SWR abhängig von der Kabellänge (Impedanztransformation)

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Krampfader
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SWR abhängig von der Kabellänge (Impedanztransformation)

#1

Beitrag von Krampfader »

Schönen Guten Abend :)

Da ich heute Abend meine 100m RG-58 von https://www.amazon.de/EMOS-Koaxialkabel ... 032&sr=8-3 zum Verbasteln geliefert bekommen habe habe ich rein aus Interesse gleich mal einen Versuch gestartet, und zwar zum Thema:

"ungünstige Kabellänge und SWR"

Ich habe dazu extra zwei Kabel angefertigt, eines laut Kabellängenrechner (siehe: http://www.dl0hst.de/kabellaengenberechnung.htm ) mit günstiger Länge (sprich 3,64m), das andere im Vergleich dazu mit ungünstiger Kabellänge (1,82m), hier nun das Ergebnis:

Bild Bild Bild

Bild Bild Bild

Der Dummy-Load im ersten Bild soll uns hier auf 27,205 MHz (Kanal 20) als "Antenne" dienen, sprich er simuliert/liefert ein SWR von 1,10. Die komplexe Impedanz "Z" beträgt hierbei rund 45 Ohm. Im zweiten Bild (mit dem Kabel günstiger Länge) bleibt das SWR mit 1,10 ident, lediglich die komplexe Impedanz "Z" steigt geringfügig von 45 auf 46 Ohm (ebenso der Blindwiderstand "X", von 0,30 Ohm auf 1,25 Ohm). Schließt man nun das Kabel mit ungünstiger Länge an so bleibt auch hier das SWR mit 1,10 konstant, hingegen steigt "Z" von 45 auf 55 Ohm. Der rein Ohmsche Anteil "R" steigt ebenfalls von 45 auf 55 Ohm. Und auffällig: Die Reaktanz "X" wechselt mit dem negativen Vorzeichen von induktiv zu kapazitiv.

Fazit: Für eine reine SWR-Messung (z.B. mit einem simplen SWR-Meter) ist die Kabellänge völlig egal, egal ob nun (zufällig) günstig oder ungünstig. Stimmt man seine Antenne jedoch mit einem Analyzer ab (und möchte die realen Verhältnisse oben am Antennen-Fußpunkt, sprich Speisepunkt kennen) so sollte man besser doch eine günstige Kabellänge verwenden welche die realen Verhältnisse möglichst genau von oben am Dach nach unten spiegelt.

Andreas :wave:
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Re: SWR abhängig von der Kabellänge (Impedanztransformation)

#2

Beitrag von Krampfader »

13DAX66 hat geschrieben:
So 6. Sep 2020, 07:49
Wenn die Messung die realen Werte am Antennenfußpunkt ermitteln soll, muß man mit die Siegellänge messen, die ist L/2.
Verkürzungsfaktor (L/2 * VK) nicht vergessen.
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noone
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Re: SWR abhängig von der Kabellänge (Impedanztransformation)

#3

Beitrag von noone »

Das hat man in den Frühzeiten des CB-Funks gemacht

zb in den ÜSA wo man im Dorfladen zwar TV-Kabel aber kein RG58 bekam

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Re: SWR abhängig von der Kabellänge (Impedanztransformation)

#4

Beitrag von Krampfader »

Mahlzeit!
noone hat geschrieben:
So 6. Sep 2020, 10:55
zb in den ÜSA wo man im Dorfladen zwar TV-Kabel aber kein RG58 bekam
Aus obigem günstigem 100m RG58 lassen sich insgesamt 12 Stück Halbwellen-Dipole anfertigen. Zusammen mit dem https://www.pmr-funkgeraete.de/Funkgera ... :1018.html kostet so eine Eigenbau-T2LT dann keine EUR 4,-- an Materialkosten, gerade eben eine daraus gebaut, siehe Bild:

Bild

Für unterwegs die ideale CB-Funk-Antenne/Ausrüstung, siehe Bilder: viewtopic.php?p=567961#p567961 ... aber auch an der GFK-Angelrute braucht sich diese Drahtantenne nicht vor käuflichen Halbwellen zu verstecken, siehe: https://www.askari.at/silverman-stigma- ... 74974.html

Hoch vom Sofa und raus mit Euch, solange das Wetter noch so toll ist.

Schönen Sonntag noch!

Andreas :wave:
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Messergebnisse abhängig von der Kabellänge

#5

Beitrag von Krampfader »

.
Schönen Guten Abend! :)

Bei meinem heutigen Radausflug mit TomTurbo (siehe Fotos unter: viewtopic.php?p=569667#p569667 ) habe ich diesmal die Gelegenheit genutzt und eine meiner realen Antennen ("EasyFed für Arme") vermessen, und zwar mit verschiedenen Kabellängen, zweimal mit einer "günstigen" Kabellänge, und dann auch einmal mit einer möglichst ungünstigen Kabellänge, hier das Ergebnis:



1. Messung auf 27,205 MHz mit einer günstigen Kabellänge von 3,64m (RG58):

Bild Bild Bild Bild



2. Messung auf 27,205 MHz mit einer günstigen Kabellänge von 7,28m (RG58):

Bild Bild Bild Bild



3. Messung auf 27,205 MHz mit einer ungünstigen Kabellänge von 5,46m (RG58):

Bild Bild Bild Bild


Bis auf die drei verschiedenen Längen des Zuleitungskabels wurde an der Test-Anordnung nichts geändert. Die verschiedenen Längen wurden wie folgt realisiert:

1. Messung mit der am Trafo der EasyFed direkt angelöteten Zuleitung von 3,64m Länge (günstige Spiegellänge)

2. Messung mit der am Trafo der EasyFed direkt angelöteten Zuleitung von 3,64m Länge + einer Verlängerung von ebenfalls 3,64m Länge ( = 7,28m, via PL-PL Kupplung, ebenfalls günstige Spiegellänge)

3. Messung mit der am Trafo der EasyFed direkt angelöteten Zuleitung von 3,64m Länge + einer Verlängerung von 1,82m Länge ( = 5,46m, ebenfalls via PL-PL Kupplung, diesmal ungünstige Länge)


Wie man sehen kann wirkt sich eine unterschiedliche Kabellänge sehr wohl auf das Ergebnis aus, ja ich behaupte direkt am Fußpunkt gemessen würden nochmals andere Werte heraus kommen.

Die weitere Interpretation überlasse ich den Experten. Ich für mich werde weiterhin mit "günstigen" Kabellängen meine Antennen abstimmen (falls eine Messung direkt am Fußpunkt nicht möglich ist).

Schönen Sonntag Abend!

Andreas :wave:

PS: Grundlage für dieses Experiment war folgender Kabelrechner:
Bild
Quelle: http://www.dl0hst.de/kabellaengenberechnung.htm

PPS: Bei Gelegenheit werde ich auch den Verkürzungsfaktor (VK) dieses RG-58 Kabels mit meinem Analyzer ermitteln bzw. überprüfen. Bin gespannt ob der wirklich wie angebenden 0,66 beträgt.
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Haflinger73
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Re: SWR abhängig von der Kabellänge (Impedanztransformation)

#6

Beitrag von Haflinger73 »

Und, haben die Gegenstationen die Unterschiedlichen Kabellängen auch mitbekommen?
Denke auf die Sendeleistung hat die Kabellänge einen minimalen Einfluss (wenn man nicht gerade 100m RG58 verbaut).
Die Messungen um die Antenne Abzustimmen, sollte man ja sowiso möglichst nahe am Fusspunkt machen :tup:

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Re: SWR abhängig von der Kabellänge (Impedanztransformation)

#7

Beitrag von DH2PA »

Bei einem 50 Ohm Dummy Load, 50 Ohm Leitung und 50 Ohm Messgerät wird die transformierende Wirkung der λ/4 Leitung nicht sonderlich in Erscheinung treten. Deutlich wir diese z.B. bei 100 Ohm Dummy, 75 Ohm Leitung und 50 Ohm Messgerät.

Patrick -DH2PA-

noone
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Re: SWR abhängig von der Kabellänge (Impedanztransformation)

#8

Beitrag von noone »

Zu Beginn des CB-Funks war es vor allem in den USA normal per Kabellänge zu transformieren.
Bei uns war man ein paar Jahre später dran mit der Geschichte weshalb man eigentlich nur Splitter aus Kabel baute Kabel oder problematische Fälle per Verlängern oder Verkürzem der Leitung löste.

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Krampfader
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Re: SWR abhängig von der Kabellänge (Impedanztransformation)

#9

Beitrag von Krampfader »

noone hat geschrieben:
So 20. Sep 2020, 22:14
Zu Beginn des CB-Funks war es vor allem in den USA normal per Kabellänge zu transformieren.
Bei uns war man ein paar Jahre später dran mit der Geschichte weshalb man eigentlich nur Splitter aus Kabel baute Kabel oder problematische Fälle per Verlängern oder Verkürzem der Leitung löste.
Nun ja, ich möchte ja die realen Werte möglichst 1:1 von oben vom Antennenfußpunkt runter zum Messgerät gespiegelt haben (und nicht irgendwelche transformierten Werte). Wenn man sich obige Messwerte nämlich anguckt dann ändert sich der komplexe Fußpunktwiderstand ("Z"), der reelle ohmsche Anteil von "Z" (sprich "R") und eben auch der imaginäre Teil von "Z" (also das "X", auch Reaktanz oder Blindwiderstand genannt), eben je nach verwendeter Kabellänge.

Inwieweit spielt hier auch die PL-PL-Kupplung ebenfalls eine Rolle ??, siehe letztes Bild rechts unten: viewtopic.php?p=569667#p569667

Durchgehende, unterbrechungsfreie Kabel verschiedener Länge wären hier wohl besser geeignet. Vielleicht mach ich das noch.

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Re: SWR abhängig von der Kabellänge (Impedanztransformation)

#10

Beitrag von noone »

Krampfader hat geschrieben:
So 20. Sep 2020, 22:27
noone hat geschrieben:
So 20. Sep 2020, 22:14
Zu Beginn des CB-Funks war es vor allem in den USA normal per Kabellänge zu transformieren.
Bei uns war man ein paar Jahre später dran mit der Geschichte weshalb man eigentlich nur Splitter aus Kabel baute Kabel oder problematische Fälle per Verlängern oder Verkürzem der Leitung löste.
Nun ja, ich möchte ja die realen Werte möglichst 1:1 von oben vom Antennenfußpunkt runter zum Messgerät gespiegelt haben (und nicht irgendwelche transformierten Werte). Wenn man sich obige Messwerte nämlich anguckt dann ändert sich der komplexe Fußpunktwiderstand ("Z"), der reelle ohmsche Anteil von "Z" (sprich "R") und eben auch der imaginäre Teil von "Z" (also das "X", auch Reaktanz oder Blindwiderstand genannt), eben je nach verwendeter Kabellänge.

Inwieweit spielt hier auch die PL-PL-Kupplung ebenfalls eine Rolle ??, siehe letztes Bild rechts unten: viewtopic.php?p=569667#p569667

Durchgehende, unterbrechungsfreie Kabel verschiedener Länge wären hier wohl besser geeignet. Vielleicht mach ich das noch.

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stecker spielt nur unwesentlich eine Rolle und wenn ist es nur ein Freekfall (ausgenommen Realteil bei schlchtem Kontakt.

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Re: SWR abhängig von der Kabellänge (Impedanztransformation)

#11

Beitrag von Krampfader »

Guten Morgen
Krampfader hat geschrieben:
So 20. Sep 2020, 19:28
Bei Gelegenheit werde ich auch den Verkürzungsfaktor (VK) dieses RG-58 Kabels mit meinem Analyzer ermitteln bzw. überprüfen. Bin gespannt ob der wirklich wie angebenden 0,66 beträgt.
Habe gerade eben den Verkürzungsfaktor (VK) der verwendeten Kabeln ermittelt, mit meinem RigExpert, nach folgender Methode, siehe Seite 15 unter: https://rigexpert.com/files/manuals/aa3 ... OOM_en.pdf

Ergebnis:

EMOS Coaxial cable:
- Länge 1,82m ... VK 0,64
- Länge 3,64m ... VK 0,65
- Länge 5,46m ... VK 0,64 (via PL-PL-Kupplung)

Original Kabel von DV27-S:
- Länge 3,64m ... VK 0,64

Die Werte passen (so halbwegs). Die geringe "Unschärfe" führe ich auf Messfehler und (Fertigungs-)Toleranzen bei Kabel + Messgerät zurück.

Natürlich wäre eine Messung direkt oben am Antennenfußpunkt am aussagekräftigsten. Nur ist das eben nicht immer möglich, wer von uns turnt schon gerne am Dach herum? ... oder in 10m Höhe in den Bäumen? (so wie bei mir gestern). Also muss ein Kabel her welches die reellen Werte vom Fußpunkt möglichst unverändert 1:1 nach unten "spiegelt". Nur ist das offensichtlich nicht so einfach. Mein gestriger Versuch zeigt mir eigentlich nur dass ich nicht weiß was ich da gemessen habe (bzw. dass die Messung von der Kabellänge doch wesentlich beeinflusst wird).

Wie kann ich der "Wahrheit" möglichst nahe kommen ?? ... erstrebenswert ist es ja den imaginären Anteil (also das "X", sprich die Reaktanz oder den Blindwiderstand) gegen Null laufen zu lassen, nur dann ist die Antenne in "Resonance" und besitzt rein ohmsche Anteile "R" (der komplexe Fußpunktwiderstand "Z" ist dann gleich "R"). So wie z.B. bei meiner Loop, siehe Bilder:

Bild Bild Bild

Bild Bild Bild

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Re: SWR abhängig von der Kabellänge (Impedanztransformation)

#12

Beitrag von criticalcore5711 »

Mit dem Rigexpert? Kein plan!

Ich Kalibriere eben mit meinen beiden VNA am Ende des Kabel und verschiebe so die messebene.
Also kabel an Analyzer, SOL bzw. SOIL beim NanoVNA Kalibrieren.

Den MiniVNA kann ich auch notfalls mit am mast hochziehen. Ergebnisse rufe ich ja sowieso über BT ab.

Probier doch einfach mal ob es einen Einfluss hat ob du beim autokalibrieren des rigexpert ein langes Kabel dazwischen hast.
Zur zeit nur DX.
Bevorzugt T5, QSY nach Absprache.

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Re: SWR abhängig von der Kabellänge (Impedanztransformation)

#13

Beitrag von Krampfader »

Guten Morgen
criticalcore5711 hat geschrieben:
Mo 21. Sep 2020, 16:34
Probier doch einfach mal ob es einen Einfluss hat ob du beim autokalibrieren des rigexpert ein langes Kabel dazwischen hast.
Zitat:
"The AA-35 ZOOM is a portable, self-calibrating analyzer"
Quelle: https://rigexpert.com/products/antenna- ... a-35-zoom/

Sprich, bei meinem AA-35 ZOOM kann ich keinen "Autokalibrierungsvorgang" starten. Ich kenne ja nicht mal den Zeitpunkt wann er selbsttätig diesen Vorgang heimlich durchläuft. Vielleicht unmittelbar nach dem Einschalten?, oder permanent im Hintergrund? ... oder bei einem der drei manuell zu startenden "Self tests"?, siehe Bedienungsanleitung: https://rigexpert.com/files/manuals/aa3 ... OOM_en.pdf

Darauf habe ich also keinen Einfluss. Bisher hat mir das Teil aber immer gute Dienste erwiesen, ohne ihn verlasse ich nicht das Haus, so wie andere immer ihre Smartwatch mit dabei haben ... oder ihre Glimmstängel (hab selber mal in 30 Jahren insgesamt EUR 60.000,-- verraucht, ein Verbrechen an meinen nichtrauchenden Mitmenschen).

Also, wo ansetzen sodass ich realistische Werte bekomme? (und nicht wie die Affen in den Bäumen herumklettern muss).

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Re: SWR abhängig von der Kabellänge (Impedanztransformation)

#14

Beitrag von heavybyte »

Krampfader hat geschrieben:
Di 22. Sep 2020, 08:20
Also, wo ansetzen sodass ich realistische Werte bekomme? (und nicht wie die Affen in den Bäumen herumklettern muss).
Moin Andreas,
wenn dein RigExpert nur eine interne automatisierte Kalibrierung kann, dann kannst du das Gerät nur direkt am DUT einsetzen.
In jedem Fall, in welchem sich noch ein Kabel zwischen Messgerät und DUT befindet, musst du am Ende des Kabels kalibrieren.

Andernfalls sind deine Messergebnisse nicht zu verwerten.

Gruß
Lothar
Mache die Dinge so einfach wie möglich, aber nicht einfacher.

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Re: SWR abhängig von der Kabellänge (Impedanztransformation)

#15

Beitrag von Krampfader »

heavybyte hat geschrieben:
Di 22. Sep 2020, 09:09
Andernfalls sind deine Messergebnisse nicht zu verwerten.
Hallo Lothar

Dies würde ja bedeuten dass mein AA-35 ZOOM nur direkt am Antennenfuß angeschlossen brauchbare Werte liefert, also niemals ohne Verlängerungskabel verwendet werden kann. Das möchte ich mir nicht vorstellen, wer von uns turnt denn schon gerne oben am Dach herum? ... oder im Geäst der Bäume? ... da muss es eine brauchbare Lösung geben, mit Kabel.

Zumindest korrelieren die Messwerte mit den beiden günstigen Kabellängen nicht soo schlecht, die Werte mit "ungünstiger" Länge hingegen fallen aus dem Rahmen (z.B. wechselt die Reaktanz "X" mit dem negativen Vorzeichen von induktiv zu kapazitiv), siehe: viewtopic.php?p=569671#p569671

Wie auch immer, ich hab beim Support von RigExpert jetzt diesbezüglich eine Anfrage gestellt, die Jungs dort sind immer recht gut drauf, bauen (meine) Versuche sogar teilweise nach (um Hilfe zu geben). Bin gespannt und werde berichten.

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