Hela det här problemet "kokar ner" till vad som händer när en antenn blir väldigt liten i förhållande till våglängden, alltså långt ifrån resonans.
Då lagras mycket stora energimängder i fälten runt radiatorn och jordplanet, om det skulle gå att anpassa en så här liten antenn utan förluster i anpassningsnätet så motsvarar antennen en serieresonanskrets med ett Q av c:a 500, innebärande att kvoten mellan utstrålad och lagrad energi blir 500, om radiatorn görs grövre så minskar Q.
Sådana anpassningsnät går dock inte att realisera, det skulle krävas komponenter helt utan förlustresistanser. Med sådana skulle en 7 m vertikalantenn ha en verkningsgrad av "i häraden" 90% på 3,5 MHz.
Realiserbara anpassningsnät och jordplan har påtagliga förluster, man kan inte räkna med komponent-Q på mer än 200, och en förlustresistans av mindre än 5 ohm i ett realiserbart jordplan av nät kan knappast realiseras.
Om man räknar med sådana värden så blir verkningsgraden runt 15 % och ett Q hos den ekvivalenta kretsen på ungefär 15.
När frekvensen ökar så förbättras situationen, redan vid 7 MHz blir den
60-70 % och Q c:a 6.
Vid den första naturliga resonansen vid 10 MHz har verkningsgraden stigit mot 80 %. Problemet ligger nu främst i att jordplansresistansen är svår både att modellera och mäta upp, så osäkerheten blir stor.
Vad min mentor SM4COK(SK) en gång sade om att "
tråd gör mycket större nytta uppe i luften än på marken..." är lika giltigt i dag.
Man kan jämföra prestanda mellan en markmonterad vertikalantenn enligt OP:s koncept och en kort dipolantenn som tvingas i resonans på 80 m.
En realistisk verkningsgrad för vertikalen är högst 10-20% alltså 5-10 dB ner från en "full-size". Dipolen, som vi antar har en total längd av 15 m och sitter på en höjd av 7 m matas via 15 m av 450 ohms "window-line"
På 3.5 MHz får den strålningsverkningsgrad av c:a 20 % p.g.a markförlusterna och har en matningsimpedans av 4-j1400 ohm.
Detta är "svårmatchat" och en "stege" med 450 ohms impedans ger en förlust av 5 dB ungefär. Avstämmaren får också en svår uppgift eftersom den ska anpassa en last med endast ett par ohm realdel.
Verkningsgraden är alltså nere i vertikalens nivå, men vertikalstrålningsdiagrammet blir mer gynnsamt.
7 MHz är bättre, impedansen blir 26-j410 ohm som dels är mer hanterligt att anpassa, och som ger lägre förluster c:a 0,7 dB i matarledningen.
Anpassaren måste dock kunna stämma av i en last med ett stort impedansbelopp, minst ett par tusen ohm. Markförlusterna har också minskat till hälften.
Högre band blir ännu mer lätthanterliga; 14 MHz ger 390+j850 ohm och ytterligare lägre markförluster. Nu kan man försumma förlusterna i matarledningen, och avstämmaren får en ganska enkel uppgift.
Sammantaget visar detta på hur svårt det är att göra bra antenner för låga band i små utrymmen, men det visste vi redan innan...