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

Windom, Caroliona Windom, FD4, FD3

Discussion in 'Antenner och master' started by SM4FPD, Jan 24, 2013.

  1. SA5A

    SA5A Well-Known Member

    SM0BRF, du tänker dig alltså att antennen bara används där den horisontella tråden är i halvvågsresonans? OK.

    Men, även så, menar du att strömmen är större i den horisontella ledaren än i den vertikala som går ner till sändaren?

    Om man lyckas få till riktigt bra halvvågsresonans, skulle man då kunna ta bort tråden ner till sändaren, eftersom strömmen är pytteliten där? (Det sista är ett litet osäkert skämt från min sida)

    Sture
     
  2. SM0BRF

    SM0BRF Well-Known Member

    Hej Sture!
    Ska man vara renlärig så är en äkta Windomantenn en halv våglängd lång och matas med en tråd i en punkt så att det inte blir någon stående våg på den. Det är en smalbandig antenn, om den ska fungera som det är tänkt. -EQL har i ett tidigare inlägg en länk, som beskriver historien. Det fanns möjligen också referenser till tekniska utläggningar. Annars finns de säkert att finna med hjälp av Google.

    /Roland
     
  3. SA5A

    SA5A Well-Known Member

    Tack för svaret, Roland. Jo, jag läste så gtt jag kunde på de där länkarna. Bland annat följande:
    "Nowadays there is much confusion to what is to be understood under the term Windom antenna. Purists, like the late L. B. Cebik, W4RNL (°1939 - †2008) and myself included, would employ the term Windom antenna only for a dipole fed by a vertical single-wire transmission line connected at an off-center location of the dipole such that the Standing Wave Ratio (SWR) on the vertical wire is low. By consequence, the vertical wire will not radiate and the current distribution on the horizontal wire section will be undisturbedly sinusoidal. I will call this antenna the archaic Windom antenna."

    Jag förstår inte det där, känner mig bara skeptisk till förklaringen. Jag trivs inte med att inte förstås sånt här! ;-) Kanske någon kan förklara?
     
  4. SM3BDZ

    SM3BDZ Well-Known Member

    Sture,

    det är inte så lätt att förstå vad du inte förstår... ;)

    Är det detta med SWR?

    Man är ju van att betrakta fenomenet som något negativt, men det är ju en förutsättning för att en antenn ska vara en antenn att det finns en stående våg på den!

    73/Lasse
     
  5. SM0KBW

    SM0KBW Well-Known Member

    Det kan bara gälla om den vertikala tråden är väldigt kort, 1/8 vågländ eller kortare, så fort den närmar sig en 1/4 våg så måste den få SWR och därmed stråla.
     
  6. SM4FPD

    SM4FPD Well-Known Member

    Jodå SPARKY jag minns detta mycket väl.
    Den andra lille knatten, var nog lika gammal som mig 14 år kanske.
    Kjell hette han och skaffade en SET-19 han oxo men blev aldrig radioamatör.
    Visst har detta satt sina språr i hjärnan hos en av de små knattarna, men skillanden mellan trådmatad Windom och T-antenn har jag grunnat mycket på.

    Intressasnt läsning tack för alla inlägg, hoppas på emr.

    de
    NFKR
    SM4FPD
     
  7. SM3BDZ

    SM3BDZ Well-Known Member

    Är det verkligen så? Är inte villkoret för SWR att det sker en reflektion?

    Om vi i teorin tänker oss att en 1/4 våglängd lång enkeltrådig matarledning avslutas med den impedans den uppvisar i sin bortre ände (antennänden) sker det då någon reflektion? Om inte, uppstår ingen SWR på ledningen.

    Vad kan man räkna som karaktäristisk impedans på en enkelledare?

    Många frågor blir det... ;)

    73/Lasse
     
  8. JanneG

    JanneG Well-Known Member

    Lasse, BDZ

    du har rätt - SWR är inget begrepp som kan tillämpas på enkelledare (hur skulle man mäta det?). Till yttermera visso kan man tillfoga att begreppet karakteristisk impedans inte kan tillämpas på enkeltrådar (återigen - hur skulle man mäta den?) --- så du har all anledning att misstänka att några av inläggen ovan innehåller en del desinformation. Den vertikala delen i en VS1AA eller gammel-windom är lika mycket antenn som den horisontella delen och antennens matningspunkt är i nedre änden av den vertikala tråden - något annat sätt att se den antennen har jag svårt att föreställa mig:)

    Hälsar Janne/0AQW
     
    3 people like this.
  9. SM0AOM

    SM0AOM Well-Known Member

    Alla trådar som det flyter en HF-ström genom strålar ut elektromagnetiska vågor.

    När trådarna är "korta" är strålningsintensiteten eller effekttätheten i fjärrfältet proportionell mot strömmen gånger längden, det en gång så betydelsefulla "amperemetertalet".

    De enda sätten att hindra trådar att stråla är antingen att skärma dem som i en koaxialkabel, eller att skapa en lika stor och motriktad ström i en annan tråd på ett litet avstånd, då har man fått "den balanserade stegmataren".

    Alla objekt har en karaktäristisk impedans, och ett närmevärde för en enkel tråd som angavs på 40-talet av den store antennteoretikern Sergei A Schelkunoff är Ka = 120(ln[längden/radien]-1) vilket för en "vanlig" matare med 2 mm diameter och 20 m längd blir c:a 1000 ohm.

    När en sådan tråd ansluts till en punkt på antennen där impedansen ligger i "samma härad" som trådens kommer de stående vågorna på matarledningen att minimeras och därmed blir den lättare att anpassa till sändaren.

    Det var det som general Loren Windom, W8GZ, gjorde.

    Strålningen från matarledningen kan inte påverkas av detta.

    73/
    Karl-Arne
    SM0AOM
     
    3 people like this.
  10. SM0KBW

    SM0KBW Well-Known Member

    Kan man inte se en dipol som en ledare med oändlig (nåja) ståendevåg?

    Hur ska den annars komma resonans?
     
  11. SM7EQL

    SM7EQL Kortvågs- och UKV-tekniker

    Det låter rimligt. När jag labbade med mina Beverage-antenner för länge sedan mätte jag upp impedanser i enkeltråden mellan 500-800 ohm vid vaierande höjder över marken. Genom att terminera bortre änden i en resistiv belastning gick det att minimera SVF. Ju mindre avståndet mot mark ju jämnare SVF över ett allt större frekvensområde. Bäst SVF och minsta inverkan från markens växlingar vid regn och torka fick jag när en parallell enkeltråd placerades direkt på marken. Alltså en vanlig öppen matarledning men där ena branchen låg på marken. Signalnivåerna minskade men i utbyte blev antennens egenskaper otroligt stabil och då tänker jag närmast på fram/back förhållandet i häradet 20 dB i låga elevationsvinklar.

    /Bengt
     
  12. SM0AOM

    SM0AOM Well-Known Member

    Resonans i en elektrisk krets implicerar energilagring, och i dipolfallet sker detta genom att en stående våg bildas utöver hela dipolens längd.

    Om ståendevågförhållandet skulle vara oändligt innebär det att dels är antennen förlustfri, och dels att den inte strålar ut någon energi alls varken som elektromagnetiska vågor eller som värme.

    Det som sker utefter en dipol är att energiförlusterna, dels som värme och dels som utstrålade vågor, orsakar en positiv realdel i mittpunktens matningsimpedans.
    Denna realdel transformeras i den 1/4-vågs transformator som dipolhalvan med sin
    tidigare nämnda karaktäristiska impedans utgör till en mycket högre impedans i änden.

    Eftersom strömvågen som utbreder sig efter elementet inte kan passera änden, måste den återreflekteras till matningspunkten, där den träffar på nya strömvågor vilka skapar den stående vågen utefter dipolen.

    För att all energi som matats in i dipolen vid ett givet ögonblick till sist ska ha strålats ut behöver den göra c:a 5 färder fram och tillbaka, detta motsvarar ett Q av runt 10 i den ekvivalenta resonanskretsen som dipolen kan modelleras som.

    Hela resonemanget med energilagring i antennelement och dess konsekvenser för matningsimpedansen och antennens bandbredd är ett formidabelt elfältproblem, och det var inte förrän man under 40-talet började behandla det allmänna fallet med energitransport i vågledare och elektromagnetiska horn som en arbetsbar lösning kom fram.

    Schelkunoff angrep frågan genom att låta en hornantenn gå igenom alla former via den bikoniska antennen till den cylindriska dipolen.

    Han löste den i princip olösbara Halléns integralekvation genom att göra "ingenjörsmässiga approximationer" och dela upp problemet i två halvor;en för realdelen eller den förlustbehäftade delen, och en för imaginärdelen eller den energilagrande delen. Arbetet ledde inte heller till några exakta lösningar, men till uttryck i sluten form som den praktiserande radioingenjören kunde "greppa" och tillämpa.

    73/
    Karl-Arne
    SM0AOM
     
    Last edited: Jan 26, 2013
    1 person likes this.
  13. SM0KBW

    SM0KBW Well-Known Member

    Tack för ditt klargörande inlägg, AOM! Brasklappen (nåja) var att jag insåg att det måste finnas förluster i systemet för att antennen ska fungera.
     
  14. JanneG

    JanneG Well-Known Member

    -KBW Bengt, Karl-Arne -AOM
    Slutsatens "det måste finnas förluster i systemet för att antennen ska fungera" verkar litet tveksam för mig - men jag kanske har missförstått resonemangen ovan?
    undrar JanneG/0AQW
     
  15. SA5A

    SA5A Well-Known Member

    Många intressanta slutsatser i denna tråden! Hur många håller med om min slutsats: Om den vertikala tråden inte strålar, så går det ingen ström i den och då kan man ta bort den. (Antennen funkar lika bra ändå!)" :)
     
    1 person likes this.
  16. SM0AOM

    SM0AOM Well-Known Member

    Resonemanget med "strålningsresistans" förutsätter att man tänker i banorna att HF-energi omvandlas från "bundna vågor" i transmissionsledningen till "fria vågor" i rymden runt antennelementen.

    Det går inte att om man betraktar en antenn som kretselement att skilja de förluster i antennen som orsakar den önskade utstrålningen från de som orsakar oönskad uppvärmning.
    Båda dessa manifesterar sig som resistanser i antennens ekvivalenta schema.

    Ett logiskt sammanhängande sätt att föreställa sig mekanismen bakom detta är att definiera en tänkt resistans som upptar den del av den inmatade effekten som har omvandlats till nyttig utstrålad effekt och en annan, verklig, som omvandlar inmatad effekt till förlustvärme. Det är då önskvärt att den resistans som omvandlar HF-effekt till värme är så liten som möjligt, helst = 0.

    Stående vågor på antennelement är inte alls nödvändiga för att antenner ska kunna stråla. Kända exempel är helix-antenner och romber.
    Även mycket långa trådar i förhållande till våglängden har försumbara stående vågor men är ändå goda strålare.

    73/
    Karl-Arne
    SM0AOM
     
    Last edited: Jan 25, 2013
  17. JanneG

    JanneG Well-Known Member

    Karl-Arne -AOM,
    Aha - med förluster menar du summan av förlusteffekten i antennsystemet och "nyttoeffekten" som strålas ut; det går ju inte att skilja på dem genom nägon mätning i matningspunkten - där syns bara en impedans med sina real- och imaginärdel. Om realdelen i matningsimpedansen är noll är det helt säkert att antennen inte fungerar! och att SWR i matningspunkten är oändligt. Ibland fattar man långsamt ....
    73 Janne/0AQW
     
  18. SM3BDZ

    SM3BDZ Well-Known Member

    Fast Janne/AQW, jag kan nog ändå ha förståelse för att det tar emot att tänka sig en nyttoresistans som förlust! Ungefär som att upphäva uttrycket verkningsgrad...

    73/Lasse
     
  19. Sparky

    Sparky Well-Known Member

    WINDOM & SWR hos enkeltrådsmatad Windom. D v s "riktig Windom"

    Absolutvärdet av SWR (SVF) var fullständigt ointressant.
    Men:

    För att veta om man anslutit nedledningen i en punkt på den horisontella delen där impedansen motsvarade den i nedledningen, så gjorde man så här:

    Man trädde på en "spole" runt nedledningen och m h a en lång isolerad stång förde man den utefter nedledningen. Spolen anslöts naturligtvis till någon form av indikator (t ex analog mA-meter).
    Förekom variationer i instrumentet, så flyttade man anslutningen ett stycke.
    När indikatorn visade homogent och icke varierande utslag, visste man att man anslutit i rätt punkt (för aktuell fq).

    Den praktiska nyttan var närmast att undvika alltför stora variationer i nederänden, där man matade in energi i systemet och därmed slapp "krana" i onödan vid små fq-ändringar.

    En reaktiv matning har tyvärr egenskapen att man tvingas "stämma om" även vid små fq-ändringar.

    Med anslutningen i en punkt där nedledning och den egentliga antennens impedanser överensstämmer, blir det så mycket enklare.

    Sparky
     
  20. SM0GLD

    SM0GLD Vänsterhänt

    Mycket intressant information.

    Detta betyder alltså att matningen kunde råka hamna i en punkt som avviker från 1/3-del. (ingen "riktig" windom alltså enl böckerna)

    Sen har vi det där med jordanslutningen......
    Om matarledningens impedans motsvarar ca 1000ohm så blir kanske kravet på jordanslutningen tämligen okritisk, ska man se det på det viset?
    Annars är ju jord alltid ett problem för den som matar en vertikal tråd.

    /Micke
     
    Last edited: Jan 25, 2013

Share This Page