Amateurfunk Forum - Archiv

Fragen und Antworten zum Thema Funk

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Autor Nachricht
fccc
 Betreff des Beitrags: Ground-plane 40m auf 12m Fiberglasmast. (portabel)
Hallo,

ich baue gerade eine Lambda/4 Ground-plane für 40m. Das ganze wird an einem 12m Spiderbeam hd Fiberglasmast montiert. Am Einspeisepunkt in 2m Höhe ist ein 1:1 Balun als Mantelwellensperre. Durch Variieren der Strahler- bzw. Radiallängen (3 Stück die bis knapp über dem Boden abgespannt werden) konnte ich die Impedanz auf 35Ohm bekommen. Die leichte Fehlanpassung auf 50 Ohm könnte ich verkraften.

Jetzt hab ich die Impedanz nochmal nach 5m RG 58 Koax gemessen. Jetzt war die Resonanzfrequenz auf einmal höher (außerhalb des 40m Bandes) und das SWR war schlechter (1:2). Ich hab zuerst an das Koaxkabel gedacht, weil ich ein ähnliches Problem schonmal hatte, weil ich ein RG 58 mit 75Ohm verwendet hatte.

Ich habe also die Impedanz des Koaxkabels gemessen: 55Ohm!
Ist das noch im Rahmen für ein 50Ohm Kabel oder
kann das der Grund sein für das sich verschlechternde SWR? An der Antenne sollte es eigentlich nicht liegen, da die Impedanz am Einspeisepunkt ja gepasst hat oder?

Als Antennenanalyzer verwende ich den AW07A von Feature tech. Damit hab ich auch die Impedanz des Kabels gemessen.

Ich hoffe, mir kann jemand bei meinem Problem helfen und bedanke mich im Voraus.

Grüße

Manuel


  
 
4773
 Betreff des Beitrags: Re: Ground-plane 40m auf 12m Fiberglasmast. (portabel)
[quote]Hallo,

ich baue gerade eine Lambda/4 Ground-plane für 40m. Das ganze wird an einem 12m Spiderbeam hd Fiberglasmast montiert. Am Einspeisepunkt in 2m Höhe ist ein 1:1 Balun als Mantelwellensperre. Durch Variieren der Strahler- bzw. Radiallängen (3 Stück die bis knapp über dem Boden abgespannt werden) konnte ich die Impedanz auf 35Ohm bekommen. Die leichte Fehlanpassung auf 50 Ohm könnte ich verkraften.

Jetzt hab ich die Impedanz nochmal nach 5m RG 58 Koax gemessen. Jetzt war die Resonanzfrequenz auf einmal höher (außerhalb des 40m Bandes) und das SWR war schlechter (1:2). Ich hab zuerst an das Koaxkabel gedacht, weil ich ein ähnliches Problem schonmal hatte, weil ich ein RG 58 mit 75Ohm verwendet hatte.

Ich habe also die Impedanz des Koaxkabels gemessen: 55Ohm!
Ist das noch im Rahmen für ein 50Ohm Kabel oder
kann das der Grund sein für das sich verschlechternde SWR? An der Antenne sollte es eigentlich nicht liegen, da die Impedanz am Einspeisepunkt ja gepasst hat oder?
[/quote]

35 Ohm passen nicht zu 50 Ohm.

Es gibt kein RG58 das 75 Ohm Impedanz hat, das 75 Ohm Äquivalent ist RG59.

Die 55 Ohm die Du anschliessend gemessen hast sind wahrscheinlich eine Fehlmessung.

Wenn in einem 50 Ohm System die Quellimpedanz keine 50 Ohm real hat wird ein daran angeschlossenes 50 Ohm Kabel automatisch transformieren.
Werden Kabel elektrisch Lambda/2 oder deren mehrfaches lang gewählt erfolgt keine Transformation.
Es macht also mehr Sinn die GP auf 50 Ohm auszulegen.
Dazu wird es genügen den Speisepunkt und die Radials vom Erdboden durch wesentlich mehr Höhe zu entkoppeln.
Für elevated GPs ist Lambda/4 Aufbauhöhe schon recht optimal.


  
 
fccc
 Betreff des Beitrags: Re: Ground-plane 40m auf 12m Fiberglasmast. (portabel)
Ich hab die Impedanz des Kabels gemessen, indem ich die Kapazität C bei offener Leitung und die Induktivität L bei kurzgeschlossener Leitung gemessen hab. Die Impedanz ergibt sich dann aus der Wurzel von L/C.

Bzgl. rg58 kann ich sagen, dass ich das Kabel sehr günstig im Internet bestellt hab (weiß leider nicht mehr wo). Dann hab ich erst gemerkt, dass die wahrscheinlich (günstigeres) Kabel mit 75 Ohm verschickt haben. Seitdem kaufe ich das Kabel im Elektronikladen vor Ort, auch wenn es da etwas teurer ist.

Bzgl. Antennenhöhe ist es nicht möglich, die Speisung Lambda/4 (10m) hoch zu machen, da das ganze eine Portabelantenne werden soll.

Da das Koaxkabel aber nur 4m lang ist, halten sich die Verluste durch die leichte Fehlanpassung in Grenzen, hoffe ich zumindest.

Ich weiß allerdings nicht wie ich das Problem mit dem sich verschlechternden SWR bzw. die Erhöhung der Resonanzfrequenz beheben kann.

Ich tausche morgen mal den aus Kupferlackdraht auf den ft 140-43 Kern (bifilar) gewickelten 1:1 Balun gegen einen Koax Balun als Mantelwellensperre.

Zumindest hat der Balun dann auch 50 Ohm. Ansonsten könnte ich mir echt nicht vorstellen was das Problem ist...


  
 
30c5
 Betreff des Beitrags: Re: Ground-plane 40m auf 12m Fiberglasmast. (portabel)
[quote] Ansonsten könnte ich mir echt nicht vorstellen was das Problem ist...[/quote]

Das wurde Dir doch schon erklärt. Wenn Du 50 oder 55 oder 75 Ohm Koax an 35 Ohm anschließt, transformiert das Koax die Impedanz, es sei denn es ist Lambda/2 lang.

Mach mal Folgendes: 2 Radials abstimmen, als sei es ein Dipol. Wenn Du 4 Radials nutzen willst, die weiteren zwei ebenfalls mit der gleichen Resonanzfrequenz wie der erste "Dipol". Erst dann den Strahler anschließen und die Radials verbinden. Wenn die Impedanz ungleich der des Wellenwiderstandes des Koax ist, musst Du anpassen. Da die Fehlanpassung klein ist, kannst Du das auch mit einem ATU im TRX erledigen.

Wenn Du nicht höher als die 2m kannst/willst, montiere die Radials wenigstens horizontal.


  
 
fccc
 Betreff des Beitrags: Re: Ground-plane 40m auf 12m Fiberglasmast. (portabel)
Würde sich auch die Resonanzfrequenz ändern, wenn das Koax nicht genau 50Ohm hat? Wenn ja, soll ich die Groundplane durch Messen am Speisepunkt abgleichen? Die Resonanzfrequenz nach dem Koax liegt dann etwa 200kHz darüber.

Ich finde es komisch, dass ich jetzt schon zwei RG58 mit nicht genau 50Ohm erwischt hab... Das erste hatte über 70 und das was ich erst gekauft hatte 55Ohm. Ist die Streuung bei RG58 echt so hoch?
Vorallem wie stimmt man Antennen, bei denen man nicht direkt am Einspeisepunkt misst, überhaupt ab. Da bekommt man, wenn das Koax nicht genau 50Ohm hat, doch immer eine Verfälschung rein...


  
 
5bfc
 Betreff des Beitrags: Re: Ground-plane 40m auf 12m Fiberglasmast. (portabel)
Hallo Manuel,

RG 58 hat 50 Ohm +/- 2%, normalerweise.

Wie schauts mit Messgenauigkeit für L und C aus ?

Fehlerrechnung ?

Grüsse, Alfred.


  
 
d613
 Betreff des Beitrags: Re: Ground-plane 40m auf 12m Fiberglasmast. (portabel)
Hallo Manuel,

die Impedanz des Kabels kannst Du mittels Deines Analyzers viel einfacher abklären, indem Du an ein Stück von 5-10m einen induktionsarmen Widerstand von 50 Ohm an einem Ende anschließt und am anderen Ende SWR-Messung vornimmst. Wenn bei allen Frequenzen ein SWR von 1 angezeigt wird, hat Dein Kabel 50 Ohm. Wenn sich hingegen nur bei einigen Frequenzen (lambda/2) ein SWR von 1 einstellt, weicht die Impedanz des Kabels von 50 Ohm ab. Natürlich muss der Widerstand, testweise zunächst direkt am Analyzer angeschlossen, auch frequenzunabhängig ein SWR von 1 zeigen.
Für Portabeleinsätze hatte ich eine sehr ähnliche Antenne aufgebaut, mit nur einem Radial, also einen Winkeldipol. Zu beobachten war, dass der Draht am Fiberglasmast durch dessen Material eine deutliche "elektrische Verlängerung" erfährt, also deutlich kürzer ausfällt als berechnet. Hier hatte ich durch Umschaltung wahlweise besagten Winkeldipol für 40 m oder einen endgespeisten vertikalen Halbwellenstrahler mit L-Anpassglied für 20m zur Verfügung.
Hattest Du die beschriebenen 35 Ohm (ohne Blindanteile?) zunächst direkt am Antennenfußpunkt, also ohne jedes Kabel, gemessen? Wie rejection schreibt, findet dann in jedem Fall eine Transformation statt, die von der Kabellänge abhängt. Wie er ja ebenfalls schon schreibt, hast Du bei elektrisch lambda/2 Kabellänge keine Transformation, was Du in Deinem Fall ja direkt nutzen kannst, indem Du ein genau so langes Kabelstück verwendest. Die elektrische l/2 kannst Du ebenfalls mit Deinem Analyzer bequem direkt bestimmen. Mit einem l/4 Kabel von 50 Ohm hättest Du übrigens als Ergebnis ca. 70 Ohm real, also ebenfalls ein SWR-Minimum, allerdings größer 1.

73 Wolfgang


  
 
fccc
 Betreff des Beitrags: Re: Ground-plane 40m auf 12m Fiberglasmast. (portabel)
Das mit der Transformation am Koaxkabel hab ich schon verstanden, ich überlege mir das immer mit dem Smith-Diagramm. Wenn ich dabei 35Ohm am Speisepunkt habe und gehe mit einem 50Ohm Kabel weg, dann ändert sich zwar die Impedanz in Abhängigkeit von der Kabellänge, aber das SWR müsste sich doch eigentlich nicht ändern (eher kleiner wegen den Verlusten im Kabel). Eine Veränderung des SWR hab ich doch nur wenn das Kabel nicht 50Ohm hat, ich also im Smith Diagramm wieder auf 50Ohm normieren muss. Oder liege ich da falsch?

Wäre es sinnvoll als Kabellänge genau Lambda/2*Verkürzungsfaktor zu nehmen? Dann kann ich das Kabel auch noch für die 20m Groundplane (Speisepunkt in 7m Höhe, 3 Radiale, die im 45° Winkel nach unten gehen -> 50Ohm) verwenden (Lambda*Verkürzung). Würden die kleineren Verluste durch besseres SWR die längere Kabellänge rechtfertigen?

Ich kann jetzt außerdem sagen, dass Koax aufgewickelt auf ft 140-43 das Problem nicht löst.

Das mit dem 50Ohm Widerstand zum Testen des RG58 werde ich mal machen, danke für den Tipp. :wink:

Grüße

Manuel


  
 
30c5
 Betreff des Beitrags: Re: Ground-plane 40m auf 12m Fiberglasmast. (portabel)
[quote]Vorallem wie stimmt man Antennen, bei denen man nicht direkt am Einspeisepunkt misst, überhaupt ab. Da bekommt man, wenn das Koax nicht genau 50Ohm hat, doch immer eine Verfälschung rein...[/quote]

Man passt eine Antenne immer nur am Speisepunkt an. Wenn man das am entfernten Ende des Koax macht, dann passt man die Impedanz, die am Koax ankommt an. Dabei entstehen zusätzliche Verluste (zusätzlich zur Grunddämpfung des Koax) die vom SWR am Speisepunkt abhängen. Deshalb kannst Du in deinem Fall noch recht unbesorgt mit dem ATU im TRX anpassen.

Wie die Transformation wirkt kannst Du prima mit TLD berechnen.
http://www.ac6la.com/tldetails.html

Mit meinem RG213 (ca. 35m) habe ich nie Probleme gehabt. Wenn die Antenne am Fußpunkt auf 50 Ohm angepasst war, habe ich das Koax angeschlossen und der TRX sah 50 Ohm. Also dessen Toleranz scheint im Rahmen zu liegen. Welchen Kabelschrott Du da beschafft hast, kann ich natürlich nicht beurteilen ;)


  
 
4773
 Betreff des Beitrags: Re: Ground-plane 40m auf 12m Fiberglasmast. (portabel)
[quote]Das mit der Transformation am Koaxkabel hab ich schon verstanden, ich überlege mir das immer mit dem Smith-Diagramm. Wenn ich dabei 35Ohm am Speisepunkt habe und gehe mit einem 50Ohm Kabel weg, dann ändert sich zwar die Impedanz in Abhängigkeit von der Kabellänge, aber das SWR müsste sich doch eigentlich nicht ändern (eher kleiner wegen den Verlusten im Kabel). Eine Veränderung des SWR hab ich doch nur wenn das Kabel nicht 50Ohm hat, ich also im Smith Diagramm wieder auf 50Ohm normieren muss. Oder liege ich da falsch?
[/quote]

Da liegst Du falsch, der Richtkoppler misst nicht die Impedanz Deines Kabels sondern die Spannungen an der Meßstelle.
Wenn Du mit einem 50 Ohm Richtkopler eine Impedanz von 35 j0 Ohm misst ergibt das ein SWR von 1,43.
Auf den einzelnen Kabelabschnitten ändert sich die Impedanz durch Transformation, zwangsläufig auch das SWR.


  
 
30c5
 Betreff des Beitrags: Re: Ground-plane 40m auf 12m Fiberglasmast. (portabel)
[quote]Auf den einzelnen Kabelabschnitten ändert sich die Impedanz durch Transformation, zwangsläufig auch das SWR.[/quote]

Ich denke er liegt richtig, denn mit dem Kabel bewegt man sich im Smith-Chart auf Kreisen konstantem SWRs (bei verlustloser Leitung) um den Mittelpunkt. Die Impedanz ändert sich zwangsläufig in Real- und Imaginärteil, aber das SWR bleibt dabei konstant. Mit verlustbehaftetem Kabel bekommt man mit zunehmender Kabellänge eine "Schnecke" zum Kreismittelpunkt (das SWR wird immer besser). Das läßt sich mit TLD auch schnell nachprüfen.


  
 
4773
 Betreff des Beitrags: Re: Ground-plane 40m auf 12m Fiberglasmast. (portabel)
[quote][quote]Auf den einzelnen Kabelabschnitten ändert sich die Impedanz durch Transformation, zwangsläufig auch das SWR.[/quote]

Ich denke er liegt richtig, denn mit dem Kabel bewegt man sich im Smith-Chart auf Kreisen konstantem SWRs (bei verlustloser Leitung) um den Mittelpunkt. Die Impedanz ändert sich zwangsläufig in Real- und Imaginärteil, aber das SWR bleibt dabei konstant. [/quote]

Klar, warum sollte sich das SWR ändern wenn an der Antenne nichts verändert wird.

Ich hätte vielleicht schreiben sollen wenn er mit seinem 50 Ohm Richtkoppler nach unterschiedlichen Kabellängen das SWR misst.


  
 
d613
 Betreff des Beitrags: Re: Ground-plane 40m auf 12m Fiberglasmast. (portabel)
Hier
http://hamradioboard.de/wbb/index.php/T ... #post89166

lief eine ähnliche Diskussion.

Manuel, wie Du aus den vorstehenden Beiträgen siehst, wäre bei Deinem setup -35 Ohm real am Antennenfußpunkt - 50 Ohm Kabel- das für die Verlustberechnung maßgebliche SWR 1,43, unabhängig von der Kabellänge. Das bedeutet, dass bei zunehmender Kabellänge die Verluste auf jeden Fall ansteigen, auch wenn bei gewissen Längen das SWR-Meßgerät am antennenfernen Kabelende einen niedrigeren Wert anzeigen sollte. Hier hast Du lediglich den Vorteil, dass der TRX ein niedriges SWR sieht und nicht herunterregelt.

73 Wolfgang


  
 
fccc
 Betreff des Beitrags: Re: Ground-plane 40m auf 12m Fiberglasmast. (portabel)
Hallo,

danke erstmal an alle für die Antworten. Ich habe in TDL berechnet, dass bei SWR von 1,4:1 und einer Kabellänge von 5m nur ein ein Bruchteil eines dB durch Fehlanpassung verloren gehen.

Ich weiß jetzt auf jedenfall, dass die Antenne gut abgestimmt ist. Der Resonanzpunkt ist also genau in der Bandmitte. Wenn sich das SWR dann nach dem Kabel leicht verschlechtert (ich kann das nur durch das RG58 erklären, was nicht genau 50 Ohm hat) ist das auch egal. Ich verwende einfach den internen ATU und gut ist :)

Beste Grüße

Manuel


  
 
0301
 Betreff des Beitrags: Re: Ground-plane 40m auf 12m Fiberglasmast. (portabel)
[quote]Hallo,

danke erstmal an alle für die Antworten. Ich habe in TDL berechnet, dass bei SWR von 1,4:1 und einer Kabellänge von 5m nur ein ein Bruchteil eines dB durch Fehlanpassung verloren gehen.

Ich weiß jetzt auf jedenfall, dass die Antenne gut abgestimmt ist. Der Resonanzpunkt ist also genau in der Bandmitte. Wenn sich das SWR dann nach dem Kabel leicht verschlechtert (ich kann das nur durch das RG58 erklären, was nicht genau 50 Ohm hat) ist das auch egal. Ich verwende einfach den internen ATU und gut ist :)

Beste Grüße

Manuel[/quote]

Hallo Manuel,
das solche Kabel wie RG-58/213 für die heutige Zeit bei diesem Störspektrum mit nur etwa 40-50 dB Schirmungsmaß erreichen, ist man mit moderneren Kabeln wie H2000 klar im Vorteil, weil es mit etwa 100dB den Innenleiter abschirmt. Bei dem ganzen LED, PLC, DSL- etc. Krams wird der Innenleiter besser abgeschirmt. Die Mantelwellen kann man an beiden Enden dann sperren. Innerhalb des Hauses ist heute eine sehr gute Abschirmung wichtig.

73
Gerhard

Nachtrag: bitte auch die Stecker beachten, es gibt für H2000 auch Stecker, die als PL vorne verlötet werden und hinten wie ein N-Stecker verschraubt sind. Ich hatte auf einigen Homepages das bemerkt, das nur der Innenleiter verbunden war und der Außenleiter sich außerhalb befand. Diese Stecker PL-Camp von K-K passen für H2000, RG213 und auch andere Kabel mit dem gleichen Außendurchmesser.


  
 

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