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Fragen und Antworten zum Thema Funk


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 [ 20 Beiträge ]  Gehe zu Seite 1, 2
Autor Nachricht
 Betreff des Beitrags: Antennenspeisung
Ein Dipol der für 160m als Halbwellendipol arbeitet und bei 80m als Ganzwellendipol arbeitet soll gespeist werden. Ich weiß nur nicht welche Lösung zu bevorzugen wäre.

Über folgende Lösungsansätze habe ich bisher gedacht und brauche Euren Rat... ;-)

1. Lösung: Via Hühnerleitung in die Funkbude und dann an den manuellen Antennentuner.

Vorteil: Das wird wohl funktionieren ;-)
Nachteile: a). Mit Koaxkabel in die Funkbude ist bezüglich des Durchbruchs einfacher (obwohl bei Holz ist es vermutlich eh nicht so wild).
b) Zur Verringerung von Störungen (man made noise) scheint mir der Übergang von Koax zur Hühnerleitung außerhalb des Hauses mit einem BALUN 1:1 sinnvoll. Beim Ganzwellendipol sieht das Ganze aber anders aus... :-(

2. Lösung:
Antennentuner am Speisepunkt einsetzen.
Nachteil: Mein Tuner ist manuell und steht in der Funkbude. Und die Hühnerleiter bis in die Funkbude ist gegenüber störungen sicherlich empfindlicher (als Koax).

3. Lösung
Eine doppelte G5RV.
Vorteil: Womöglich kann man lauter alter Rothammel-Auflage Vom Tuner mit Koax aus der Funkbude raus und dann die Hühnerleiter mit einem 1:1 Balun speisen.
Nachteile: a) Die Speisung einer G5RV mit BALUN 1:1 hat offensichtlich Nachteile (Verluste), denn in der neueren Auflage ist diese Speisungsart nicht mehr enthalten. Andererseits funke ich mit dieser "TUNER->KOAX->BALUN->Hühnerleiter-Lösung gut. Ein Vergleich fehlt mir allerdings.
b) Die Länge der Speiseleitung beträgt dann ca. 20m - und das ist ganz schön happig.


Welche (verlustarme) Lösung würdest Du denn vorschlagen? JEDER Rat ist willkommen.


  
 
 Betreff des Beitrags:
Hast Du die Impedanz der Antenne durchgerechnet?

Da wird nämlich die ganze Sache interessant. Ganzwellendipole sind normalerweise recht hochohmig. Jetzt könnte man einen Trick anwenden, Speisung über symmetrische Leitung bis zum Shack an den Antennentuner. Ist die Leitung elektrisch Lambda/4 lang für 80 m, transformiert sie von hochohmig auf niederohmig. Für 160 m ist sie Lambda/8 lang, wenig Transformation, sinnvoll. Sie produziert aber Blindanteil, den man eventuell zum Kompensieren nehmen kann. :)
Nehme bei der Simulation einen realen Bodentyp, nicht ideale Erde. Jetzt weiß ich nicht, ob Dein Simulationsprogramm mit transformierenden Leitungen rechnen kann. Wenn nicht, kannst Du RFSim99 nehmen.
Mit etwas Glück könnte die Antenne sogar ohne Antennentuner arbeiten.

73 de DL2JAS


  
 
 Betreff des Beitrags:
Na das geht ja prima!!! ;-) Danke Andreas.

Sofort auf Anhieb gibt's Resonanzen im 80m- und 160m-Band. Die genauen Frequenzen stimmen zwar (noch) nicht, dass kommt aber noch....

Was denkst Du? Vom Gefühl her meine ich, dass die Impedanz mit dem Antennentuner einstellbar wäre und Blindanteile unproblematisch oder? Ohne Tuner geht's offensichtlich nicht (R << 50 Ohm)?

Hühnerleiter mit 500 Ohm (ca. 10 cm Leitungsabstand glaube ich) sind o.k. - oder?

Im Moment versuche ich den Zusammenhang der physikalischen Größen und das Smith-Diagramm zu verstehen. Insofern befürchte ich, dass dies nicht mein letztes Posting ist... ;-)


  
 
 Betreff des Beitrags:
Lade mal ein Smith-Diagramm hoch.

Wichtig ist, daß Du so simulierst:
Antenne -> symmetrische Speiseleitung -> 50 Ohm (symmetrisch).
Wenn das Programm Realteil und Blindteil ausgeben kann, bitte angeben, ganz wichtig!
Blindanteile, gerade wenn sie halbwegs konstant sind, sind ganz einfach zu kompensieren. Bleibt der Realteil zwischen 25 und 100 Ohm mit kompensiertem Blindanteil, geht die Antenne schon ohne Antennentuner.

73 de DL2JAS


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]Wichtig ist, daß Du so simulierst:
Antenne -> symmetrische Speiseleitung -> 50 Ohm (symmetrisch).[/quote]

Bei der bisherigen Simulation habe ich nur eine Speiseleitung von 500 Ohm verwendet und diese dann in der Simulation an die Signalquelle angeschlossen. Die Signalquelle verfügt über keine Impedanz. Soll ich zwischen Signalquelle und 500 Ohm Speiseleitung noch z.B. einen Meter Speiseleitung mit 50 Ohm zwischen klemmen?

Ein richtig gutes Stehwellenverhältnis will sich nicht einstellen, was wohl aber nicht an der Speisung liegt, sondern eher an der Antenne selbst (siehe Stehwellendiagramm im vorigem Posting). Ich vermute, dass es an den äußeren Antennenschenkeln liegt, die wegen unterschiedlicher Baumhöhen nicht parallel zueinander stehen.

Mit der Solver-Funktion des Programms 4nec2 lässt sich prima die optimale Länger der Speiseleitung ermitteln. Hier sind es 19,31 m.

Die Software gibt folgende Daten an:

Impedanz: 6,29 -j 31 (Werden Real und blindanteil addiert -> also 37,29 Ohm? Oder sollte der Realanteil ca. 50 Ohm werden und der Blindanteil kompensiert?)
Parallel from: 159 // -j 32.3 (Diese Angabe kann ich garnicht einordnen)
SWR: 11 (Stehwellenverhältnis verbessert sich bei 920 Ohm Impedanz der Speiseleitung lt. Solver)

Wäre es am besten die Antennenschenkel so zu verändern, dass sich ohne Anpassleitung ein gutes Stehwellenverhältnis herausstellt - und dann erst die Anpassleitung weiter in's Visier nehmen?


  
 
 Betreff des Beitrags:
Das sieht doch schon interessant aus!

Damit Du näher an die 50 Ohm kommst, muß die Transformationsleitung hochohmiger sein, Formel:
Antennenwiderstand mal Widerstand Funkgerät gleich Widerstand der Transformationsleitung zum Quadrat

Optimiere die Antenne bezüglich Länge und Form so, daß im Band 80 m der Blindanteil minimal wird. Welchen Wellenwiderstand hat die Speiseleitung?

73 de DL2JAS


  
 
 Betreff des Beitrags:
So, die Antennelänge habe ich zunächst ohne Speiseleitung so optimiert, dass bei 3.7 MHz der Blindanteil minimiert ist (siehe Diagramm).

Als Speiseleitung habe ich 500 Ohm Impedanz angenommen. In einer früheren Simulation ermittelte der 4nec2-Solver ein Optimum bei 920 Ohm.

Nach Deiner Formel ergibt sich folgendes Ergebnis für die Impedanz der Transformationsleitung: 1257 Ohm =SQR(31617 Ohm * 50 Ohm). Sind denn 1257 Ohm überhaupt praktisch realisierbar?


  
 
 Betreff des Beitrags:
So jetzt habe ich 600 Ohm angenommen, aber das Stehwellenverhältnis ist :-(

Das SWR-Diagramm habe ich mal hochgeladen.


  
 
 Betreff des Beitrags:
Irgendwas stimmt da nicht.

Hat die Antenne 32 kOhm, kommen nach der Transformation etwa 12 Ohm heraus, was ein SWR von 4 ergibt. Der Strahlungswiderstand mit 32 kOhm hört sich etwas hoch an, probiere verschiedene Bodentypen durch. Nebenbei, was kommt bei 160 m als Widerstand heraus, Re und Im?

73 de DL2JAS


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]Irgendwas stimmt da nicht.[/quote]

Du sagst es, Andreas. Ein ganz normaler 80m-Ganzwellendipol sollte doch eine Impedanz gegen 199 Ohm haben, oder?

Ein einfacher 80m-Ganzwellendipol hat aber in meinen Simulationen stets >>199 Ohm - halt in die Tausende :-( Alle Bodentypen habe ich ausprobiert. Nur geringfügig ändern sich die Diagramme.

Impedanzen für 80m und 160m siehtst Du in den Diagrammen. Als 160m-Halbwellen-Dipol sieht das Ganze gut aus - denke ich (<75 Ohm).

Was sagt denn Deine Software? Das kann doch nur ein Fehler in der Simulation sein oder?


  
 
 Betreff des Beitrags:
Es ist ein Ammenmärchen, daß ein Ganzwellendipol eine Impedanz von 200 Ohm hat.

Schlanke Ganzwellendipole haben durchaus eine Impedanz von mehreren kOhm. Bei meiner Simulation habe ich mit 1,3 mm dickem Draht in 13 m Höhe gerechnet. Auf 80 m bin ich auf 12 kOhm gekommen, Für 160 m spuckt EZNEC 13 Ohm aus. Beide Werte sind realistisch. Ein Halbwellendipol in Bodennähe ist weit niederohmiger als ein Dipol im Freiraum.

Baue mal einen "dicken" Dipol. Statt einem Draht pro Schenkel spannst Du zwei Drähte, die in der senkrechten Ebene etwas V-förmig auseinandergehen. Die Enden vom V werden miteinander verbunden. Du erhälst dann 7 Elemente. Ein reines Speiseelement und pro Seite drei Elemente. Je mehr das V auseinandergeht, um so tiefer wird die Resonanzfrequenz und auch die Impedanz. Nicht wundern, Du landest relativ schnell unter 1 kOhm. Eigentlich müßte das V eine Fläche sein, geht aber schlecht in der Praxis.

73 de DL2JAS


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote] Auf 80 m bin ich auf 12 kOhm gekommen, Für 160 m spuckt EZNEC 13 Ohm aus. Beide Werte sind realistisch. [/quote]

O.K. Dann läuft meine Software 4nec einwandfrei.

So, jetzt habe ich die Antenne breitbandiger gemacht (siehe SWR-Diagramm). So etwas wird sich im Betrieb sicher angenehm bemerkbar machen. Das schlechte SWR wird wohl mit der Antennenform oder besser mit meinen Abspannmöglichkeiten zu begründen sein. Als Leiterquerschnitt habe ich 1,2 mm verwendet.

Dennoch habe ich immer noch Probleme mit der Speisung eines Ganzwellenstrahlers mit mehreren Kiloohm Impedanz, will ich die Formel zur Berechnung der Transformationsleitung heranziehen.


  
 
 Betreff des Beitrags:
Das schlechte SWR ist mit Sicherheit auf die Antennenform zurückzuführen, die sich nach meinen Aufhängepunkten ergibt.

Denn eins ist klar: Deine Tip mit der Transformationsleitung funktioniert bei einem Ganzwellendipol richtig gut (siehe SWR im Diagramm).

Was denkst Du, soll ich einen Aufbau wagen und die Fehlanpassung (SWR 1:10) mittels Tuner kompensieren? Langsam bin ich ernsthaft am Überlegen, ob ich nicht Alternativen wie Traps in Erwägung ziehen sollte und das bisherige "unsymetrische Antennenknicken" lieber verzichte.

Der Weg zur Antenne ist doch etwas steinig. Auf jeden Fall danke ich Dir, Andreas, für Deine Super-Hilfe. :-)

Anbei habe ich die Diagramme gehängt, wie es "normalerweise" bei Ganzwellendipol mit Deiner empfohlenen Transformationsleitung gut geht (SWR <2).


  
 
 Betreff des Beitrags:
Sowas wie in der zweiten Simulation habe ich erwartet.

Eine Idee hätte ich noch. Baue die ersten Teile der Dipolarme als V. Versuche es mit einem offenen und einem geschlossenen V. Bleibt das V offen, sollte die ganze Geschichte recht niederohmig werden. Dann ist es eigentlich eine Doppelantenne, sowas wie Spiderdipol. Ausprobiert habe ich es noch nicht, ist eine Vorahnung.

73 de DL2JAS


  
 
 Betreff des Beitrags:
Diese Idee hatte schon W2EGH mit der Delta Loop (siehe Thread "Die beste 80m-Antenne" ftopic4468.html ). Von der Idee war ich hin und weg. Das änderte sich ab dem Moment, als ich diese Antenne durch die Simulation laufen ließ...

Gerade habe ich verschiedene Antennen-Varianten mit verschiedenen Abspannpunkten simuliert. Andere "geknickten"-Varianten (z.B. "Z" haben auch ein sehr schlechtes SWR :-(

Möglicherweise erfährt die Antenne durch die Knicke eine zusätzliche kapazitive Last, so, dass diese Konstruktionen stets fehlschlagen?

Bleibt mir erst mal nur ein reiner 80m-Dipol, den ich dann wahrscheinlich mit Traps für's 160m-Band erweitere.


  
 

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