Sagn, teori og praksis
I det følgende beskrives konstruktionen af en simpel multiband delta-loop antenne til båndene 80-10m. Med antenneberegningsprogrammet EZNEC forberedes opsætningen teoretisk med den billige antenneanalysator miniVNA eller grafisk dokumenteres. Ligeledes er fordelene ved et koaksialkabel sammenlignet med en kyllingestige med Matchbox for denne type antenne praktisk og metrologisk dokumenteret.
I nogle uger havde jeg på en eller anden måde lyst til at arbejde på kortbølge, efter at have været QRV primært på VHF / UHF-båndene i de sidste par år for at operere via satellitter, ISS og Moon (EME) (se min hjemmeside). For KW har jeg et 18m Versa-tårn og 3-Element-Beam i 20/15/10 m, med hvilket jeg var aktivt mest på 20 m, for på sidst på 10 og 15 m foregik der relativt lidt. Jeg var nødt til at indse, at også efter kl. 19.00 herskede det ganske stille 20m. Ved 40 og 80 m var desværre ikke noget for mig, fordi mine halve dipoler til de to bånd var blevet revet i flere år, og disse manglede ikke på grund af min VHF / UHF eller pladsaktiviteter alligevel.
Mine præferencer er nu ændret, så jeg var nødt til at gøre noget for de to bands. Siden for et par måneder siden i vores OV G25 brød antenneanalysatorfeber ud, ville jeg ikke kun blot oprette den tilsigtede antenne, men også teoretisk beregne med antenneprogrammer, måle antennen efter opsætningen med Anlaysator og dermed sammenligne teori og praksis.
Teoretiske overvejelser og forberedelser
Efter at vi havde Delta-loopen til vores OV-hjem G25 tilbage i tandhjulene (se handling Nobelpristagere …) og jeg var meget tilfreds med send / modtag egenskaberne, ville jeg bygge denne type antenne derhjemme. Først og fremmest gjorde jeg mig smart i Rothammel, ARRL-håndbog og internet. I min gamle udgave af Rothammel er der ikke meget i den, det er begrænset til løkker med et lodret arrangement, sådan. Cubical quads. På internettet fik jeg nogle tip, dels med modstridende sagn, som gjorde mig nysgerrig. Endelig fandt jeg den bedste beskrivelse i ARRL-håndbogen.
I håndbogen omtales antennen som en Loop Skywire og præsenteres af radiooperatørsamfundet som et fuldstændig undervurderet hemmeligt tip med hensyn til forholdet mellem omkostninger og fordel. Jeg måtte være helt enig senere. Antennen er en multiband-antenne uden fælder, som kan fodres med normal RG58-koaks, og koster næsten intet. Det er resonans ved den grundlæggende frekvens 3,5 MHz og ved en hvilken som helst multiplum, inklusive 40, 30, 20, 15 og 10 m. Håndbogen fortsætter med at sige, at et ideelt strålingsmønster kunne opnås med en cirkulær løkke, men på grund af de nødvendige ophængningspunkter ville det være svært at opnå. Da et kompromis ville være et kvadratisk arrangement, der også blev beskrevet her. Andre former kan være tænkelige, så bare med passende kompromiser.
Det næste trin var en webstedsundersøgelse gennem min have. Da ejendomsgrænserne er dækket af høje træer, var en firkantet løkke, som beskrevet i håndbogen, ude af spørgsmålet for mig, men kun et trekantet arrangement. På grund af de mulige ophængningspunkter ville en trekant på ca. 20x30x30m være passende, fodret med et koaksialkabel i det ene hjørne af trekanten, dvs. ved ophængspunktet Versa Tower. For de to andre ophængningspunkter er tv-antennemasten på husets tag og en høj gran i ejendommens bagkant.
Vores OV hjemme deltaloop bruger en kæmpe matchbox og kyllingestige, som krediteres med fremragende funktioner, men jeg ville undgå dem af følgende grunde. På grund af metallet af Versa-Towers-hus ville det være vanskeligt at realisere en kyllingestige og en tyk Matchbox har jeg ikke. Så for mig kun koaksialkabel som det aktuelle foder, som foreslået i håndbogen. Som sammenligning har jeg vist resultaterne af Deltaloop med kyllingestige nedenfor med meget interessante resultater og konklusioner.
Dernæst skulle den samlede længde af ledningen bestemmes. Til dette downloadede jeg antenneberegningsprogrammet EZNEC fra internettet. Da en løkkeantenne ved siden af dipolen sandsynligvis er den enkleste antenneform, kunne jeg bruge EZNEC eller ved hjælp af den enkle og præcise introduktion af de nødvendige parametre og lade antennen beregne. Selv det reducerede antal i freeware-versionen af målepunkter (segmenter) er tilstrækkelig til denne enkle antenne fuldstændigt. EZNEC tager også forskellige jordforhold, konstruktionshøjde og trådmåler med i betragtning, så jeg stoler på programmet mere end de sædvanlige enkle beregningsformler c, f og k.
EZNEC kræver nu, at ophængningspunkter indtastes i et tredimensionelt koordinatsystem. Med hensyn til min ejendom er Y-aksen en parallel linje til min østlige ejendomsgrænse og X-aksen til den nordlige grænse. Z-aksen angiver højden på ophængningspunkterne, i mit tilfælde er dette både mit Versa Tower som udgangspunkt og fremføring. Det venstre billede er identisk med det højre, men jeg har flyttet diagrammet, så du kan se trekanten ovenfra som en to-dimensionel struktur. At flytte til enhver vinkel er let med EZNEC.
——–
Ovenstående billeder genereres automatisk af EZNEC fra posterne i tabellen "ledninger" skal registrere. Her har jeg opdelt de to lange ledninger igen i 2 dele, fordi jeg ville simulere den forsætlige sagging af de lange ledninger her. Så jeg opdeler tinget i 5 dele, selvom det selvfølgelig består af en enkelt ledning.
Deltråden nr. 1 er ophængt i slutningen af End1 ved Versa Tower (X = 0m, Y = 0m, højde Z = 15m) og slutter ved slutpunktet End2 ved X = 5, Y = 20, højde = 6m. Ende 2 på undertråd 1 er identisk med End1 på undertråd 2 osv. I kolonnen Conn indtastes forbindelsespunkterne automatisk, f.eks. W5E2 i kolonne 1, i. så wire1 / end1 møder wire5 / end2.
D
Det er faktisk alt hvad du skal gøre for at starte beregningerne og se resultaterne. Med SWR-knappen kan du nu vise resonanserne for antennestrukturen over et hvilket som helst frekvensområde, som vist nedenfor.
Diagrammet viser pæne resonanser ved 3,6 MHz og deres multipler. Oprindeligt havde jeg indsat Y-aksen med 30 m i Wires-tabellen beskrevet ovenfor, så uden først at beregne den faktiske teoretiske resonanslængde. Da det viste sig, var jeg ikke så langt væk med mine gætte værdier. Jeg måtte kun tilføje 1 m til Y, og jeg var på den ønskede resonansfrekvens i henhold til SWR-diagrammet. Den faktiske længde af de enkelte trådssegmenter og dermed den totale længde jeg kunne i o.a. Læs koordinatbilledet, hvis jeg flyttede musemarkøren over det respektive segment. Det var da 86 m.
Ovenstående SWR-diagram blev beregnet under forudsætning af en inputimpedans på 50 ohm. Ved 3,6 MHz har jeg faktisk fremragende værdier med 56 ohm og SWR 1: 1,5. Ved 7 MHz har jeg teoretisk 128 ohm og SWR på 1: 2.8. Om nødvendigt kunne begge bånd også betjenes uden yderligere tilpasning. Derefter gentog jeg den samme måling, idet jeg antog en inputimpedans på 200 ohm, i håb om, at SWR-værdien for det øvre bånd ville forbedre sig, bl.a. diagram.
Faktisk forbedres de øvre båndværdier her, men SWR bliver værre på 80 meter. Men da min største interesse er at betjene 80 / 40m, har jeg derefter fået mig til at tilslutte kablet ved fremføringspunktet uden impedans matching.
Diagrammet viser et højt smalt bånd af de to ønskebånd. På det følgende billede kan SWR’en ses igen for området 3-4 MHz i høj opløsning. På grund af den høje opløsning nås endda den teoretiske resonansværdi eller SWR på 1: 1 med 50,4 ohm. Båndbredde ved SWR
40 m-båndet ser ens ud, men med en værre, men acceptabel SWR uden impedans matching:
Nedenfor er de EZNEC beregnede direktivitetsdiagrammer for alle kortbølgebånd. I den relativt lave antennehøjde er antennen på 80m naturligvis en stejl plet i retning af 90 grader opad, ved 45 graders højde har den 3 dB mindre. Generelt fungerer det imidlertid i horisontalen næsten som en omnidirectional, den maksimale forskel nord / syd (omkring Y-aksen) til vest / øst Ca. X-akse) er ca. 3 dB. I de højere bånd er retningsbestemmelsen og Verzifpelung tilsvarende mere udtalt.
Retningsdiagram ved 80m
—–
For fuldstændighedens skyld følger plottene til bånd 40, 30, 20 og 10m, som allerede viser et klart retningsbestemt træk. Som forventet stråler antennen fladere med stigende frekvens.
Retningsdiagram ved 40m
—–
Retningsdiagram ved 17m
——
Retningsdiagram ved 20m
—-
Retningsdiagram på 10m
—— 
Og nu praksis
Efter at have fået fit i teorien, begyndte jeg at bygge antennen. Som angivet i håndbogen kostede antennen selv for mig en krone, selv for mig, fordi jeg kunne tage alt af min håndboks. De 3 ophængningspunkter var allerede der: Versa Tower, TV-antennemasten på taget og gran. Den sidstnævnte havde også et reb, som jeg en gang skød med en halebue over spidsen af en fyrretræ til ophængning af en langtråd. 1: 1 balun, trådstreng, isolatorer til afstivning og rebklemmer havde jeg også. RG58 / U på Versa Tower var allerede bevæget, da jeg tidligere havde betjent en Discone-antenne til VHF / UHF-området nær toppen af masten.
Den førstnævnte, næppe brugte lange ledning blev brugt til løkken, for den anden halvdel tog jeg en anden type isoleret kobberstreng. Som ledningslængde tog jeg nogenlunde værdierne fra EZNEC-beregningerne, men jeg målte kun dem med min skridtlængde. Et stærkt trin med mine korte ben = 1 m. Under alle omstændigheder forventede jeg at være helt forkert i det første forsøg, fordi jeg bestemt kun kunne indtaste jordforholdene i EZNEC-programmet meget unøjagtigt. Det skulle være over tommelfingeren, så et eller andet sted mellem 80 og 90 meter.
Mit Versa Tower er fast skruet fast til garagevæggen, jeg kan sveve det ned til en højde på ca. 7-8 m. Min Hausfirst har omtrent den samme højde, så antennetråden i den krumme tilstand delvist var på tagstenene. Ved gran trak jeg ledningen til målhøjde. Inden jeg begyndte at trække masten op, som trods alt kræver en ret atletisk præstation fra mig gamle drenge, havde jeg allerede ønsket at udføre den første måling. På det tidspunkt dukkede Heinz, DL9NDG, op for mig med antenneanalysatoren minVNA, som han havde lånt kort tid før fra den anden Heinz, DD9KA. Jeg fandt hurtigt en passende BNC-adapter på PL, og vi gik væk.
Resultatet skal beundres på billedet nedenfor. Til min glæde var teori (EZNEC-beregninger) og praksis (miniVNA-målinger) ikke langt fra hinanden, idet man sammenlignede ovenstående EZNEC-diagram for 1 – 30 MHz med billedet herunder. De samme resonanspunkter vises i begge diagrammer! Også den højere opløsning ved 3,6 MHz (næste billede) ligner meget teorien med lidt højere inputimpedans (grøn kurve) eller SWR (rød kurve). Selv resonanspunktet var nøjagtigt på 3,6 MHz, så jeg målte antennetråden tilfældigt fra starten. De faldende SWR-værdier med stigende frekvens målt med miniVNA, som ikke kunne ses i EZNEC-diagrammet, skyldes bestemt kabeltabene i den 30 m lange RG58 / U. Med EZNEC havde jeg beregnet værdierne direkte ved antennens indmatningspunkt.
Heinz I og II overlod antenneanalysatoren til mig, og jeg var i stand til at holde den stille. Derefter svejste jeg masten i en nominel højde på ca. 16 m høj og udførte en ny måling. Som frygtet flyttede det tidligere perfekte resonanspunkt desværre en smule til 3,7 MHz, se Dieagrams nedenfor. Til min glæde forbedrede SWR imidlertid til en acceptabel 1: 1,7 ved 40 m.
I 80 m er forskydningen af resonansen stadig ok, men for de højere bånd vandrede resonansfrekvensen uden for amatørradioområdet. Ved 40 m blev hun derefter skiftet fra den perfekte 7,05 til 7,28. På den anden side forbedrede SWR, til min glæde på 40 m, til en acceptabel 1: 1,7.
Så jeg slapp antennen ned fra gransiden (mindre front arbejde end krumtapakslen ved Versa Tower) og forlænget ledningen med 2,70. Denne længde havde jeg i klog fremsyn allerede fra, dvs. Jeg var lidt omdirigeret som en mulig reserve. Derefter blev gransiden hævet igen, og en ny måling blev foretaget. Og se og se, resultatet kan beundres i de følgende to diagrammer. Her er den røde kurve SWR, den grønne kurve er impedansen. De nøjagtige værdier for den bedste SWR og andre interessante værdier kan læses i linjerne over diagrammet.
SWR og impedanser i frekvensområdet 1 – 31 MHz
SWR og impedanser i 80 m båndet
Følgende er de målte SWR- og impedanskurver for alle HF-bånd 40m – 10m.
Related Posts
-
Delta loop skywire antenne 80m
Delta Loop (Skywire) antenne Sagn, teori og virkelighed Karl, DK5EC, konstruktion af en simpel multiband delta-loop antenne (skywire) til 80 – 10 m bånd….
-
Hudrødhed – årsager, behandling og hjælp
erytem erytem eller. rød hud eller rødlige pletter af huden skal betragtes bortset fra udslæt, selvom de har lignende udseende mønstre. Hudrødhed er…
-
Erfaringsrapport fra en begynder af et høreapparat Motivation til denne anmeldelse Baseret på min egen erfaring som en frisk eller uerfaren bærer af…
-
Snorke terapi – tandlæger Brandmann – kolleger
snorken terapi Dental splint mod natlig snorken Succesrig snorkebehandling kræver perfekt interaktion og tæt kommunikation mellem forskellige medicinske…