Feeder

[SM7I]

En fråga kring valet av feeder för dipoler. Vad är "best practise" ?

Om man räknar ut exakt längd för en 40 meters dipol med 4 mm kopparwire och ska välja feeder till denna. Ska man då välja 300 ohms stege eller RG58 ? Det verkar förekomma lika många alternativ som det finns konstruktioner, men vad är best practise ?

Binder man upp sig på antennens bandbredd om man väljer det ena före det andra ? Vad ska man välja om man strikt ska köra 40 meters jämte vad man ska välja om man vill kunna köra antennen även på 80 och 20 meters ?

 

[SM4FPD]

Valen av antenn är ett svårt val, och det fina är att en kortvågsantenn kan se ut på många sätt, allt för att passa var och en. eventuella förlsuter och vinster 'är små och na har fria händer att skapa och experimentera. 4 mm tråd är grovt och dyrt och påverkar knappast bandbredden. Så det dugger bra med smalare tråd, kanske till och med flertrådig FK eller RK.
För att öka bandbrdden krävs tjocklek på upp till 10 procent av längden.

Om du med 40 meter menar 7 MHz och en avstämd antenn, dvs en dipol på 2 x 10 meter, med balun och koaxialkabel, ja då får du en avstämd antenn som är ganska olämplig att köra på andra band med, möjligen på 21 MHz där den då blir 2 x 3 kvartsvågor.

Menar du 40 meter 2 x 20 meter avsedd för 3,75 MHz så gälelr samma sak, antennen går bäst där den är avstämd.

Att tvinga, genom avstämning med antenntuner, antennen att gå på andra frekvenser, brukar inte vara så bra, det blir stora försluster i koaxen om na kör emd SWR på kanske 1 till 20.

Att mata med balanserad högOhmig feeeder, gör din 2 x 20 eller 2 x 10 meters antenn till en dubbel Zepp. den högOhmiga matarledningen stegen, ger små förlsuter även vid mycekt hög missanpassning.
En dubbelZepp kan na göra så lång som den får plats mellan antennträden.
Fördelen med en Dubbel Zeppp är att den kan ge dig en bra allbandsantenn.

Nackdelen är att man måste ha en antennvstämmare som kan mata balanserat, och att man måste stämma av för varje band, den i riggen inbyggda klararar ofta inte en sådan antenn utan man måste ha en manuell avstämmare. I vissa fall är det opraktistk att installera en balanserad matarldning.

Helt problemfri blir sällan en Dubbel Zepp ändå, på visa QRG kan n få HF i chassit, och på andra QRG klarar inte avstämmaren. Gneom att experimentera med feederlängden kan man dock hitta en god kompromiss.

Slutresutlatet för olika trådantenner är mest beroende på omgivningar och markförhållanden trots allt. men längden ger ofta en bättre rådanatenn på de låga amatörbanden.

 

[SM7I]

OK, det var intressant att läsa. Låt oss nu hypotetiskt säga att vi konstruerar en dipol klippt för 40 meters bandet och använder med 300 eller 450 Ohms stege. Då har vi alltså en dubbel Zepp. Enligt vissa källor skall denna kompletteras med en 1:1 balun i slutet av anpassningen, dvs i änden av feedern för att sen anslutas till valfri längd RG58 eller liknande som sedan går till ATU. Detta resonemang låter för mig som en RF choke.

Detta påstående verkar inte heller vara den genomgående inställningen bland konstruktörer. återigen frågan om vad som är best practise, dvs vad regelboken säger ?

 

[SM4FPD]

Att mata en stege med balun får stå för den som sagt det.
En Dubbel Zepp skall matas med en symmetrisk antannavstämmare.
Men ibland gör man sin antennvstämamre symmetrisk, eller balanserad genom att använda en balun efter densamma. en "kort" RG-58 tump är några meter på de här frekvenserna och påverkar inte särskilt mycket.
Många fabriskbyggda antennavstämmare har en balun för att åstadkomma symmetrisk utgång. Ofta då 1 till 4. dock det bästa är om symmetrin åstadkommes vid 50 Ohm, dvs före avstämmaren, eller i avstämmaren. Men återigen nån dB hit eller dit vid HF är inte hela världen.

ehuru man skalll behöva justera feederlängden är inte en fråga om teori eller ej, kanske en fråga om bekvämlighet, och experimentlust.

Om vi går ifrån konstruktion till praktisk bygge så är det stor skillnad och man tvingas ofta experimentera exvis med olika längder på kablar.

Någon regelbok för antennbyggen känner inte jag till i alla fall. Däremot finns det utmärkta böcker i ämnet. Men en känlsa och experimentlust är mycket värt.

 

[SM0AOM]

Vi får anta att med "rätt längd" avses en dipollängd som är i halvvågsresonans på den aktuella frekvensen.

Då kommer den att ha en matningsimpedans på runt 40 - 80 ohm beroende på hur högt den sitter över marken, och på markens elektriska egenskaper. Med en 1:1 strömbalun i matningspunkten och koaxialkabel får man ett antennsystem som kommer att fungera alldeles utmärkt inom ett ganska smalt frekvensområde, kanske +/- 2% inom SWR-cirkeln 2:1. Om ens radio klarar denna missanpassning i bandkanterna så är detta system att föredra, eftersom det går att förlägga koaxialkabel enkelt utan att få problem med koppling till metallföremål och byggnadsdelar.

Detta system går dock bara att använda på de frekvensband där antennen är ett udda antal halvvågor lång, en dipol för 40m får också en lågohmig matning på 15 m.

Om man istället matar samma dipol med "stege" så blir det en missanpassning redan i matningspunkten, men om man väljer en längd på "stegen" som är ett heltal gånger 1/2 våglängd så kommer antennens matningsimpedans att repeteras i kabeländen, och då kan man sätta balunen där i stället. "Stege" har lägre förluster än koaxialkabel, men kräver en mer omsorgsfull montering än koaxialkabeln.

Problem kan uppstå om "stegens" längd blir ett heltal gånger 1/4 våglängd, för då kommer antennimpedansen att transformeras till ganska opraktiska värden i kabeländen.

Som ett exempel transformeras 50 ohm till 1800 ohm via 1/4 våglängd av 300 ohms kabel. 1800 ohm motsvarar SWR på 36:1 relativt 50 ohm och ligger utanför vad alla baluner är dimensionerade för. Då återstår att använda någon form av avstämd antennanpassare, som är dimensionerad för de spänningar och strömmar som uppstår vid impedanser i den storleksordningen.

Har man gjort sig omaket att montera en dipol med "stegmatning" och även skaffat sig en riktigt dimensionerad avstämd antennanpassare så har man på köpet fått en antenn som kommer att ge bra resultat på alla frekvenser där antennanpassaren klarar av att tvinga hela systemet i resonans = resistiv ingångsimpedans.

Vidare kommer man att få ett system som har högre totalverkningsgrad, eftersom förlusterna i riktigt monterad "stege" är så små att man kan försumma dem jämfört med förlusterna i antennanpassaren, medan koaxialkabelns förluster vid höga SWR inte alls är försumbara, och måste adderas till förlusterna i antennanpassaren.

Som vanligt är det tillämpningen som styr.

Om man är nöjd med en antenn som fungerar inom ett ganska smalt frekvensområde så är en koaxmatad dipol med balun i matningspunkten att föredra, medan om man önskar ett antennsystem som kan arbeta på många frekvensband med bra resultat, det avstämda antennsystemet med "stegmatning" är att föredra.

Man bör gärna se det hela ur ett "helhetsperspektiv", det kan vara så att en antenn som gjorts bredbandig, som t.ex. T2FD, kan ha högre verkningsgrad än t.ex. en koaxialkabelmatad dipol som används långt ifrån sin resonansfrekvens om förlusterna i alla delar räknas in.

I bifogade pdf-fil finns resultaten av 4 körningar i G4FGQ:s utmärkta program "dipole3" för beräkning av hela antennsystems prestanda. Lägg särskilt märke till skillnaden mellan "stegmatning" och "koaxmatning" när en antenn för 3,5 MHz används på dubbla frekvensen. Förlusterna i koaxialkabeln blir c:a 5 dB högre, vilket innebär att 2/3 av inmatad effekt blir till värme.