Amateurfunk Forum - Archiv

DJ5IL schreibt dazu:
[color=#0000FF:d6llm4hu][i:d6llm4hu]Das Coaxsegment läßt sich elektromagnetisch gleichwertig durch einen einfachen Leiter mit gleicher Länge und gleichem Durchmesser ersetzen, die Antenne läßt sich dann in klassischer Weise zwischen diesem Leiter und der Verlängerungsspule des Rohrsegments über ein Stromsymmetrierglied (z.B. Mantelstromdrossel = 1:1 Guanella) mittels Coaxialkabel speisen - Diese äquivalente Konfiguration offenbart die wahre Natur der MicroVert und ermöglicht gleichzeitig einfache Antennensimulation. Es folgen die Ergebnisse meiner Simulation mit EZNEC+ v. 4.0.[/i:d6llm4hu][/color:d6llm4hu]

Das sollte Stefan mal austesten, aber offenbar reicht sein Platz dazu nicht aus.

@alfred

[quote]FAKTEN

Falls derartige Antennen frei und ausgestreckt in angemessener Höhe installiert sind, strahlt das Coaxsegment den weitaus größten Teil der Energie ab - oder genauer: Es ist für den weitaus größten Teil der Strahlung verantwortlich (weil wie bereits erklärt ein perfekter Leiter keine Energie emittieren kann ...), indem es den größten Teil des Strahlungswiderstandes und damit des Wirkungsgrades beisteuert. Es dient gleichzeitig als Speiseleitung und mit der Außenfläche seines Mantels als "Strahler" und es kann mit einem Wirkungsgrad in der Größenordnung von typisch 20 % gerechnet werden, entsprechend etwas mehr als einer S-Stufe (6 dB) weniger Signalstärke im Vergleich zu einer verlustfreien Antenne. [/quote]

Quelle:
http://cq-cq.eu/mv.htm#deutsch

Was strahlt, ist die Außenfläche des Mantels.
(Koax kann man sich auch als Kombination von drei Leitern denken: Innenleiter, Innenfläche Mantel und Außenfläche Mantel. Bei Anschluß an symmetrische Antennen entsteht Gleichtaktstrom auf der Außenfläche des Mantels, die als "Mantelwellen" in den Shack zurückfließen können oder gar abgestrahlt. Eine MWS unterdrückt genau diese Ströme auf der Außenfläche.)

Den Rest Deiner Ausführungen verstehe ich nicht ganz...

Hallo Karsten,

soweit ich das jetzt verstanden hab, wird hier zwischen L-C glied und Draht gespeist.

Also wie beim Dipol, der Draht ist der eine Pol, das L-C Glied der andere Pol.

Damit lässt sich aber die Anordnung der Dosenantenne in der Praxis schlecht darstellen, da die Speisung / Zuleitung ja jetzt in der Mitte erfolgt, also zwischen L-C und Draht. Du müsstest sie über eine grosse Länge im rechten Winkel zum Draht erstmal wegführen.

Für mich ist das in der Praxis der Vorteil dieser Antenne:

Für mich ist das ein "verkrüppelter" Dipol, der den Vorteil hat, daß ich ihn vom Ende her mit einfachen Mitteln speisen kann.

(Natürlich kann ich einen fullsize Dipol immer am Ende speisen, mittels Spannungsanpassung, mach ich ja selber oft genug)

Das ist die ideale Hochhaus - Balkonantenne:

Am Besenstiel möglichst weit rausgesteckt, kein Gegengewicht nötig, kein Tuner nötig.

Wirkungsgrad sicher bescheiden.

Ich mach ab heute mittag Versuche mit dem Ding in gut 2m Höhe, also Kabel am Boden, dann ca. 2,3m senkrecht hoch, wieder verglichen gegen Mag Loop.

Die Versuche mit dem Teil auf dem Stuhl im Freien, Kabel über gesamte Länge am Boden, Aufbau wie weiter vorne im Thread beschrieben, haben deutlich schlechtere Werte wie die Mag Loop (RG213, nicht verzinnt, 4m Umfang) im Gebäude / ebenerdig gezeigt.

Grüsse, Alfred.

Endgespeister Dipol:

http://dc7hs.blogspot.de/2011/06/city-windom.html

Wenn die volle Baulänge hat könnte ich mir da durchaus guten Wirkungsgrad vorstellen.

Hallo Günther,

sorry, ich les dummerweise nicht immer den ganzen Thread mit.
sollte ich besser tun...

Beim rumprobieren mit dem Teil hab ich als erstes mir die Stromverteilung auf dem Kabel angesehen, dazu benutze ich einen simple Koppelschleife mit HF Gleichrichter, wenn ich damit an Antennendrähten langfahre, kann ich sehr schön die Strom Maxima / Minima feststellen.

Bei der Dosenantenne ist mir aufgefallen, dass der HF Magnetfeld und damit der HF Strombelag an dem Ende des Kabels maximal ist, an dem das L-C Glied sitzt. Zur Mantelwellensperre hin ist das HF Magnetfeld / und damit der HF Strombelag null geworden.

In dem Moment war mir klar, dass das Kabel strahlt, weil ich einen Wert gesehen hab den ich sonst in dieser Grössenordnung auch von Drahtantennen kenne ( bei dieser Frequenz / Leistung)

Dann hab ich mich gewundert, dass das Kabel an der Stelle, an der der Mantel aufhört, Strommaximum zeigte.

Meine eigene, eher banale Erklärung war, dass ich hier den Innenleiterstrom sehe, der das L-C Glied speist, da der Strom im Mantel hier null ist, und an der Mantelwellensperre ich mit meinem Messgerät (nach aussen) null Strom sehe, da hier der Innenleiterstrom sich wieder mit dem gleich grossen entgegengesetztem Aussenleiterstrom kompensiert.

Mag sein das dass eine etwas "simple" Ansicht des Sachverhaltes ist.

Grüsse, Alfred.

[quote]... soweit ich das jetzt verstanden hab, wird hier zwischen L-C glied und Draht gespeist.

Also wie beim Dipol, der Draht ist der eine Pol, das L-C Glied der andere Pol.

Damit lässt sich aber die Anordnung der Dosenantenne in der Praxis schlecht darstellen, da die Speisung / Zuleitung ja jetzt in der Mitte erfolgt, also zwischen L-C und Draht. Du müsstest sie über eine grosse Länge im rechten Winkel zum Draht erstmal wegführen.

Für mich ist das in der Praxis der Vorteil dieser Antenne:[/quote]

Ja, wobei die Speisung leicht aussermittig erfolgt, sonst wäre das Koaxstück länger, denn für den Aussenmantel gilt der Verkürzungsfaktor des Coax von 0,66 natürlich nicht. Die kapazitive Belastung ist konstruktions- und aufbaubedingt natürlich trotzdem deutlich, womit ein erheblicher Verkürzungsfaktor trotzdem zum Tragen kommt. Damit erklärt sich auch die Verstimmung der Antenne, wenn man die Lage des Coax verändert, denn dadurch ändert sich der Verkürzungsfaktor und man muss die Spule/Dose neu abgleichen, bzw. die Position der MWS ändern.

Wenn man also akzeptiert hat, dass es eben nichts anderes ist, als der beschriebene Dipol und der Hauptstrahler das Coax ist, und damit die Antenne natürlich als entsprechend lang (gross) zu betrachten ist, dann ist es eben kein 10cm langer Wunderstrahler mehr, wie von Arthur behauptet wird. Und kein neues physikalisches Prinzip, welches nicht simuliert werden kann. Und nicht mehr soll hier diskutiert werden. Dass man damit HF in die Luft bekommt, wird auch von DJ5IL nicht bestritten und von Stefan praktisch bewiesen. Aber nüchtern betrachtet sieht man nun auch die Stellgrössen für ein Verbesserung und die realistischen Verluste.

Ja, denk ich auch,

man sollte:

- Die Spule verlustfreier gestalten
- Die Dose vergrössern ?? ( Dann ändert sich natürlich das L-C Verhältniss, bringt das was ?)

- eventuell RG213 ? oder anderes verlustfreies Kabel ? würde das was bringen ?

Grüsse, Alfred.

[quote]würde das was bringen ?[/quote]

Kaum, weil das Coaxsegment als Hauptstrahler den Wirkungsgrad maßgeblich prägt. Dieses möglichst ideal aufzuhängen, brächte am meisten. Arthur behauptet ja, das Coax würde gar nicht strahlen und Stefan glaubt ja auch, wenn, dann nur zum geringeren Anteil, und genau das werde ich mir mal experientell ansehen, wenn ich Stefans Antenne hier habe.

Ein Vergleich:
http://dk5ec.de/Nobelpreis.htm

73 Wolfgang

@alfred

Zu Deiner gemessenen Stromverteilung: Klassischer Dipol, oder? Stromgespeist in der Mitte. Da, wo die MWS sitzt, ist der Stromknoten. Alles so, wie bei Karl Fischer beschrieben.

Der "Innenleiterstrom" ist die Speisung. Du hast aber die HF gemessen. Die kommt von der Außenfläche des Mantels.
Die Dose wird wahrscheinlich zu kurz sein, um dort die Verteilung vernünftig anzeigen zu können.


@Wolfgang

Klasse!

@Günther:

Ja, natürlich, das ist ein Dipol.

Stromverteilung an der Dose messen kann man sich sicherlich sparen.

Was lästig ist an dem Teil im praktischen Betrieb ist, dass die Verlegesituation des Kabels, vor allem der Stücks nahe der MWS, enormen Einfluss auf die Resonanzfrequenz hat.

Auch hier bildet sich der Dipol wieder ab:

Wenn ich von einem Dipol das Ende (Spannungsbauch) kapazitiv belaste, durch enorme Erdannäherung, ändert sich auch die Resonanzfrequenz. Das Ding verhält sich genau so, wie man es von einem Dipolast erwarten würde, dessen Ende man erdnah verlegt.


Grüsse, Alfred.

Mal eine Frage:
Meine Dosenantenne ist recht schmalbandig. in Zahlen: ca. 150kHz auf 40m. Diese Schmalbandigkeit bemerke ich auch empfangsseitig. Aus früheren Zeiten weiß ich noch, dass ein paar Meter Draht ausreichten, über ein sehr breites Band halbwegs ordentlichen Empfang zu haben. Drehe ich aber mit meiner Antenne nur 500Khz höher oder tiefer als die Resonanzfrequenz, ist der Empfang sehr stark abgeschwächt bis fast nicht mehr möglich. Meine GPM-1500 hat dagegen selbst auf 80m immer noch deutlich erkennbare Signale gebracht.

Wie kommt die Schmalbandigkeit der Antenne zustande, wenn das Kabel der eigentliche Strahler sein soll? Ein gleichwertiger Draht halbwegs frei in der Luft lässt sogar 160m-Signale hörbar werden. Wie also schafft es die Spule mit Schwingkreis, gerade Empfangsseitig derart schmal zu werden?

Ich hab aktuell noch keine neuen Versuche, deswegen kommt gerade auch nichts Neues von meiner Seite... nur theoretisches....

Gruß Stefan

[quote]ca. 150kHz auf 40m.[/quote]

SCHMALbandig? OK, verglichen mit einem offenen Draht ohne alles mag das stimmen. Für meine symmetrisch gespeiste große Schleife überm Garten hab ich für den Koppler Abstimmschritte von 20 bis 25 kHz im 40m-Band abgelegt. Auch die meisten (nicht alle, hängt eben von der Güte ab) verkürzten rotary Dipole kommen mit etwa 30 bis 50 kHz bei SWR < 2.0 daher. Gute Sperrkreisdipole sind ähnlich gestrickt.

[quote]Meine GPM-1500 hat dagegen selbst auf 80m immer noch deutlich erkennbare Signale gebracht.[/quote]

Du weißt aber schon, daß die GPM-1500 genau für Breitbandigkeit und kurze Stablänge ausgelegt ist und garnicht anders darf, da sie von 1.8 bis 30 Mhz spezifiziert ist? Diese mit einer Monoband-Antenne zu vergleichen hinkt dann doch ein wenig. Ebensowenig läßt sich das mit einer G5RV vergleichen, die zwar auf die Bänder grob-abgestimmt ist, aber eben dennoch eher breitbandig arbeitet, solange man sie ohne Koppler nur für den Empfang betreibt.


Frage:
[quote]Wie kommt die Schmalbandigkeit der Antenne zustande, wenn das Kabel der eigentliche Strahler sein soll?[/quote]

Antwort:
[quote]die Spule mit Schwingkreis,[/quote]

Was MACHT denn ein Schwingkreis? Er ist auf einer bestimmten Frequenz resonant (er "schwingt") und je nach Güte fällt er mehr oder weniger steil zur Seite ab. In diesem Fall eben weniger. Das hat damit nichts zu tun, daß das Kabel Großteil des Strahlers ist, es ist einfach seine Eigenschaft, die mit Aufbau und Qualität der Grundschaltung zusammenspielt.

Ein einfacher Monoband-Dipol ist auch nichts anderes, als auf genaue Länge in Draht ausgeführter "Schwingkreis", der seine Energie nicht zurückführt sondern eben abstrahlt. Alles was kürzer ist braucht Spulen und/oder Kondensatoren - wobei manche Kondensatoren auch als Draht- oder Stabgebilde abgebildet sein können, wie z.B. die Dachkapaziäten an der G4MH-Yagi, mit deren Länge und Lage die Antenne feinabgestimmt wird.

73 Jörg

[quote]Mal eine Frage:
Meine Dosenantenne ist recht schmalbandig. in Zahlen: ca. 150kHz auf 40m. [/quote]

Stefan,

Eine tatsächlich sehr kurze Antenne wäre sehr viel schmalbandiger. Eine gute Magloop hoher Güte hat kaum SSB Bandbreite. Wäre nur die Spule plus Dose der alleinige Strahler, müsste die Bandbreite ebenfalls in diesem Bereich liegen.

[quote]
Koax kann man sich auch als Kombination von drei Leitern denken: Innenleiter, Innenfläche Mantel und Außenfläche Mantel.

[color=#0000FF:2czznx3d]Stimmt! Das kann mit dem Skin-Effekt begründet werden[/color:2czznx3d]

Bei Anschluß an symmetrische Antennen entsteht Gleichtaktstrom auf der Außenfläche des Mantels, die als "Mantelwellen" in den Shack zurückfließen können oder gar abgestrahlt.

[color=#0000FF:2czznx3d]Nöö? Auch eine symmetrische Antenne an einem Koaxkabel wird über Gegentaktströme gespeist, es enstehen keine Gleichtaktströme, wenn nicht anderweitig Unsymmetrien im Spiel sind.
Gleichtaktströme werden durch Unsymmetrien der Antenne gegen Erde verursacht - und zwar bei symmetrischen Speiseleitungen genauso wie bei Koaxleitungen.[/color:2czznx3d]

Eine MWS unterdrückt genau diese Ströme auf der Außenfläche

[color=#0000FF:2czznx3d]Stimmt, eine Mantelwellensperre unterdrückt Gleichtaktströme auf dem Außenmantel. Als Stombalun oder Gleichtaktdrossel unterdrückt sie genauso Gleichtaktströme auf einer Paralleldrahtleitung[/color:2czznx3d]
[/quote]

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