Innovations-Bewerb: Low-Cost "Gain-Master 5/8" (Eigenbau)

[kml]

Hallo Andreas!

Meine Hochachtung für deinen Einsatz! Wirklich, Hut ab!

Aus Anerkennung deines Projektes habe ich mich extra in diesem Forum angemeldet, habe bisher nur mitgelesen...
Auch wenn vermutlich nicht alles was ich hier schreibe 100%ig stimmt, wird es vielleicht den Anreiz für Andere schaffen meinen Beitrag zu korrigieren, und Du kommst dadurch deinem Ziel näher.

Das Ziel ist es die Antenne möglichst so abzustimmen, dass sie bei der gewünschten Frequenz resonant ist, also für CB-funk in AT z.B. bei 27,200Mhz.

Ein kleiner SWR Wert bei einer gewissen Frequenz bedeutet nicht automatisch, dass die Antenne in Resonanz ist.

SWR hängt mit dem Wert Fußpunktimpedanz Z zusammen.
Es heißt, je weiter Z entfernt von 50 Ohm umso größer das SWR, z.B. wenn die Antenne einen Fußpunktwiderstand von 200 Ohm hätte, müsste das SWR 4 sein
(200/50, der kleinere Wert immer im Nenner).
Wobei das irgendwie nicht stimmt, da bei 27,000Mhz ist das bei dir gemessene SWR 1.67 aber 50/44,4=1,12
k.A warum - vielleicht weiß Jemand den Rechenfehler?


Der absolute Wert der Fußpunktimpedanz Z hängt jedenfalls vom Realteil R und Imaginärteil X ab

|Z| = √(R² + X²)

deine Messung bei 27,000 Mhz ergab |Z|=44,4 Ohm
da √(39.5² + 20.3²) = 44,41103... also eben 44,4 Ohm

Resonant wird die Antenne dann sein, wenn die gemessenen Blindanteile (=Imaginäranteil) des Fußpunktwiderstandes bei der gewünschten Frequenz möglichst nahe 0 sind, also in dem Fall X möglichst klein.


Laut deinem Diagramm sollte X den Wert 0 irgendwo zwischen 25,5 und 26Mhz haben.
Würde IMHO bedeuten die Antenne ist zu lang
=> je kleiner die Frequenz, umso größer die Wellenlänge.

Ob man jetzt die Kupferlitze kürzt, oder den Wert des Verkürzungskondensators ändert, kann ich leider nicht beantworten.

Sollte sich hier niemand mehr melden mit einer besseren Lösung/Erklärung und Dir nur noch Ausprobieren bleibt, bin ich gerne bereit dir vor Ort zu helfen.
Auch wenn es nur das "Mast halten" sein sollte

73
kml

[hf-doktor]

kml hats auf den Punkt gebracht.

Dein Analyzer-Scanner zeigt dir bei i-wo 28,xxx einen Resonanzpunkt, bei dem die kapazitiven sowie induktiven Anteile sich gegenseitig soweit kompensieren, das der Impedanzwert nahezu einen reelen Ohmwert ergeben.
An diesem Punkt arbeitet deine Antenne mit einem im Verhältnis zu den anderen Bereichen hohen Q = sog. hohe Kreisgüte.... wir erinnern uns:
Eine Antenne ist nichts anderes als ein Schwingkreis..
Vllt mal bildlich gesprochen zum Verständnis:
An dieser (Frequenz-)Stelle arbeitet dieser Schwingkreis = deine Antenne am effektivsten und kann ihre max. Leistung abgeben.
Diesen Punkt gilt es, von 28,xxx auf deine Arbeitsfrequenz 27 Mhz quasi herunter zu ziehen.

Das erreichst du durch Verlängern des oberen Draht (vllt mal 10 cm drannhängen)-
sowie das verschieben des Strombaluns, -also deine Spule- um das gleiche Maß nach unten.
Dadurch erhöhen sich die induktiven Anteile und die Resonanzfrequenz verschiebt sich nach unten in Richtung gewünschten 27 Mhz...
Also einfach abwickeln und z.B. 10 cm tiefer wieder als Spule aufwickeln... hoffentlich hast das Kabel vom unteren Teil lang genug gelassen...

Aber nicht wieder nur aufs SWR achten, dieses ist NICHT an der Stelle mit dem geringsten Werten bzw. geringsten Verlusten und dürfte überschlagsweise bei ca. 1,3 bis 1,4 liegen (wenn überhaupt so hoch).

Vergiss einfach dieses hier propagierte Streben nach möglichst geringen SWR... das ist -wie an anderer Stelle schon mehrfach geschrieben- eher zweitrangig und kein Qualitätsmerkmal oder Zeichen für die optimalste (abgegebene) Leistung der Antenne.

Leider ist das aus den Köpfen nicht raus zu kriegen...

[VictorPapa]

Hallo Andreas und Klaus,

super gemacht Andreas! Meine Gain-Master Variante ist auch bald am Start. Der Test muss warten, da mein MfJ-Analyser momentan rumzickt. Werde mir wohl auch mal den Rigexpert bestellen.

Die Frequenz müsste man durch folgendes beeinflussen können:

1. Die Schenkellänge des Dipols.
2. Die Länge des Stubs der Anpassleitung.
3. Die Länge des Koax-Kondensators.
4. Durch Ferrit-Ringe.
5. Durch das Teil-Umwickeln der Dipolschenkel mit Kupferdraht.

Ist der Dipol wirklich in Symetrie?

Versuche mal den Stub *Testweise* durch eine Zwillingleitung zuersetzten und schnippel dann so lange bis die Resonanzfrequenz errreicht ist.
Versuche mal den Koax-Kondensator variabel zu machen.
Versuche mal über das untere Stück Antenne ein PVC/GFK-Rohr wie bei dem Original zu schieben.

73 Victor.

[Cosmo]

Der Test muss warten, da mein MFJ-Analyser momentan rumzickt. Werde mir wohl auch mal den RigExpert bestellen.

Gute Idee, der von MFJ ist ohnehin der allerletzte Schrott und total veraltet. Moderne Antennenanalysatoren sind heute deutlich kleiner, leichter und leistungsfähiger als diese analogen Kisten!

Die Ferritringe und den Kupferdraht sollte er lieber weglassen, die sind auch beim Original nicht vorhanden, aber die Miteinbeziehung des GFK-Rohrs wäre für eine neue Meßreihe sicher günstig, und ja, der Dipol sollte eigentlich in Symmetrie bleiben.

[hf-doktor]

Bin jetzt ein wenig ratlos ... eigentlich sollte sich durch das Verlängern der ursprünglichen Gesamtlänge von 690cm die Resonanzfrequenz wie erhofft nach oben bewegen, wie man aber sehen kann war/ist genau das Gegenteil der Fall ... die Resonanzfrequenz sank beim Verlängern bis auf rund 25,4 MHz ...

Ich denke, die Resonanzfrequenz lag vorher i-wo bei 28,3 ???
Nun liegt sie (unverlängert) i-wo bei 26 oder wie oder was?... so langsam werden deine Diagramme/Messwerte etwas verwirrend und unübersichtlich...

Bei 28 > dann natürlich verlängern, bei unter 27 dann verkürzen....
Also wie war der Ausgangswert?

[Cosmo]

Wie man sehen kann liefert auf 27 MHz die auf insgesamt 730cm (690+20+20cm) verlängerte Antenne das beste SWR ...

Ja, aber vergiß nicht, sie soll auch auf 10 und 12 Meter noch brauchbare Werte liefern! Auch Sirio hat die drei Bänder nicht unter einen Hut gebracht, daher die Empfehlung für den Antennentuner auf 12 m. Nach Deinem letzten Stand müßte man den zumindest auf 10 Meter einsetzen.

[hf-doktor]

Wie man sehen kann liefert auf 27 MHz die auf insgesamt 730cm (690+20+20cm) verlängerte Antenne das beste SWR ...

Ja, aber vergiß nicht, sie soll auch auf 10 und 12 Meter noch brauchbare Werte liefern! ...

Genau das soll seine nicht, hier geht es nur noch um Optimierung 11 Meter 26,9 bis 27,4 . Im Original ist die GM nur eine "Kompromissantenne"

Ich glaube allerdings, Andreas weiss nicht so recht, worauf es wirklich ankommt.
Auch das mit dem SWR hat er scheinbar nicht so recht verstanden...

[Cosmo]

Genau das soll seine nicht, hier geht es nur noch um Optimierung 11 Meter 26,9 bis 27,4 . Im Original ist die GM nur eine "Kompromissantenne". Ich glaube allerdings, Andreas weiss nicht so recht, worauf es wirklich ankommt. Auch das mit dem SWR hat er scheinbar nicht so recht verstanden...

Da der Andreas nicht vorhat die Antenne zu einem kommerziellen Produkt zu entwickeln, können die anderen Bänder außerhalb vernachlässigt werden. Bei Sirio war das nicht möglich, die wollen die Antenne auch an die Besitzer von "Exportgeräten" verkaufen und wie wir wissen decken die nicht immer den 12m-Bereich ab. Ich denke Andreas hat vielleicht noch nicht alles verstanden, aber wenn er erst mal mit seiner Antenne fertig ist, dann schon.

[DK5VQ]

Ich denke, die Resonanzfrequenz lag vorher i-wo bei 28,3 ???
Nun liegt sie (unverlängert) i-wo bei 26 oder wie oder was?... so langsam werden deine Diagramme/Messwerte etwas verwirrend und unübersichtlich...

Bei 28 > dann natürlich verlängern, bei unter 27 dann verkürzen....
Also wie war der Ausgangswert?

Hallo Klaus

Ich muss Dich korrigieren. Die Resonanzfrequenz meines Nachbaues lag immer in der Gegend um die 25,8 MHz, natürlich ohne Anschlusskabel am Fußpunkt gemessen, guck Dir mal die rote Linie in folgendem Diagramm an:


Aber sogar selbst mit Zuleitungskabel (Aircell 5) lieferte mein Anaylzer am Autositz rund 25,8 MHz, siehe Foto: https://img1.picload.org/image/drlgdaga/img_38592.jpg

Leider habe ich Deine Aussage "Diesen Punkt gilt es, von 28,xxx auf deine Arbeitsfrequenz 27 Mhz quasi herunter zu ziehen" unreflektiert bzw. ungeprüft übernommen und bin Deiner Empfehlung ohne nachzudenken gefolgt und hab die Antenne verlängert, mit obigem Ergebnis ...

Ich versteh nur nicht, wo hast Du denn die "28,xxx MHz Resonanzfrequenz" meines Nachbaues her ??

Wie auch immer, der "Fehler" ist gefunden und ich werde die Antenne dementsprechend kürzen, ganz nach Deinem Motto: "Bei 28 > dann natürlich verlängern, bei unter 27 dann verkürzen...."

Danke und Grüße

Andreas

...oder die Länge erstmal lassen und mit variablen Kondensatoren die benötigten Werte herausfinden um sie später mit dem Teflonkabel nachzubilden... Alternativ längere Kabel als C einsetzen und scheibchenweise kürzen...

Gesendet von meinem LG-H815 mit Tapatalk

[hf-doktor]

...
...oder die Länge erstmal lassen und mit variablen Kondensatoren die benötigten Werte herausfinden um sie später mit dem Teflonkabel nachzubilden... Alternativ längere Kabel als C einsetzen und scheibchenweise kürzen...

Gesendet von meinem LG-H815 mit Tapatalk

Warum einfach, wenns umständlich geht ???

1. obere Dipolhäfte mechanisch kürzen.
2. die untere Dipolhälfte wird nur elektrisch gekürzt -nicht mechanisch-, in dem der Strombalun Richtung Speisepunkt (Antennenmitte)versetzt wird....

[kml]

Ich bin von dem Diagramm ausgegenagen



und wenn man die rote Linie verfolgt

Laut deinem Diagramm sollte X den Wert 0 irgendwo zwischen 25,5 und 26Mhz haben.
Würde IMHO bedeuten die Antenne ist zu lang
=> je kleiner die Frequenz, umso größer die Wellenlänge.

aber hast ja schon selbst herausgefunden...

Viel Glück beim kürzen!

Fragen and die Profis:

1, Wenn die Antenne im Prinzip ein verlängerter Vertikaldipol ist, sollte der Fußpunktwiderstand bei Resonanz ca. 36 Ohm haben, oder? (Abgesehen davon, dass dort eine Anpasleitung dranhängt)
2, Falls man nicht mechanisch sondern elektrisch kürzen möchte, könnte man für Messungen einen kleinen Derhkondensator stett des Kabelkondensator einsetzen?
Worauf müsste man da achten? t

Danke an alle mitwirkenden!

73
kml

[VictorPapa]

1, Wenn die Antenne im Prinzip ein verlängerter Vertikaldipol ist, sollte der Fußpunktwiderstand bei Resonanz ca. 36 Ohm haben, oder? (Abgesehen davon, dass dort eine Anpasleitung dranhängt)
2, Falls man nicht mechanisch sondern elektrisch kürzen möchte, könnte man für Messungen einen kleinen Derhkondensator stett des Kabelkondensator einsetzen?
Worauf müsste man da achten?

Hallo,

der Fußpunktwiderstand liegt bei Lamda 0.3125 bei ca. 50 Ohm (in bezug auf Maconi-Antenne), wird dann mit dem Koax-Kondensator wieder auf Lamda 0.25 reduziert um resonant zu sein (reduzierung von Blindanteilen). Ein Koax-Kondensator (mindestens RG-213 oder Teflon Koax-Kabel nehmen) wird auf Grund der Spannungsfestigkeit verwendet, ein Dreko ist hier deshalb nicht geeignet. Die Viertelwellen-Anpassleitung übernimmt dann die Anpassung an das Kabel von 50 Ohm.

73 Victor.

[hf-doktor]

Der Kondensator macht nichts anderes als die höheren induktiven Blindanteile der oberen Dipolhälfte zu kompensieren.

Das Ganze hat aber nichts mit Marconi- oder Monopol bzw Groundplaneantennen zu tun. Richtig sind dann die (theoretischen) 36 Ohm nach der Modellrechnung.

Die GM ist ein Dipol, und der hat im Resonanzfall rund 60-62 Ohm, von versch. Faktoren abhängig wie z.B. Schlankheitsgrad.

Deswegen kann die GM auch im Resonanzfall kein SWR von 1 bzw. 1,1 haben. Resonanz und Gute Anpassung/gutes SWR wird häufig in einen Topf geworfen... dabei sind es ganz untersch. Dinge.

Denn wenn es so wäre, hätte eine Loop/Vollschleife, z.B. Quad, im Resonanzfall ein SWR von mind. 2 am Speisepunkt...

[VictorPapa]

Wie man sehen kann nähert sich die Resonanzfrequenz trotz einer Kürzung von insgesamt 60cm (690-30-30) nur langsam den CB-Funk-Frequenzen (27,2 MHz). Dafür steigt aber das SWR bei 27 MHz bis auf knapp unter 4. Ein SWR von 4 kann man keinem CB-Funker mehr "verkaufen", unabhängig davon ob dies relevant ist oder nicht. Kürzung alleine ist also kein geeignetes Mittel um die Antenne auf 27,2 MHz in Resonanz zu versetzen. Was also tun damit beide Werte (Resonanz+SWR) "herzeigbar" sind?

Andreas,

versuche mal den Stub länger oder kürzer zu machen, kannst auch zum Testen RG-213 nehmen (Verkürzungsfaktor beachten)! Alles andere wie bei der Original Antenne belassen.

73 Victor.

[Eichhorn]

Ich habe von dieser Antenne und den eingesetzten Techniken keine Ahnung, aber wenn ich obiges Bild richtig interpretiere dann ändert sich bei der originalen GM die Resonanzfrequenz mit der verwendeten Frequenz.
Dies bedeutet für mich, dass irgendein Bauteil ( oder Bauteilkombination) frequenzabhängig ist und die Resonanzfrequenz in eine ähnliche Richtung drückt wie die verwendete Frequenz. Das natürlich nur innerhalb der oben aufgezeigten Grenzen.
Dieser Effekt fehlt vollständig im Nachbau. Entweder fehlt ein entscheidendes Teil oder von einem Teil ist das richtige Material noch nicht getroffen.
Ich habe diesen "Koaxkondensator" (vielleicht das Dielektrikum) im Verdacht.

Gruß, Eichhorn

EDIT:
Um meinen Verdacht zu erhärten oder zu verwerfen müsste man nur eine andere (kürzere) Länge von diesem Kondensator einsetzen.