med hjälp av en kalibrerad mottagare. D v s bry dig inte om dip-meterns skala som ju ändå visar fel.

När du sedan mäter så gäller att ju lösare koppling du har när dip konstateras ju mer exakt kan du fastställa frekvensen. Det gäller i alla sammanhang när man använder en dip-meter. Vid för hög koppling fås mycket djupa och breda dip. Dessutom tenderar strökapacitansen mellan spolen och mätobjektet att sänka frekvensen på dip-meterns oscillator en aning.

/Bengt
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top