Koaxialmatad osymetrisk dipol.

SM4RNA

Well-Known Member
Funderar på att mata en enbandsdipol direkt med koax då det där med balanserad matning verkar ha ett tag kvar till att det är löst.

Vart på dipolen ska man mata om antennen ska bli lika obalanserad som en vanlig 50 Ohms koax? Jag inser att impedansanpasning kommer att krävas. Men vart är rätt obalanspunkt? Hur obalanserad är koax? 2/3-delar in på antennen?
 
Du blandar ihop balanserad/obalanserad med symetrisk/osymetrisk vilket är två olika saker, det enda som händer om du matar 1/3 ner på antenn är att du går från dipolens ca 50ohm i mitten till ca 200ohm en bit ut - du har gjort en ocf dipol som då kräver en 4:1 balun eller 6:1 balun beroende på höjd över marken.
 
Last edited:
Hej Anders m fl!
Intressant fråga, jag har funderat på det jag också. Troligen är det bara lite från mitten man behöver flytta matningspunkten för att spänningen på det längre benet ska bli 0 relativt omgivningen. Kopplar man coaxskärmen till den kommer det inte att gå nån ström utanpå den. Utan spänning, ingen ström.
Man kanske kan simulera det genom att ansluta en tråd i den punkten och justera själva antennen till det inte går nån ström i den extra tråden? Det är ju så utsidan på en coax uppträder.
Får jag fram nåt med simulator återkommer jag.
/Jan
 
Funderar på att mata en enbandsdipol direkt med koax då det där med balanserad matning verkar ha ett tag kvar till att det är löst.

Vart på dipolen ska man mata om antennen ska bli lika obalanserad som en vanlig 50 Ohms koax? Jag inser att impedansanpasning kommer att krävas. Men vart är rätt obalanspunkt? Hur obalanserad är koax? 2/3-delar in på antennen?

En enbandsdipol matas enklast i mittpunkten via en choke.
Utan denna choke kommer skärmen alltid att vara en del av antennen.

/Micke
 
Skall man sen vara lite petig så har en rak halvvågs-dipole dessutom c:a 70 Ohm impedans och inte 50. :)Antenner.gif
Bilden kanske lite off topic just i detta fall...
 
Last edited:
Hej Anders m fl!
Intressant fråga, jag har funderat på det jag också. Troligen är det bara lite från mitten man behöver flytta matningspunkten för att spänningen på det längre benet ska bli 0 relativt omgivningen. Kopplar man coaxskärmen till den kommer det inte att gå nån ström utanpå den. Utan spänning, ingen ström.
Man kanske kan simulera det genom att ansluta en tråd i den punkten och justera själva antennen till det inte går nån ström i den extra tråden? Det är ju så utsidan på en coax uppträder.
Får jag fram nåt med simulator återkommer jag.
/Jan

Det finns bara två punkter på en halvvågsdipol där det inte kan flyta någon ström - antennens ändpunkter. Däremellan fördelar sig strömmen med en buk på mitten av tråden där då spänningen är som lägst. Men inte = 0.

Om vi tänker oss att antennen är i perfekt resonans och därmed uppvisar en rent resistiv impedans, blir denna spänning en funktion av ohms lag.

/Lasse
 
Last edited:
Skall man sen vara lite petig så har en rak halvvågs-dipole dessutom c:a 70 Ohm impedans och inte 50. :)View attachment 2857
Bilden kanske lite off topic just i detta fall...

CZR de APQ

Om dipolen tillverkas av aluminiumrör, "tjockare" än en cu-tråd, ändras det s k "slankhetstalet" och impedansen sjunker. Induktansen minskar, kapacitansen ökar och resonansfrekvensen sjunker. Därav orsaken att man måste trimma, förkorta en "fet" dipol för att bibehålla den önskade resonansfrekvensen. Vid ett visst slankhetstal kan man få 50-ohm i matningspunkten, i mitten på dipolen.

73
Bengt
SM6APQ
 
Nu har jag kört lite simuleringar, körde gamla Mininec som är lättarbetat och borde stämma tillräckligt bra. Som antenn valde jag en dipol för 7 MHz, och utsidan av coaxen simulerade jag med en kvartsvåg, den borde utgöra värsta fallet. Nästa allt annat har högre impedans dvs lägre ström, särskilt om man kompletterar med en common mode-drossel nära matningspunkten. Lite förvånande fick jag lägst kvot mellan strömmen utanpå "coaxen" och strömmen i den halva av dipolen som mittledaren är ansluten till med kortare tråden ansluten till skärmen. Det är minst ström i skärmen med matningen 0,2 - 0.4 m förskjuten från mitten på en 21m lång dipol. Dvs istället för 2 x 10,5 som är det vanliga skulle den vara 10,2 m till skärmen och 10,8 m till mittledaren på coaxen. Även i det fallet går det ganska mycket ström i den kvartsvåg jag anslöt, det är halva strömmen jämfört med den i mittledaren. Provar lite med högre impedans, så jag inte stör antennens funktion så mycket. Det blir då en spänningsprobe, och kanske mer likt en verklig matning med choke på coaxen. Återkommer!
/Jan

Mininec-filen:
Dipole 15 m up
free space
7 MHz
3 wires, meters
10 0 -10.5 15 0 -0.3 15 2mm
10 0 -0.3 15 0 10.5 15 2mm
10 0 -0.3 15 0 -0.0 4.5 5mm
1 source
10 100 0
0 loads
 
Det blev samma resultat, ett flackt minimum 0,3 m mot det håll skärmen är ansluten. Som mätprobe hade jag 0,5 m tråd som där sög i sig knappt en procent av antennströmmen. Men det är marginell skillnad mot att sätta den som skolboken säger, dvs i mitten.

Tyvärr Anders, jag lyckades inte hitta nåt ställe att sätta coaxen där man får väsentligt lägre mantelström, och det var väl det som var ursprungsfrågan. Men det är inte fel att skjuta den några procent mot den sida skärmen sitter, tvärt emot i alla fall min intiution.

/Jan
 
SM4RNA skrev: "Hur obalanserad är koax?"

Kanske en felställd fråga. Det hela handlar väl om det går ström på utsidan av koaxen, och då finns det några olika saker som har betydelse.

SM4HFI skrev: "och utsidan av coaxen simulerade jag med en kvartsvåg, den borde utgöra värsta fallet."

Det du måste tänka på och ta hänsyn till är vad som finns i den bortre änden av tråden. Är det en öppen ände som på yttre änden av en halvvågsdipols ben, eller handlar det om koaxens utsida som kan vara olika lång och i sin bortre ände är ansluten till "jord"? En kvartsvåg utsida koax, är inte det värsta fallet, utan det bästa. Det värsta fallet är en halv våglängd koax som åstadkommer en mycket låg impedans i antennens matningspunkt, parallellt med det dipolben som är anslutet till koaxens skärm.

Trots att man brukar säga att koaxens längd inte påverkar SWR, så kan det faktiskt bli så, om man inte ser till att hindra strömmen på utsidan av koaxen. Så varför inte följa rådet från SM0GLD?

Sture
 
Last edited:
Sture,
I antennsimuleringsprogram stoppar man in en ström eller spänning i en antennkonstruktion utan att ha någon matarledning. För att simulera matarledningen satte jag dit en kvartsvåg lång tråd oansluten i bortre änden. Det framgår av värdena i inlägg #8, där den börjar i ena tråden och slutar centrerat 10,5 meter ner dvs på 4,5 m. Jag provade även att ha den vinkelrät emot antennen men det var ingen väsentlig skillnad. För att få veta spänningen på skärmen kortade jag av tråden till en halvmeter vinkelrätt mot antennen och såg vilken ström det blev i den korta tråden. Lägsta ström var på samma ställe. Det som var intressant var att strömmen var lägst några procent förskjutet från mitten åt det håll tråden satt.

Tråden skulle ju simulera coaxskärmen. Med kvartsvåg var strömmen ca hälften av strömmen i dipolbenet den sitter i. Med högre impedans så borde impedansen coaxskärmen har i antennänden bestämma strömmen utanpå coaxen. Givetvis blir strömmen lägre om man ökar reaktansen. Avsikten var att hitta om strömmen kunde bli hyfsat låg utan någon common mode-drossel, och det hittade inte jag att den kunde bli. Bara att det var lite osymmetriskt i mitten, att bästa stället att ansluta är någon procent förskjutet mot skärmens anslutning, och det gäller oavsett common mode-drossel eller inte.

Ibland gör det inte så mycket att ha ström utanpå coaxen. T ex med en handapparat för 145 MHz så blir en dipol vansinnigt mycket bättre än en gummipinne, och om coaxen skulle råka stråla lite gör inte så mycket. Samma sak om man kör kortvåg portabelt QRP i skogen. Vilken tråd som strålar spelar mindre roll, bara det strålar.

Själv kör jag ofta med balanserad 75 ohms bandkabel rakt in i coaxkontakten på riggen. Det blir ungefär samma sak, fast tvärtom. Största fördelen är att jag kan ha common mode-drossel i nederänden av bandkabeln, antennen blir lättare. Bandkabeln är köpt hos Clas Ohlson, fast inte detta århundrade. Var nog 45 år sen eller så...

/Jan
 
Hej, Jan.
Jag har också gjort många dipoler och fått dem att fungera bra utan choke i matningspunkten. Men ibland har det inte blivit lika bra. Jag har tänkt precis som du, tills för ett tag sedan, då jag läste ett avsnittet "Coupling the line to the antenna" i The ARRL Antenna Book lite mer noggrant. Därför känner jag igen tankefelet, samma som jag burit med mig i många år. ;-)
Du kan alltså inte simulera utsidan av koaxen med en tråd, på det där sättet. Det blir helt fel.
Utsidan av koaxen är ju ansluten till "jord" i bortre änden, medans en tråd som jag tror du menar är helt öppen i bortre änden. Ett kvartsvågs dipolben (som vanligtvis inte ansluts till någonting i bortre änden) har ju impedansen ca 25-35 ohm vid antennens matningspunkt. Yttersidan på koaxen (som vanligtvis är ihopkopplad med jord en bit ner på kabeln) får en impedans i antennens matningspunkt som beror av längden på koaxen. Är det en kvartsvåg koax så blir det högohmigt vid antennens matningspunkt, och väldigt lite ström går ut på koaxens yttersida. Väljer du en halv våglängds så blir yttersidan lågohmig vid antennens matningspunkt. Är det då betydligt lägre impedans så går det mer ström på koaxens utsida än i det ordinarie dipolbenet.
Jag har också skrivit "jord" istället för jord, eftersom jag fortfarande funderar på om HF-jorden är vid radiosändarens utgångskoax-kontakt eller någon annan stans. ;-)
Sture
 
Last edited:
Att strömmen fördelar sig lika mellan två öppna kvartsvågsledningar i ena polen/branschen, i en simulerad dipol är inget märkligt, då dessa kommer att presentera ungefär samma impedans i matningspunkten. Håller med dig Sture om att det är vad som sitter i andra änden av tråden som skall simulera koaxens utsida och koaxens längd, som är intressant! Det där med "jord" kan bli lite förvillande, kanske är det bättre att tänka "returväg" !?


73/Lasse
 
Tänk, tänk....

För att få minsta ström utanpå coaxen ska alltså den sidan av antennen vara så lågohming det bara går. Man ska kanske satsa på en kraftigt förkortad dipolhalva? En tråd med spole på mitten, typ en mobilpinne ansluten till skärmen? Mittledaren får en kvartsvåg som vanligt. Skulle det va nåt, nån som provat? Den låga mantelströmmen blir nog smalbandigt, men ursprungsfrågan var ju ett band. Nu blir det ett smalt band...

/Jan
 
Som tekniska filosoferande kan detta möjligen vara intressant, fast rent praktiskt resultatmässigt har det månne inget större värde...

Som tidigare sagts så angriper man problemet med mantelströmmar med en RF-coke i matningspunkten! Man skall nog inte heller tillmäta "problemet" alltför stor betydelse, så länge man inte har problem med brännande och störande RF i shacket.

/Lasse
 
Tänk, tänk....

För att få minsta ström utanpå coaxen ska alltså den sidan av antennen vara så lågohming det bara går. Man ska kanske satsa på en kraftigt förkortad dipolhalva? En tråd med spole på mitten, typ en mobilpinne ansluten till skärmen? Mittledaren får en kvartsvåg som vanligt. Skulle det va nåt, nån som provat? Den låga mantelströmmen blir nog smalbandigt, men ursprungsfrågan var ju ett band. Nu blir det ett smalt band...

/Jan

Frågan är felställd från början.

Om man inte har någon impedans i serie med koaxialkabelns utsida finns det inget ställe för en matningspunkt utefter dipolen där det inte uppstår mantelströmmar. Orsaken är helt enkelt att matningen av dipolen sker till två anslutningsklämmor som har motsatt polaritet till varandra. Ifall vi fryser tiden så att mittledaren och därmed den ena dipolhalvan har + potential och därmed driver en ström i positiv riktning i elementet, så har den andra klämman - potential, och strömmen från denna går i motsatt riktning.

Kirchhoffs strömlag kräver att summan av strömmarna med tecken i varje given punkt är = 0, och när det finns flera vägar så kommer den differentiella ström som flyter på koaxialkabelns insida att fördelas mellan kabelns utsida och dipolhalvan, beroende på den impedans som uppvisas av respektive gren.

Om den elektriska längden av kabelns utsida uppgår till 1/4 våglängd och den är bra jordad i sändaränden uppstår ett spänningsmaximum i antennens matningspunkt, och hela den differentiella strömmen flyter i stället i dipolhalvan, men om längden under samma förhållanden blir 1/2 våglängd uppstår ett strömmaximum eller kortslutning och nästan ingen ström flyter i dipolhalvan. Risken för "HF i riggen" finns under båda situationerna, eftersom ett spänningsmaximum vid antennen också motsvaras av ett strömmaximum i sändaränden.

G3TXQ, som vet vad han talar om, använder detta som ett argument för att inte använda mantelströmsdrosslar med övervägande reaktiv impedans, eftersom det är svårt att undvika resonansfenomen i kombinationen drossel och matarledning vilka helt kan eliminera verkan av drosseln. http://www.karinya.net/g3txq/chokes/

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Last edited:
@AOM

Hmmm. Intressant diagram som G3TXQ gjort. Min 80m+40m dubbeldipol för SMFF-körning borde optimalt ha en mantelströmsdrossel enligt första raden i diagrammet, alltså 17 varv RG-58 på en FT-240-43. Ooops! 229 SEK på Elfa! Men bara USD 8.00 på kitsandparts.com, men då tillkommer frakt.

Kanske finns det toroider till bättre priser i Sveige?

//SM5OCI Per
 
@AOM

Hmmm. Intressant diagram som G3TXQ gjort. Min 80m+40m dubbeldipol för SMFF-körning borde optimalt ha en mantelströmsdrossel enligt första raden i diagrammet, alltså 17 varv RG-58 på en FT-240-43. Ooops! 229 SEK på Elfa! Men bara USD 8.00 på kitsandparts.com, men då tillkommer frakt.

Kanske finns det toroider till bättre priser i Sveige?

//SM5OCI Per

Om du kör max 100W klarar du dig med en FT-140-43.
17varv RG-58 får inte plats på den mindre kärnan så linda med en 3mm koax.
Kärnan köper du av Lasse, sm5boq "at" telia.com, ca-pris 50:-

/Micke
 
Back
Top