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

Hur mycket kortare med traps?

Discussion in 'Antenner och master' started by SA6BNV, Jan 2, 2018.

  1. SA6BNV

    SA6BNV Well-Known Member

    Hej,

    Någon som vet hur mycket kortare t ex en vertikal blir av en trap (L//C)?
    Är det hela längden tråd som åtgår till spolen, eller vad?

    73 de SD6T/SA6BNV
     
  2. SM0GLD

    SM0GLD Vänsterhänt

    En antenn blir egentligen inte kortare av en trap / vågfälla. Den bara delar upp antennen i flera resonanta band.
    En spole på mitten kan däremot fysiskt förkorta en antenn och då är det induktansen som blir den förkortande faktorn inte längden på tråden.
     
  3. SA6BNV

    SA6BNV Well-Known Member

    Jo, jag vet att teorin säger så, men när jag byggt vertikaler med traps så har elementen alltid blivit kortare än väntat (beräknat).
    Jag gissade bara på att det kanske är tråden i spolen som adderar längd. Vad beror det annars på?
     
  4. SA6BNV

    SA6BNV Well-Known Member

    Eller, ja du har ju rätt att antennen förkortas, men vad beror det egentligen på?
     
  5. SM0GLD

    SM0GLD Vänsterhänt

    Jag ser det så här...
    Om impedansen i vågfällan var oändligt hög så skulle den troligtvis inte påverka längden på elementet men nu kan man inte räkna med oändligt hög impedans.
    Dessutom så ser spole och kondensator ut som en "klump" i änden på elementet och det påverkar ändkapacitansen vilket orsakar en förkortning.
     
  6. SM4FPD

    SM4FPD Well-Known Member

    Antenns förlängs med en spole, förlängs elektriskt och behöver klippas av en bit.
    Spärrkretsen är lite av en förlängningspole.

    SM4FPD
     
  7. SA6BNV

    SA6BNV Well-Known Member

    Ja, det var lite så jag tänkte/gissade. Men hur mycket förkortas/förlängs en antenn/mH vid en viss frekvens? Går det att räkna ut eller är det eznec som gäller?
     
  8. SM0GLD

    SM0GLD Vänsterhänt

    Ett exempel: Om vi tar en vertikal 1/4wl antenn för 40m och förser den med en vågfälla på mitten vid en 1/4 wl för 20m.
    Vi har då på 20m en 1/4wl pinne med en "trap" i toppen. Denna spole har ju en fysisk längd och dessutom så är den förmodligen tjockare än antennelementet.
    Både spolens fysiska längd och diameter påverkar resonansfrekvensen för 1/4wl-elementet.
    På 40m har vi bara en spole på mitten av antennen. Denna spoles induktans förlänger antennen elektriskt så att den övre delen måste avkortas för att nå resonans.

    Vi kan säga att 20m antennen har en "störande" metallklump i sin övre ände och 40m antennen har en induktans på mitten.
    Genom att beräkna / simulera en vertikalantenn med "inductive loading" på mitten kan man lätt finna ut hur mycket antennen måste kapas.
    Vilken induktans vågfällan har vet vi ju redan från tidigare beräkning.
     
  9. SM4FPD

    SM4FPD Well-Known Member

    Här är ett exempel på ett beräkningsprogram för att få fram hur stor spole som krävs för en viss längd (kortare än en hallvåg) för ena benet på en förkortad dipol.
    http://www.homepages.ed.ac.uk/jwp/radio/software/loading.html
    Observera att längderna skall anges i fot, 1 fot = 0,305 m.( 20 m x 0,305 = 61 fot.)
    Man använder punkt för decimal. (komma är annars internationell standard SI för decimal.) Tråddiametern anges i AWG, men det går även med tum, prova med 0.1 tum = 2,5 mm.
    Spolens induktans visas och med annat program kan man sedan beräkna sin spole, kanske med ledning av befintligt material, plaströr, tråddimension etc.
    Spolens placering utmed dipolbenet längd avgör inom vida gränser för den induktans som behövs för önskad totallängd.
    Spole nära balunen ger stor verkan medan en spole som sitter långt ut på dipolbenet gör mindre verkan, eller behöver ha större induktans.
    Lämpligt att börja med är mitt på resp dipolben.
    Med en vis spole, exvis 30 uH kan mn således göra många olika förkortade dipoler.
    Halva dipolen kan bli en förkortad vertikal. extremfallet en mobilens för bilen och 3,75 MHz.
    Observera att det i de allra flesta fall handlar om mikroHenry och inte milliHenry.

    Med programmet kan du bygga en dipol som ryms mellan träden, för önskad frekvens. Skitbra!

    När det gäller en spärrkrets, och dess inverkan på antennlängden, som ju då innehåller både spole och kondensator, så blir det klurigare. Dels placeringen på antennen, dels dess C L förhållande. I detta fall får man nog trimma antennlängden istället för att försöka beräkna.

    I alla lägen, gäller inga myter om att den förkortade längden lindas upp som spole, eller att förlängningen är lika med upplindad längd tråd.
    En viss spole med en viss induktans som krävs kan innehålla helt olika längd tråd beroende på hur spolen ser ut, längd diameter, tråddiameter etc.

    Det finns säkert fler online beräkningsprogram för saken, bara att Googla.

    Kan du få fram måtten på din spärrkrets kan du med ett spolberäkningsprogram få fram dess induktans. Men som sagt då en kondning är med i den (spärrkretsen) inte en förlängningspole.

    SM4FPD
     
  10. SA6BNV

    SA6BNV Well-Known Member

    Tack för de bra svaren! Anledningen till frågan är att jag tänkt gömma en vertikal inne i en flaggstång av glasfiber.
    Jag tänkte få till en flerbandsantenn, kanske 40-30-20-10 m (ev kanske också klämma in 15 m om det inte blir för mycket förluster i trapsen).
    Jag har tillgång till ca 8,3 m och tänkte att det måste vara bra att nyttja så mycket av denna längden som möjligt för att få maximal strålningsyta.
    Elementen kommer att bestå av 10 eller 12 mm kopparrör och jag tänker linda spolarna på 40 mm avloppsrör som jag trär utanpå rören i skarvarna mellan elementen.
    Då tänker jag mig optimera och välja induktanserna så att den totala längden fyller ut mina 8,3 m, så får jag anpassa kondensatorerna efter det.
    Jag gissar att enklast är att prova mig fram :)

    73 Åke/SD6T
     
  11. igge

    igge Well-Known Member

    Ett intressant projekt som jag nyfiket kommer att följa. Hoppas du lägger in lite bilder också.
    God fortsättning
     
  12. SA6BNV

    SA6BNV Well-Known Member

    Det samma!
    Jag kommer att lägga upp bilder när projektet drar igång (i sommar).
     
  13. SM4FPD

    SM4FPD Well-Known Member

    Jag tror ändå att det lönar sig att optimera spärrkretsarna efte Q-värde, dvs så att de blir brantast och spärrar effektivast. Och inte att försöka få fram antennen förlängsningsfaktor. Att försöka få fram hur mycket de förlänger är en svår uppgift som, åtminstone jag aldrig har sett exempel på.
    Trimning återstår istället.

    Det finns många exempel på spärrkretsantenner, då dipoler för flera band med många spärrkretsar.
    Men blir det fler blir oxo trimningsfrågan mycket mer komplex.
    Vanliga trapss en tid var de gjorda av koax, som lindades och kopplades så att dess kapasistans samverkade med lindningen.
    Kan förmodligen googlas med "koax traps" "koaxial cable traps".

    För att få exvis den populära spärrkretsdipolen W3DZZ krävdes ert speciellt LC förhållande. Med andra spärrkretsar blev den bara en tvåbandsdipol.

    Försök googla på något färdigt att utgå ifrån, exvis multaband trap dipole, dipolen delar du sen på hälften för att få en halv dipol.

    Givetvis kommer då din flaggstång att kräva ett ordentligt jordplan, här duger inte en tältpinne, och ordentliga common mode chokar på koaxen in till radiostationen.

    SM4FPD
     
  14. SA6BNV

    SA6BNV Well-Known Member

    Tack FPD för synpunkterna. Så med andra ord tycker du jag skall designa trapsen med lägst möjliga kapacitans för högt Q-värde? Så får man hellre ta att antennen blir kortare?
    Precis som du säger skall det till rejält med jordplan. Jag tänkte eventuellt ha olika långa (motsvarande 1/4 våg för de olika banden) för bättre balans.
    RF chokes kommer det också att bli, var inte orolig ;-)
     
  15. SA6BNV

    SA6BNV Well-Known Member

    Här kommer lite bilder på början till en 21 MHz trap.

    Den första bilden är spolen lindad av 6 mm bromsrör från Biltema.
    9,5 varv, 57 mm diam och ca 80 mm lång.

    Mätningarna (med SARK110) stämmer rätt bra med kalkylerna.

    Jag använde denna för beräkning av spolens induktans:
    http://hamwaves.com/antennas/inductance.html
    som gav ca 2,5 uH.
    Parallellt med en 22 pF kondensator bör resonansen hamna på ca 21,5 MHz.

    Mätningen gav 21,15 MHz, inte så illa!

    Min plan är att lägga resonansen precis under CW-delen av 15m-bandet men det justerar jag senare när den är monterad genom att dra isär/skjuta ihop spolen.

    [​IMG]

    Så här har jag tänkt mig montera den på antennen som kommer att bestå av 10 mm Cu-rör med en plastisolator där trapsen sitter.
    Jag tänker mig att hårdlöda med silverlod. Så monterar jag kondensatorn inne i spolen på isolatorn.

    [​IMG]
     
    SA4BUK, SM7SEK and SM0GLD like this.
  16. SM4FPD

    SM4FPD Well-Known Member

    Skitsnygg kurva. PÅ ett fint litet instrument.
    Vad jag genast tänker på är testsladdens egenkapacistans???
    den ser ut att vara 20 cm och med två smala trådar i ett plasthölje, min tanke är att den kunde tillföra ett antal pF parallellt till kretsen.
    Kanske är det en speicalsladd??? Som en oscilloskopprobe?
    Eller kan instrumentet räkna ifrån egenkapcistansen på testsladden?

    Bromsrör är ju väldigt fina "trådar" att linda spolar med, billigt och kan då vara luftlindade med låga förluster och hög effektålighet.
    Så det är ju perfekt val.

    SM4FPD
     
    SA6BNV likes this.
  17. SA6BNV

    SA6BNV Well-Known Member

    Det är helt rätt att testsladden (av tunn koax som medföljde instrumentet) påverkar mätningen. Innan man mäter kalibrerar man instrumentet genom en liten procedur i 3 steg där man först har öppen ledning, sedan kortsluten ledning och sist kopplar in ett 50 ohms motstånd. Instrumentet kalibrerar sig efter detta och det verkar fungera fint.

    Jag använder mig också av en annan metod för att jämföra (skall lägga in en bild på detta senare). Den går ut på att jag kopplar in en spole på ett varv till instrumentet (efter att först kalibrerat igen) och använder den som grid-dip meter. Då påverkas inte mätobjektet och jag får ett mer exakt värde på resonansfrekvensen. Nackdelen med detta är att jag då inte kan mäta kretsens impedanskarakterisktik, men jag får som sagt en exakt frekvens.

    När jag jämför de bägge metoderna visar det sig att den uppmätta frekvensen skiljer sig bara några tiotal till 100 kHz, vilket är "good enough" initialt.
     
  18. SM5DFF

    SM5DFF Well-Known Member

    Med parallellkapacitans 1-1,5 pF per meter våglängd blir spärrimpedansen hög så du är på rätt väg, men det är onödigt att överdimensionera spolarna eftersom det blir jordplanet som står för huvudparten av förlusterna. Det torde räcka med 2 mm tråd. Om antennlängden blir kortare än dina 8,3 m kan du slopa det mest högfrekventa bandet där det är rätt enkelt att få upp en dipol.

    Lennart
     
  19. SA6BNV

    SA6BNV Well-Known Member

    Så här ser det ut med grid-dip varianten:

    [​IMG]

    [​IMG]

    [​IMG]
     
    SM7SEK, SM7CZR and SM5KYH like this.
  20. SA6BNV

    SA6BNV Well-Known Member

    Här kommer lite fler bilder som visar hårdlödningen av fällorna.
    Den "tunna" tråden inne i spolen är för att ansluta kondensatorn.
    På sista bilden sitter isolatorn på plats. I den fixerade jag antennröret med 4 mm rostrfria skruvar.
    Borde vara OK med icke-magnetiskt material, eller? Eller vore det bättre med lim?

    [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG]
     
    SM7SEK likes this.

Share This Page