Kapasistanshatsberäkning

SM6WET/8S6T

Well-Known Member
Någon som vet någon websida eller program som klargör hur jag beräknar tophats?
Har en vertikal på 17,5m som jag vill ha 4 kapasistanshats kablar nedgående i ca 45° vinkel.
Var kan jag hitta hur jag räknar ut hur långa de ska vara för 160m bandet?

73 Magnus
 

SM0AOM

Well-Known Member
Dimensioner på kapacitanshatt

Detta är lite mer komplicerat än det ser ut.

Jag antar att din fråga gäller hur stor kapacitanshatt som behövs för att
få en 17,5 m vertikalantenn i självresonans på 1,8 MHz.

För att räkna ut detta exakt så måste man ta till ganska komplicerade fältfördelningsresonemang, men det går att göra en användbar uppskattning med hjälp av en listig approximation vilken behandlar vertikalantennen som en sektion av en transmissionsledning.[1]

Man räknar då ut antennens medelimpedans enligt Zm = 276 log (längd/diameter) - 120.

För din antenn har jag antagit en diameter av 5 cm, så Zm blir c:a 600 ohm.
En längd på 17,5 m är ungefär lambda/8 lång på 1,8 MHz, så den utgör en serieimpedans på c:a + j600 ohm. För att få antennen i resonans behöver man då en ändimpedans på
- j600 ohm. Detta motsvaras av c:a 150 pF.

För trådar med några mm diameter i kapacitanshatten kan man räkna med c:a 5 pF/m, så det skulle gå åt totalt ungefär 30 m tråd för att få antennen i resonans. Detta gäller om trådarna gick ut vinkelrätt från antennens topp, när trådarna lutar går det åt mer; gissningsvis dubbelt så mycket.

Det föregående är som sagt bara approximationer, så man får räkna med avvikelser beroende på hur det ser ut i antennens omgivning.

Jag kontrollräknade en sådan antenn i EZNEC med 4 st 15 m långa 3 mm trådar i kapacitanshatten lutande i 45 grader, och den skulle ha blivit självresonant på 1850 kHz.

73/

Karl-Arne
SM0AOM


[1] S.A. Schelkunoff; "Theory of Antennas of Arbitary Size and Shape"
Proceedings of the IRE Vol. 29 September 1941 sidan 293 ff
 

SM6WET/8S6T

Well-Known Member
Tack för ditt tips Karl-Arne. Tycker det blir lite väl långa trådar för hatten.
Har prövat o modella i demo versionen men jag verkar inte få till det alls.

Nu har jag gjort så här istället.

Jag har linjärmatat antennan. Dvs. tråd går upp 6m för att sedan gå 40cm i sida och sedan ned 6m igen för att gå in emellan de 2 6m bitarna och gå upp 13m.
Trådlängd har gått åt nästan 27m.
Hur långa skall mina 4 tophatstrådar då vara för resonans på 1850?

Bör jag klara mig med 4 8m trådar eller blir det för mycket?

73 Magnus
 

sm5dxv

Well-Known Member
Hej igen Magnus.
Har du ingen möjlighet att få upp åtminstone en (1st) toploading-tråd på ca 23 meter (kopplad till toppen av din 17 meter långa vertikal)?
Det skulle nog vara bättre än linear loading som sker nära matningspunkten. Linear loading nära matningspunkten kan dock vara bättre än en spole vid matningspunkten. Men top-loading är bättre.
Visserligen ger bara en toploading-tråd assymetri på så sätt att antennen förutom att stråla ganska bra i låga vinklar för DX också strålar en del uppåt/nedåt. Detta är främst ett problem vid mottagning, om du vill lyssna på DX, eftersom du också får in mer kortväga signaler.
 

SM6WET/8S6T

Well-Known Member
Jag kanske inte var tydlig nog.
160m antennen blir en kombination av 6+6+6m linear loading och sen kapp-hatt.

Kort beskrivning av denna multibandsantenn (fast med separata matningar).

1st fullsize ¼vågs vertikal i aluminiumrör 10,25m hög. I denna sitter 4,4m rör till uppåt fast isolerat från ¼vågen för 40.

Jag har uteliggare 6 och 10m upp på kvartsvågen som går 1,2m åt vart håll. Även lika dan uteliggare nere vid matningspunkten.

På den ena uteliggaren matar jag 80m antenn - wire som går till ändan på ena uteliggaren upp till nästa uteliggarända och sen upp till toppen. Detta blir 17m för 80 och om jag har klurat ut det så ska 4st 2m 45° kapphattar fixa till det på 80m.

För 160m så matar jag också ganska nära matningspunkten för 40m vertikalen - wire som går 5m upp sedan i en båge runt det som blir mittledaren i linearloading systemet 40cm åt sidan men den är ca 80cm, sedan ned 6m igen, 20cm innåt, alltså emellan de 2 redan dragna delarna av linearloadingen upptill nya 6m nivån, lite lätt snett upp till 10m nivån och sedan till 2,5m upp till och där är det jag ska ha kapphatten som jag kan ha 4 utav.

Jag har ingen chans att få till någon på 23m, inte ens lutande för min tomt är liten och den lediga ytan är lite komplex.

Jordplanet är inte klart än men jag kommer att ha minst 32 fullsizetrådar för 40m, kanske 8 för 80m och minst 3 för 160 men kan kanske trycka in mer. Grannarna är nämligen villiga att upplåta lite gräsmatta för att skära ned trådar i men även om en granne har frågat mig om jag inte ska dra in antenndelar på hans tomt tycker jag att det är onödigt.

73 Magnus
 

SM0AOM

Well-Known Member
Kapacitanshattsberäkning

Med de dimensioner som du angett så blir erforderlig kapacitanshatt för
resonans på 1850 kHz c:a 9 m per tråd, fortfarande lutande i 45 grader.

Skulle rekommendera att antennen görs självresonant på 1900 kHz eller så,
och att du sedan tar den sista biten med en serieinduktans i matchningsnätet i
matningspunkten.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 

sm5dxv

Well-Known Member
Magnus, det vore kul att höra hur det går och hur det funkar .... berätta gärna så småningom.
73 de SM5DXV Sture
 

SM6WET/8S6T

Well-Known Member
Antennen gjorde en krashlandning igår trots ljumma vindar på landningsbanan.
8 Kapphattstrådas med staglinor och diverse annan brôte blev ett enda kaos och bottensektionen krökte sig ca 37,82°.

Fick köra FP/VE7SV på 80 CW på koaxs innerledar o skärm upp till 10-15-20 beamen (utan jordplan). -In the log-!

Back to the drawing table!

73 Magnus
 
Top