matning av halvvågsvertikal

sm6rxz

Active Member
Hej!

Jag ska stjäla aluminiumet från en 27 MHz halvvågsvertikal, för att använda till en annan antenn.

Min plan var att försöka använda även det gamla fästet. Jag har plockat i sär antennen och fästet och har försökt förstå hur matningen till den här halvvågsantennen funkar. Jag fattar dock inte helt. Nån annan här som kan förklara?

Jag har bifogat en teckning.
I botten sitter en spole på 8,5 varv (Diameter 31 mm, 2 mm grov tråd) i ett plasthus. Till spolens botten går koaxkontaktens ytterhölje (kontakten sitter skruvad i en aluminiumvinkel som är en fästanordning till maströret). 2 varv upp går koaxkontaktens mittstift in på spolen.
Toppen av spolen går till en mässingsklump, ca halva diametern av antennröret (klump=d 12mm, rör= d 21mm). Denna är 28 mm lång och sticker upp i röret nästan helt och är i kontakt med röret genom en skruv en bit upp (15 mm).

Mina funderingar:
Matas inte en halvvågsantenn med en parallellresonanskrets? Jag ser bara spolen, men ingen kondensator. Kanske mässingsklumpen är en konding, trots att den är i kontakt med antennröret längst ner. Fast hur hänger den ihop med spolen?
Jag hittar verkligen ingen konding eller överlappande plåtar etc som skulle kunna funka som en kondensator. Kan spolen vara självresonant på 27 MHz?

73 de Erik SM6RXZ
 

Attachments

  • 27 MHz halvvågsvertikal_matning.bmp
    89.5 KB · Views: 152

SA5A

Well-Known Member
2 varv / 8,5 varv ger väl en impedanstransformering på ca 17 ggr. Verkar rätt rimligt. 50 ohm vid koaxkontakten och en halvvåg i resonans kan nog ha drygt 800 ohm.
 

SM0GLD

Vänsterhänt
Hej!

Mina funderingar:
Matas inte en halvvågsantenn med en parallellresonanskrets? Jag ser bara spolen, men ingen kondensator.
73 de Erik SM6RXZ

Helt rätt! Det är en paralellresonanskrets.

Jag har just i dagarna simulerat en sådan antenn och funnit att FÄSTET ÄR KONDENSATORN.

Alltså avståndet mellan antennröret och fästbygeln utgör själva kondensatorn.

Det tog lite tid att utreda, jag hade ingen aning om detta från början.
Hur jag än gjorde så fick jag inte till det hela förrän jag även byggde upp fästet i simulatorn.

/Micke
 

SM7CZR

Old Member
OK att det finns strökapacitanser, men nog är väl spolens huvudsakliga uppgift att fungera som impedanstransformator?

/Ingvar
 

SM0GLD

Vänsterhänt
OK att det finns strökapacitanser, men nog är väl spolens huvudsakliga uppgift att fungera som impedanstransformator?

/Ingvar


Jag skulle inte använda denna transformator som den är då induktansen är alldeles för låg.
Den induktiva reaktansen ligger på ca 50ohm, 2varv med en diameter på 31mm = 280nH.
Vid resonans blir situationen annorlunda.

/Micke
 

SM0AOM

Well-Known Member
Man behöver varken bekymra sig över eller modellera några strökapacitanser om man inte nödvändigt vill.

Ifall man ser halvvågselementet som en ekvivalent resonanskrets så finner man att vid en viss frekvensavvikelse nedåt så har den en kapacitiv komponent.

Väljer man sedan spolens induktans "med smak" så blir kombinationen spole+antenn resonant på den frekvens man önskar. Då kommer impedanstransformationen även att bli den efterfrågade.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 

sm6rxz

Active Member
Just det, Micke, jag kom också fram till att fästet måste vara ena halvan av en konding. Antennfästet löper parallellt med antennsprötet ca 30 cm på ett avstånd av ca 7 cm.

Jag gick ut i garaget och mätte upp den här kondingen. 48 pF blev resultatet, och det är ju faktiskt en del! Anledningen till att du får lägre värde i simuleringen är nog att fästet går ut i en vinkel som antennröret löper igenom. Där finns också en liten krage, 15mm bred på ett avstånd av 10mm från röret, så det mesta av kapacitansen kanske finns där?
En stabil och bra konstruktion är det i alla fall.

Karl-Arne, menar du att man skulle kunna göra en halvvågsantenn avsiktligt för kort för att antennen själv ska uppvisa lite kapacitans och utnyttja denna? Intuitivt känns det som den ligger i serie med spolen? Hur hamnar den parallellt med spolen? Genom luften ner till jord kanske? Den borde bli beroende av höjden över mark?
(Jag minns att man gör nåt liknande vid hairpin-matchning på yagis, kortar antennen och utnyttjar den kapacitansen som en del av en LC-krets för att transformera upp 20-30 ohm till 50 ohm)
Det vore mycket vänligt om du kunde förklara detta.
Om det är som du säger, Karl-Arne, varför ser man då bara matning med en parallellresonanskrets i diverse beskrivningar av halvvågsantenner? Kondensatorn är ju alltid besvärlig.
Ah, kom på en sak. Ju lägre frekvens desto mer kapacitans behövs i en resonanskrets. Tricket att korta antennen kanske bara funkar för högre frekvenser där det behövs lite kapacitans?

73 de Erik SM6RXZ
 

SM0GLD

Vänsterhänt
48pF!! så mycket.
48pF och 2,6µH (uppmätt på min antenn) = 14,2MHz, kanske därför antennen uppvisar ett VSWR=1,5:1 på 20m.

Man kan även se fästet som en kapacitiv stub.
Denna stub är ju placerad paralellt med antennsprötet precis som en J-pole.

När jag simulerar med en "ren" kapacitans så får jag en väldigt smalbandig antenn.
Med fästet som del av anpassningen så blir antennen mycket bredbandig map VSWR.
Uppmätt uppvisar antennen denna bredbandighet vilket får mej att tro på simuleringen med fästet inkluderat.
Trots detta har jag inget slutgiltigt bevis för hur fabrikanten har räknat ut det hela.

/Micke
 

SM0AOM

Well-Known Member
Ingångsimpedansen hos en "ändmatad tråd" räknas mellan trådänden och ett teoretiskt oändligt stort och perfekt ledande jordplan. Realiserbara jordplan ger något andra värden än de teoretiska. Man kan tänka sig trådens impedans antingen som "serieekvivalenter" Z = R + jX eller som "parallellekvivalenter" Y = G + jB, och man konverterar matematiskt mellan dem.

En lite för lång tråd kommer att ha en kapacitiv ingångsimpedans eller admittans oavsett om man ser den som seriekrets eller parallellkrets, och det kommer att finnas ett induktansvärde som ger parallellresonans, Xp = Xl, med denna kapacitans.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 

Attachments

  • ser_par_ec1.gif
    ser_par_ec1.gif
    1.3 KB · Views: 333
Last edited:

SM0GLD

Vänsterhänt
AOM de GLD,
Jag förstår pricipen för resonans och kombinationen av en parallelresonans som ger serieresonans är ju vanligt i filter mm.
Men hur tänkte antenntillverkaren när han "inkluderade" fästet i resonanskretsen?

Faktum är att antennen VSWR-mässigt är väldigt bredbandig vilket borde vara detsamma som lågt Q.
Blir det en bättre antenn om man tar bort fästet och låter antennens egenkapacitans bidra till resonans?


10m_fäste1.jpg
Fästet utan antenn.
Spolen ligger i den vänstra plastbiten.

10m_fäste2.jpg
Fästet med antenn.

/Micke
 
Top