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

Varför får jag inte vertikaler att fungera?

Discussion in 'Antenner och master' started by SA0AND, Apr 21, 2018.

  1. SA0AND

    SA0AND Well-Known Member

    Har provat ett flertal vertikalantenner men aldrig fått dem att fiungera tillfredställande och komma i närheten av min G5RV på 10m höjd i prestanda.
    Har provat med radialer liggande på marken resp eleverade radialer. Även vertikaler som inte behöver ha några radialer har provats med och utan.
    Nu senast en Diamond SD-330 screwdriver antenn. Sittande ca 1,5 m över marken. 2 st 33 foots radialer 180 grader separerade, vilket andra fått att fungera. Men jag märker ingen skillnad alls mellan att köra utan resp med dessa radialer. Och mycket dåliga prestanda.
    Vad gör jag för fel? Hur skall radialerna kopplas in? Jag har kopplat dem till antennes bas så att de är elektrisk sammankopplade med koaxialkabelns skärm.
     
  2. SM7EQL

    SM7EQL Kortvågs- och UKV-tekniker

    Det beror på att en god vertikal, GP eller dipol, ger ca 6 dB lägre antennvinst i fjärrfältet än en horisontell dipol. En mindre god vertikal kanske 8-10 sämre än den horisontella.

    Om vertikalen placeras med saltvatten under ger den dock samma antennvinst som en horisontell dipol plus att utstrålningen i de lägre vinklarna som behövs för DX blir betydligt bättre än med en H dipol.
     
    JanneG likes this.
  3. SA0AND

    SA0AND Well-Known Member

    EQL: Underligt att så många är lyriska över sina vertikaler och screwdriver antenner på fordon. . Alla kan ju knappast vara bosatta när havet.
    Eftersom jag troligen inte kan sätta upp någon horisontell antenn så är frågan om en magentisk loop antenn skulle vara bättre än en vertikal?
     
  4. SM7EQL

    SM7EQL Kortvågs- och UKV-tekniker

    Nja nu är ju -6 dB inte så mycket att det märks om man inte samtidigt har en horisontell dipol uppe och kan göra A/B-mätningar.

    Förkortade mobilantenner är ytterligare några dB sämre än en fullstor vertikal.

    Det är knappast troligt att en magnetisk loop skulle bli bättre än en fullstor vertikal men kanske ungefär likvärdig som en mobilantenn.

    Om en horisontell dipol inte går att få upp så är näst bästa lösningen sannolikt en vertikal. Helst inte förkortad. Bäst verkningsgrad får du med matningspunkten ca en kvarts våglängd över marken och 4 eleverade radialer. Även två fungerar utan märkbar skillnad. Du kan sänka matningspunkten ner mot 1/8 dels våglängd över marken till priset av några dB lägre signal.

    Måste du använda radialer direkt på marken så krävs i häradet 25-30 st för att minimera markförlusterna och nå ungefär samma verkningsgrad som med fyra radialer på en kvarts våglängd över marken.

    Jag körde själv med trap-vertikaler som 12AVQ och 14AVQ under många år och med mycket goda resultat. Så visst fungerar det om man inte känner till att en horisontell dipol ger ca 6 dB mer eller motsvarande fyra gånger effekten.

    100 W till en vertikal eller 25 W till en horisontell dipol ger alltså samma fältstyrka eller S-meter utslag hos motstationer. I regel är marginalerna så stora att en eller två S-enheter inte märks. Det är förklaringen till att dåliga antenner kan upplevas fungera superbra och folk blir lyriska.
     
    JanneG, SM5XUN and SM0KBW like this.
  5. SA0AND

    SA0AND Well-Known Member

    Verkningsgrad på sändning i all ära men jag hör nästan ingenting med screwdrivern SD-330 installerad 1,5 m högt och 2 eleverade radialer om 33 foot, 180 grader separerade.
    På 80 m så hörs kanske lokalstationen några s-enheter lägre än på min G5RV monterad 10 m högt men i övrigt noll trots att stationerna hörs med S9+ på G5RVn. På 20 m kanske något fler stationer hörbara. Nu är ju konditionerna usla men ändå.
    Hur tusan kan man höra något mobilt med en sådan antenn?
     
  6. SM4FPD

    SM4FPD Well-Known Member

    Med en mobilantenn är det normalt fullt möjlig att få skapliga radiokontakter på de låga HF-banden, 3,7 och 7 MHz.
    Min erfarenhet är att 7 MHz ger radiokontakter som i princip låter lika bra som med hemantennen.
    För att testa lite kan du lyssna på brus, "skruva" (kör motorn) antennen fram och tillbaka över en inställd frekvens.
    Exvis med mottagaren på 3750 kHz, när den skruvas förbi sin resonans skall det höras en tydlig brusökning.
    Ofta får man i mottagaren ha PRE-amp inkopplad vid så små antenner.

    Vad gäller jordplanet, en är avsedd att sitta på en bil, vilket kanske inte är riktigt samma sak som ett par trådar.
    Men 2 st 33 fots trådar, varför fot???? dvs c:a 10 meter borde räcka.

    Observera att resonansen är extremt smal och du måste verkligen veta att du skruvat antennen till resonans.
    Finns det resonans så bör den, eller systemet vara helt OK.

    För att kolla din mottagare, du kan ju berätta vad du lyssnar med, det kan ju vara ett fel i den.
    men vanligen har en radiostation ett PRE-amp läge, med öppen antenningång slår du till och från PRE-AMP och skall då höra HF-stegets egenbrus.
    Som en väl hörbar, c:a 3 dB, brushöjning. Gör du det, ja då vet du att mottagaren i övrigt är så känslig att den hör HF-stegets svaga brus.
    Om PRE-amp ökar insignalen vet du att den även förstärker nyttosignaler.

    Själv kör jag en blankpinne på 2,7 meters längd, med en automatisk antennavstämmare vid antennfoten, på husbilen.
    Systemet bör vara aningen klenare än en väl avstämd mobilantenn med spole, dvs din skruvbara antenn.
    Och, jovisst det är inte jämförbart med en längre antenn.... Men tillräckligt för att lyssna.

    På 7 MHz bör du på samma vis kunna finna en smal resonans när du "skruvar" antennen. På 7 MHz skall antennen väl räcka för all lysning och atomsfärsbruset bör var det som bestämmer vad du kan höra.

    Resonansen kan vara så smal att känsligheten är borta redan efter 50 - 100 kHz.
    Missar du resonsfrekvensen vid skruvning, ja då lär du inte höra någonting.

    De
    Roy SM4FPD
     
  7. JanneG

    JanneG Well-Known Member

    Jag städade i datorn härom dagen och hittade då en ofullbordad artikel om vertikalantenner. Artikeln avslutades aldrig för jag hade nog insett att den skulle bli allt för lång. Men i inledningen hittade jag några rader som kanske passar denna tråd:


    När kan en antenn kallas vertikalantenn?

    Antenner ”som sådana”, d.v.s. i fri rymd, är varken horisontella eller vertikala – det är först när man placerat antennen över en reflekterande jordyta som man kan börja tala om vertikal- eller horisontalantenner. Vertikalantenner kallas de antenner vars huvudlob(er) huvudsakligen är vertikalpolariserade, d.v.s. planet för den elektriska fältvektorn i huvudloben (E-planet) är vinkelrätt mot markytan


    Det finns bara en grundform av antenner som är rent vertikalpolariserad i alla kompassriktningar: den vertikala dipolenn (symmetriskäl!). Monopolen (t.ex. en groundplane-antenn, GP) på ett stort ledande plan kan ses som ett specialfall av vertikal dipol, där den andra dipolhalvan uppstår genom mer eller mindre fullständig ”spegling” i markplanet. Alla andra typer som vi till vardags kallar vertikalantenner (t.ex. Half Square, Bobtail, rektangulär loop matad på mitten av en vertikal sida etc.) har kvarstående, oftast ganska små horisontalpolariserade fältkomponenter utanför den vertikalpolariserade huvudloben.

    Hur vertikalantenner presterar beror starkt på markens egenskaper, både nära och längre bort från antennen. Orsakerna till detta är litet komplicerade, men man kan nämna fyra grundläggande förhållanden:

    • En vertikalantenns effektivitet (kvoten mellan utstrålad effekt i fjärrfältet och tillförd effekt) bestäms huvudsakligen av hur mycket effekt som går åt som för att värma upp marken i antennens närzon, d.v.s. markförlusterna. För att få hög effektivitet är alltså första åtgärden att bygga ett så bra jordsystem som möjligt och/eller flytta antennen högre upp från marken. För vertikaler som står på eller nära marken är ett radialsystem eller ett jordnät nödvändigt för att minska markförlusterna.

    • För alla antenner över jord är fjärrfältet sammansatt av den direkta vågen från antennen och en från marken reflekterad våg. Markreflexen adderas vektoriellt till den direkta vågen i fjärrfältet, varför fjärrfältets intensitet i en viss riktning kan variera mellan noll (full utdläckning) och nära dubbla intensiteten hos den direkta vågen.

    • Amplituden och fasläget hos den reflekterade vågen varierar på olika sätt för horisontal- och vertikalpolariserade vågor. En horisontalpolariserad våg reflekteras av markytan med ganska liten dämpning och den reflekterade vågen är nära 180° fasvänd jämfört med den infallande vågen för alla infallsvinklar. Reflexen av en vertikalpolariserad våg är däremot både mer eller mindre dämpad och fasförskjuten beroende på markbeskaffenhet och infallsvinkel. Eftersom dämpning och fas varierar helt olika vid horisontell och vertikal polarisation kommer den direkta vågen och den reflekterade vågen från t.ex. en vertikal dipol adderas i fjärrfältet på ett annat sätt än från en horisontell dipol. En tydlig inverkan av denna skillnad mellan reflektionsfaktorerna är gränsfallet att låga horisontella dipoler över plan jord ger maximal strålning uppåt medan en vertikal dipol eller GP-antenn har minimal strålning rakt upp.
    • Strålningsvinkeln (”Take-off”angle eller TOA) som brukar definieras som elevationsvinkeln för maximal intensitet hos fjärrfältet. TOA bestäms i hög grad av en antenns placering, topografin runt antennen och markegenskaperna längre bort från antennen. Detta gäller för både horisontal- och vertikalstrålare. För vertikalsntenner påverkar markegenskaperna nära antennen fjärrfältets intensitet mer än dess form – det är t.ex. inte riktigt att man kan ”sänka strålningsvinkeln” i nämnvärd grad genom att förbättra jordsystemet eftersom fältstyrkan i låga elevationer är sammansatt av den direkta vågen och den från marken reflekterade vågen på långt avstånd. Är marken på långt avstånd en bra reflektor, t.ex. en havsyta eller åtminstone ”bördig åkermark”, kan man uppnå en låg strålningsvinkel. Man kan ofta minska TOA för en vertikal en hel del även med ett enkelt radialsystem genom att välja en annan plats för antennen, så att markreflexen hamnar på gynnsammare avstånd .
      Man kan också experimentera med andra antennhöjder.

      Fjärrfältet från vertikaler är starkt beroende av markens egenskaper inom ett område som sträcker sig mycket längre ut än gränserna för ett konventionellt radialsystem.
    En låg horisontell dipol över plan mark ger maximal fältstyrka rakt upp. Ökar man successivt höjden för dipolen så börjar det utbildas s.k. bilober eller flikar i fältstyrkediagrammet vid högre höjder än ¼ våglängd vilket medför att TOA avtar och strålningen uppåt minskar, vilket ju är önskvärt för DX. En groundplaneantenn däremot, på låg höjd över plan mark, ger ingen eller mycket litet strålning i höga elevationsvinklar vid höjder för antennens fotpunkt mellan 0 och ¼ våglängder, men ovanför ¼ våglängds höjd börjar ganska bilober utvecklas i högre elevationer. Detta är kanske inget problem på de låga banden, men en GP för 20m på en radhusnock (ca 9m upp, nära en halv våglängd) ger en hel del strålning uppåt!

    Jag hoppas detta kan bidra till förståelsen av hur verikaler beter sig - man må betänka att en "bra" vertikalantenn ibland är bra därför att markegenskaperna och topografin ganska långt från antennen är optimala även om antennen själv står på ställe som är medioker HF-mässigt.

    73&DX //Janne SM0AQW
     
    Last edited: Apr 22, 2018
    sm0cuh, SM7EQL and SM7SEK like this.
  8. SM0KBW

    SM0KBW Well-Known Member

    Hoppsan, jag trodde en liggande loop var horisontalpolariserad.
    Om man jämför t.ex en liggande helvågsloop med en horisontellt monterad vikt dipol, vad är det då som gör loopen vertikalpolariserad?
     
  9. SA0AND

    SA0AND Well-Known Member

    Radion är en Icom IC-7300 som fungerar utmärkt.
    Försöker använda den inbyggda SWR mätarfunktionen men hittar ändå inte någon uttalad resonansfrekvens. Men lyssnar jag på bruset och följer Diamonds kurva så kan jag stämma av antennen med den i radion inbyggda ATUn.
    Men hör ändå bara lite svag antydning till signal trots att G5RV ger s9+. Har lyssnat på flera frekvenser där det finns pågående QSO så att eventuell riktverkan inte är det som spökar.
     
    Last edited: Apr 22, 2018
  10. JanneG

    JanneG Well-Known Member

    #KBW

    Ja, du har rätt, liggande loopen slankmed av misstag - jag editerar inlägget bums! //Janne AQW
     
  11. SM5KYH

    SM5KYH Well-Known Member

    Nej. Du stämmer inte alls av antennen då! Det enda din radios inbyggda ATU gör är att anpassa sin antennkontakts impedans till vad di matarledning har för impedans i syfte att skapa anppassning.

    Vill du ha /antennen/ i resonans justerar du antennen.
     
  12. SA0AND

    SA0AND Well-Known Member

    Hmm nu blev jag konfunderad.
    Jag trodde att om jag justerat antennen med den inbyggda motorn till ungefärlig resonans för frekvensen så kan jag använda den i radion inbyggda ATUn till utöka antennens användbara frekvensomfång?

    En annan fråga borde jag inte kunna utnyttja IC-7300 SWR plot funktion(avsnitt 13.2 i fullständiga manualen) för att hitta resonansfrekvensen för antennen?
     
  13. SM4FPD

    SM4FPD Well-Known Member

    Du skall leta reda på resonansen med antennens skruv som första teg och i detta all enda steg.
    En liten dålig antenn blir ännu sämre om man ställer in den fel och försöker stämma av med den inbyggda avstämmaren.
    Har du en lång koax kommer en väldig massa nytta att hamna i den.
    Hur smal och svårhittad antennens resonans än är, så är det den du måste hitta.

    Jag känner igen saken från väldigt många jag hjälpt med mobilantenner för HF områdets lägsta frekvenser, ex 3750 kHz. Vanliga mobilantenner me spole ungefär på mitten av ett 2-3 m långt spröt. Hustler, G-Whip, Screwdriver, etc....
    Där man trimmat och trimmat längden på sprötet ovan spolen och tyckt att det går dåligt, så har det visat sig att antenns går på 3950, eller 3460 kHz.

    Allt detta liknar vad man gör med en magnetic loop oxo.

    De
    SM4FPD Roy
     
  14. SM5KYH

    SM5KYH Well-Known Member

    Det kan du endast göra i specialfallet då din matarledning (mellan antennens anslutningspunkt och den inbyggda mätbryggan i radio) är exakt en halv våglängd eller en multipel därav.
    Då (vid varje elektriska halvvågsavstånd från antennen) upprepas antennens matningsimpedans och kabeländen vid radion motsvarar då vad man faktiskt har i antennen.

    Men. Din ATU ändrar inte antennens avstämning.
     
    Last edited: Apr 22, 2018
  15. SA0AND

    SA0AND Well-Known Member

    Ytterligare en fråga när det gäller radialer, motvikt. Skall anslutningspunkten för dessa också förbindas med jord ( 1,5m) eller räcker radions jord via koaxialkabeln (20m)?
     
  16. SM7EQL

    SM7EQL Kortvågs- och UKV-tekniker

    Nej anslutningspunktens jord i en GP med eleverade radialer skall absolut inte förbindas med markjord.

    Optimalt är istället att använda en strömdrossel på matarkabeln och placera den nära matningspunkten. Direkt under matningspunkten eller i alla fall inte längre bort än c:a 1/8 våglängd. På så sätt hindras oönskade strömmar längs matarkabeln som annars fungerar som en "oönskad radial" kanske t o m av ofördelaktig längd och därför kan ställa till olika sorters problem.

    Efter strömdrosseln, d v s på sidan mot radion är det dock lämpligt att jorda matarkabelns skärm i ett jordspett. Då blir radialsystemet galvaniskt jordat samtidigt som immuniteten mot ledningsbundna störningar som kommer från datorer etc i ditt radiorum och följer matarkabelns skärm fram till antennen kan minska med flera tiotals dB.

    Det är enbart i fallet med radialer lagda direkt på mark eller nedgrävda, som det är OK att jorda direkt i marken under matningspunkten. Men det gäller då i det fall du har många radialer så att jordplanet är styvt och har god ledningsförmåga i förhållande till markjorden som i en jämförelse har vedervärdiga egenskaper för RF.
     
    SM7SEK likes this.

Share This Page