LIDT OM TRÅDANTENNER TIL KORTBØLGE.
Om disse antenners båndbredde og impedans
En 80-meter dipol:

For et SWR på 1:2,5 ( ca. 3-dB båndbredden) har denne antenne, hvis hængt højt oppe, en båndbredde på ca. 300 kHz

Hvis vi forkorter antennen ( f.eks. til en G5RV eller en W3DZZ) mindskes båndbredden med anden potens af længdereduktionen:

G5RV: B/W ca. 170 kHz , W3DZZ: B/W ca. 200 kHz

Hvis man "knækker" antennen ( "inverted-V"), mindskes båndbredden yderligere! 

Med en lavthængende antenne kommer der jordtab ind i billedet, der så igen manifesterer sig som en større båndbredde!

Meget lavthængende antenner (h<1/8 bølgelængde) kan have formidable jordtab, hvis man ikke gør noget for at pynte på tingene!

Og bruger man en antennetråd, som er tabsbehæftet (rustfrit stål eller sågar et ferromagnetisk materiale) får vi sammen med en omgang tab også en øget båndbredde. Hvor de ohmske tab i en kobbertråd er nogle få procent, vil de med rustfrit stål være ca. 50 procent og med et ferromagnetisk jernmateriale måske endnu større!

Nogle tal for en dipols effektivitet med forskellige materialer til antennetråden:

Materiale:

h :

Kobber

97 %

Aluminium

95 %

Fosforbronze

92 %

Rustfrit stål, 18-8

< 50 %

Stål med 0,4-0,5% C

< 50 %

Jeg har nævnt de knækkede antenner; lad os prøve at sætte tal på det og på nogle andre ting:

KNÆKVINKLEN:

Knækvinklen:

Ændring i resonansfrq:

Impedansen:

180 (intet knæk)

0

70 Ohm

150 grader

+ 0,5 %

65 Ohm

120 grader

+ 1,7 %

55 Ohm

90 grader

+ 3,5 %

35 Ohm

ANTENNEHØJDEN:

Antennens højde:

Ændring i resonansfrq:

Impedansen:

< l /4

-

50 Ohm

l /4

0

70 Ohm

l /3

+2%

90 Ohm

l /2

+3%

70 Ohm

Som nævnt før skal man være meget opmærksom på det forhold, at jorden under antennen har en meget stor indflydelse specielt ved beskedne antennehøjder. Mindsker man antennens højde fra en kvart bølgelængde og nedefter, vil man se, at man fra de ovennævnte 70 Ohm går ned imod ca. 50 Ohm og bliver deromkring for endnu lavere højder.

For en højde på en tiendedel bølgelængde ville en antennes strålingsmodstand ligge på omkring 20 Ohm; når vi imidlertid oplever ca. 50 Ohm skyldes det at jordtabene lægger ca. 30 Ohm til, d.v.s. at mere end halvdelen af ens sendeeffekt tabes i jorden under antennen!!!

Man kan pynte på forholdene her ved at lægge en "modvægt" under antennen!

ANTENNETRÅDENS TYKKELSE:

Tråddiameter:

Ændring i resonansfrq:

1 mm

+0,4%

2 mm

0

3 mm

-0,3%

5 mm

-0,6%

 

Her har vi altså et par forklaringer på hvad radioamatører oplever med deres antenner og antennernes båndbredde og virkningsgrad.

ANTENNENS FØDNING:

Mest hensigtsmæssig er jo nok halvbølgedipolen og det uden knæk. Ofte kniber det imidlertid med pladsen hos mange amatører og så må man jo klare sig som man nu kan. Knæk på antennen gør som nævnt ikke så meget og det samme gælder til en vis grad med en grad af forkortning af antennen(ned til ca. 2/3 længde).
Skal man gøre en antenne kortere end den halve bølgelængde, skal forkortningen helst ske i en del af antennen, der ikke bærer stor strøm. Her er G5RV´en på 80 meter mindst heldig; W3DZZ har sine traps siddende et passende stykke ude på antennen (disse har godt nok tab), den er nok den bedste af de mest kendte flerbåndsantenner. FD4én er ikke forkortet, til gengæld er der noget ravruskende galt med dens fødning; dens 6:1 transformer ville på 80 meter give den en fødepunktsimpedans på ca. 18 Ohm!
Som nævnt har W3DZZ´en vel tab i sine traps og man betaler en pris med hensyn til båndbredde. Men FD4-"tilpasningen" er styg og G5RV´s balanceret-til-ubalanceret overgang rummer udfordringer, som de færreste kan honorere.

DEN BEDSTE ANTENNE:

Der er ikke nogen bedste antenne set udfra det faktum at de fleste af os møder begrænsninger for vor udfoldelse med hensyn til plads etc. Men vi kan altid prøve at optimere vor antenne så godt som nu muligt. Et par forslag: Skal en antenne forkortes, så gør det ude ved antennens ender, der koster det mindst. Koax-fødning er OK, hvis man sørger for balanceringen. To-trådsfeeder er fint; f.eks. 450 Ohm twin-lead (og en balanceret tuner). Hvis du kan, så hold dig fra
færdigkøbte antennen(!). Brug en ordentlig antennetråd. SWR-MÅLING:
Der er en anden meget væsentlig ting, når der diskuteres antenner eller når amatører beretter om deres frembringelser på antenneområdet:
Når man ser eller hører om oplevede SWR-tal er der nu endnu en ting, man skal være opmærksom på: Hvordan måler amatørerne disse SWR? Skal man overhovedet regne med opgivne tal, skal man helst vide noget om målingen og måleinstrumentet. Et SWR-meter skal have en tilstrækkelig god direktivitet, helst 35 dB eller bedre. Og så skal det have et tilstrækkelig stort dynamikområde; et ønskemål kunne være et lineært område på 50 dB.
Endelig skal der være den nødvendige afkobling mellem den balancerede antenne og et muligt ubalanceret fødekabel ( Ak, alle de kloge mennesker og deres meninger om baluns !) -- Det er nu godt 20 år siden man begyndte at kigge på dette problem. Men der er ikke desto mindre da vist stadig amatører, der mener, at jorden er flad som en pandekage!)
Jeg har sagt det mange gange, men gør det alligevel igen: En balun har en funktion både i sendemæssig og i modtagemæssig sammenhæng. Måske kan du leve med strålingstab og risikoen for forstyrrelser i sendesituationen. Men hvad med støj, der måske sætter grænsen for, hvor svage signaler du kan modtage?

KONKLUSION:

Den perfekte antenne kan de færreste af os lave. Men vi kan altid få det bedste ud af givne forhold. Væsentligt her en vis viden om hvad der påvirker vore antenner og hvad der bestemmer deres effektivitet.

Jeg har i det her fortalte sikkert bragt mig på kollisionskurs med ikke så få myter og myters tilhængere. Men myter er nu ikke sådan at slå ihjel; der skal tit mange kloge menneskers tanker og udsagn samt ikke sjældent mange år til-- .

Februar 2001
OZ8NJ

Copyright © 2000-2013. by Niels Rudberg.
Sidst opdateret: 31. august 2013 16:43:36 +0200.