EFHW mit Hühnerleiter-Radial

  • Hallo zusammen,


    mir ist eine Idee durch den Kopf gegangen, die ich gerne hier mal kurz zur Diskussion stellen möchte.


    Bei den resonanten, endgespeisten x-fach Lambdahalbe-Antennen (HyEndfed, Fuchskreis) wird ja gerne gelegentlich erwähnt, dass man trotzdem ein Miniradial (ca. 1m, alternativ 0,05 Lambda) verwenden könnte oder sollte.
    Damit vom Antennensystem nicht das Koaxkabel als Quasi-Radial oder Rückleiter missbraucht wird und strahlt. Im Gegenzug käme dann eine Mantelwellensperre an den Antennenfusspunkt bzw. an den 50 Ohm Eingang des 1:64-Übertragers oder des Fuchskreises. Das Mini-Radial wird dann auf dem Boden ausgelegt oder hängt in der Luft.


    Was ich aber noch nie gelesen habe, wäre die Idee, dieses Miniradial in Form eines Stücks Hühnerleiter (als ersten Strahlerabschnitt) auszuführen.
    Also ähnlich wie bei der W3EDP-Antenne, nur eben sehr viel kürzer.


    Dann wäre für Portabelzwecke doch alles rank und schlank beieinander, zusammenrollbar und es sollten sich auch immer reproduzierbare, stabile HF-Verhältnisse ergeben, oder !?
    Wäre doch mal ne Idee.


    Ich will das mal noch in MMANA simulieren, aber selbst bei der kürzesten Variante (10m-Band Antenne) dürfte das 1m Stück keine Nachteile im Strahlungsdiagramm ergeben, denke ich.
    Gemäß der 0,05 Lambda-Formel könnte das Radial hier ja auch nur 0,50m kurz ausfallen.


    Mir schwebt eine 3-Band-Variante (10/15/20m) mit 2 Trennstellen vor.


    Der erste Meter besagte Hühnerleiter (1m Miniradial und gleichzeitig 1m Teilstrahler), dann rd. 4m Draht (10m-Band), Trennstelle, weitere 1,67m Draht (15m-Band), Trennstelle, sowie abschließende 3,30m Draht (20m-Band).



    [Blocked Image: https://1.bp.blogspot.com/-X4Z…gCLcB/s400/42%2BW3EDP.png]


    Quelle: https://1.bp.blogspot.com/-X4Z…gCLcB/s400/42%2BW3EDP.png



    Aber vielleicht gab's ja vor mir schon einen Pionier !?? :D


    vy 73,
    Jochen, DG2IAQ

  • Bei den resonanten, endgespeisten x-fach Lambdahalbe-Antennen (HyEndfed, Fuchskreis) wird ja gerne gelegentlich erwähnt, dass man trotzdem ein Miniradial (ca. 1m, alternativ 0,05 Lambda) verwenden könnte oder sollte. Damit vom Antennensystem nicht das Koaxkabel als Quasi-Radial oder Rückleiter missbraucht wird und strahlt. Im Gegenzug käme dann eine Mantelwellensperre an den Antennenfusspunkt bzw. an den 50 Ohm Eingang des 1:64-Übertragers oder des Fuchskreises. Das Mini-Radial wird dann auf dem Boden ausgelegt oder hängt in der Luft.


    Hallo Jochen.Du machst dir unnötig Sorgen, denn das funktioniert super ohne zusätzliche angebrachte Radiale. Du musst lediglich darauf achten, dass du möglichst exakt Halbwellenresonanz herstellst. Dein EFHW Draht muss also perfekt zugeschnitten sein. Jetzt frägst du dich bestimmt wie du das nachprüfen kannst, gell? Frage berechtigt :) die allermeisten VNA Analyzer funktionieren mit großer Genauigkeit um die 50 Ohm Impedanzen, aber mit kOhm Impedanzen können die leider gar nicht gut umgehen! und genau das tritt aber auf, wenn du deinen Halbwellendraht exakt auf Halbwelle getrimmt hast. Deine Reaktanz sollte möglichst null sein (X=0) und übrig bleibt ein sehr hoher Wirkwiderstand mit mehreren Kiloohm. Leider kannst du hier nicht mit pauschal Werten rechnen, denn der Realanteil kann mal 3000 Ohm betragen, oder auch 5000 Ohm betragen. Das hängt nämlich sehr von der Betriebsfrequenz ab, vom Boden und von der Umgebung. Ich selbst (also nicht vom Hörensagen und Simulationsprogrammen) habe diverse Antennenanalyzer ausprobiert, ob und inwieweit man diese hohe Impedanz messen kann. Darunter waren ein Rigexpert AA-54 Zoom, Rigexpert AA-230, miniVna pro, RedPitaya und der FA-VA 4. Die eigentlich super Geräte RigExpert können mit hohen Impedanzen absolut nichts anfangen. Der günstigste und sehr gute Analyzer FA-VA4 hat sehr plausible Werte angezeigt, dasselbe gilt auch für den Red Pitaya als VNA betrieben.


    Nun zu den Rechnungen und einigen Zahlen. Wenn du es schaffst den Halbwellendraht exakt zu bemessen so dass er elektrisch auch wirklich keine oder möglichst geringe Reaktanzen aufweist und einen hohen Realanteil, dann beträgt der geforderte Strom lediglich ca. 180mA um den Strom fließen lassen zu können (bei 100 W gerechnet). Um also 180mA Stromfluss zu ermöglichen benötigt es ganz wenig Kapazität. Diese nötige Kapazität wird selbst als Koppelkapazität zum Boden geliefert, du bräuchtest nichtmal den Außenmantel des Koaxkabels sozusagen. Und auch das habe ich getestet: wäre es nämlich so wie du sagst (und wie es in allen Artikeln im Internet zu lesen ist) dann würde die Antenne nicht mehr funktionieren wenn ich eine sehr gute Mantelwellensperre mit großer Sperrwirkung direkt am Speisepunkt anbringen würde. Das tut sie aber (getestet) ! die Drossel wurde mit einem großen FT240-43 Ringkern gefertigt und der Joe Reisert Wickelmethode. Sie liefert sehr akzeptable Dämpfungen, getestet wurde das bei einem ca. 20,30m langen endfed halfwave Draht. Diesen kann man auf 40/20/15/10m betreiben ohne Tuner versteht sich.


    Was ich aber noch nie gelesen habe, wäre die Idee, dieses Miniradial in Form eines Stücks Hühnerleiter (als ersten Strahlerabschnitt) auszuführen.


    Das liegt mit Sicherheit daran, dass das auch so super funktioniert. Warum also weiter verkomplizieren und die Prozesskette unnötig verlängern und Humusboden für weitere Fehler schaffen?


    Ich würde dir ans Herz legen, es einfach mal zu probieren und du wirst staunen ;)


    Bzgl. Simulation in MMANA-GAL --> du bist dir hoffentlich den Einschränkungen bewußt, die man in NEC beachten sollte, oder? Beispiel: scharfe Drahtverläufe wie z.B. an spitzen Ecken, Durchmesser und Abstände der Leiter zueinander, Segmente, Position des Speisepunktes der immer mittig erfolgen muss, usw. kurzum: du kannst möglich nahe an ein offenes Ende ran um dort deinen Speisepunkt zu speisen, aber ganz ans Ende wirst du nicht machen können. Das ist eine technische Limitation. Du kannst auch niemals einen Fuchskreis in NEC simulieren. Ich wollte das nur erwähnen, damit du dir nicht umsonst die Zähne ausbeißt ;)


    Ich wünsche dir viel Erfolg und ganz viel Spaß mit der super portablen Antennen, die ich selbst immer noch als /p mit Erfolg einsetze.


    73 de
    Saki, DD5XX

  • Und auch das habe ich getestet: wäre es nämlich so wie du sagst (und wie es in allen Artikeln im Internet zu lesen ist) dann würde die Antenne nicht mehr funktionieren wenn ich eine sehr gute Mantelwellensperre mit großer Sperrwirkung direkt am Speisepunkt anbringen würde. Das tut sie aber (getestet) ! die Drossel wurde mit einem großen FT240-43 Ringkern gefertigt und der Joe Reisert Wickelmethode.


    Hallo Saki,
    das könnte auch daran liegen, dass man eine Mantelwellensperre nur im Zusammenhang mit der Quell-Impedanz bewerten kann.
    Eine Mantelwellensperre die in einer 50 Ohm Umgebung, etwa an einem NWA, eine tolle Gleichtakt Unterdrückung zeigt, ist bei Impedanzen im KiloOhm-Bereich mit hoher Wahrscheinlichkeit vollkommen wirkungslos - sie müsste dazu nämlich eine um ein Vielfaches höhere Induktivität aufweisen, was kapazitätsarm(!) kaum noch zu realisieren ist.
    Die hier dargestellten Diagramme ( Figure 3 )machen deutlich, warum eine zwanzigstel Wellenlänge als Gegengewicht optimal ist -man erhält dann eine weitgehend reale Impedanz von moderater Größe, was die Anpassungsverluste in Grenzen hält.
    73
    Peter/DL3PB

  • Guten Morgen OM Peter,


    ja das mag sein. Die Seiten von AA5TB und W8JI habe ich neben vielen anderen auch gelesen.


    Betonen wollte ich, dass es sehr wichtig ist einen möglichst exakten Halbwellenstrahler aufzubauen. Um so mehr man davon abweicht und die Reaktanzen steigen, um so mehr Leistung geht verloren. Der 1:64 Impedanztrafo transformiert nämlich Reaktanzen im selben Verhältnis und dabei verschenkt man sehr viel Effizienz.


    Vor etwas längerer Zeit habe ich mit einem befreundeten OM folgendes ausprobiert: es war ein vertikaler Draht gespannt in der Länge von ca. 20,20m. Das Ende über dem Boden war auf 2m Höhe. Dort haben wir neben einigen 1:64 oder 1:49 UnUns auch einen seiner Fuchskreise mit hoher Güte getestet. Und zwar wollten wir wissen was passiert, wenn wir das Koaxkabel zwischen TRX und Fuchskreis in der Länge variieren. Wir hatten ein 50cm Koaxkabel, 1m, 2m, 5m und 10m Koaxkabel. Der Fuchskreis wurde abgestimmt, erst das 10m Kabel drangemacht. SWR war fast flat, so um die 1:1,1. Dann das 5m Kabel genutzt, dann das 2m Kabel, usw... Ab 1m stieg das SWR dann in die Höhe, beim 50cm Kabel war das schon um die 1:2,5
    Ob und inwieweit man das interpretiert bleibt jedem selbst überlassen :) ich denke aber, dass man so oder so min. 1m Kabel zwischen Anpassnetzwerk und TRX als Verbindung nutzen wird, weswegen die benötigte Kapazität erfüllt wird damit der HF-Strom fließen kann.


    73 de DD5XX
    Saki

  • Besten Dank für Eure Antworten und Hintergrundinformationen.


    Also eigentlich habe ich "alles" :D, d.h. ...


    Multiband-Fuchskreis QRP (FA), ZM-4 QRP (FA), 1:64-Übertrager (original HyEndfed sowie auch selbstgebaute diverser Leistungsstufen) sowie einen modifizierten Wonderwand Widebander Tuner (= LC-Tuner, nun jedoch umschaltbar hohe/niedrige Impedanz sowie mit eingebauter MWS).


    Messtechnisch habe ich einen RigExpert AA-54 (noch ohne "Zoom").


    Bisher ging ich davon aus, dass der 1:64-Übertrager die "neutralste" aller Varianten ist, da der selbst nichts ausgleichen kann. ;)


    Daher hätte ich die Strahlerlängen anhand eines (zuvor mit 2k7 - 3k3 Abschlusswiderstand am RigExpert auf Tauglichkeit und minimalem SWR-Verlauf getesteten) 1:64 Übertragers abgelängt.


    Der Fuchskreis, die ZM-4 sowie der Wonderwand Widebander könnten mit ihrem/ihren variablen Drehko(s) ja Abweichungen problemlos ausgleichen. Daher wollte ich mich mit dem "statischen" Übertrager an die richtige Strahlerlänge herantasten. Damit wäre zumindest meiner bisherigen Auffassung nach auch die Problematik von Saki umgangen, dass übliche Antennenanalyzer diese hohen Strahlerimpedanzen zumindest auf direktem Wege gar nicht mehr messen können.


    Ich hätte zunächst auf bestes SWR abgeglichen. Und gleichzeitig geschaut, ob damit auch eine Näherung X=0 erreichbar wäre.


    Für den Urlaubseinsatz mit unbekanntem Terrain bzw. unbekannten Umgebungseinflüssen würden dann eben der Fuchskreis, ZM-4 oder der Wondewand Widebander zum Einsatz kommen, um ggf. noch vor Ort die Beeinflussungen ausgleichen zu können.


    Muss erst mal wieder Drahtmaterial bestellen, dann wird das mal im Garten angetestet und ausgemessen.


    vy 73,
    Jochen, DG2IAQ

  • Also aus meiner Sicht sind EFHW problematisch :
    Grund ist der, das ich sehr gerne Digi-Modes mache.
    Und hier schlägt die Mantelwellenproblematik natürlich voll durch :
    z.B. die NF-VOX bekommt HF ab, und schaltet durch.. Ich meine,das ist ein interessantes Flip-Flop.... PTT macht Flip, Und der Ausknopf Flop... ;-)
    -.. aus z.B. PSK31 entsteht eine völlig neue Modulationsart, die aber selbst ich nicht mehr dekodieren kann..
    .. das Touchpad vom Laptop entwickelt ein totales eigen leben.. usw..
    Wobei, mir fällt gerade ein, wie man Mantelwellen bestimmt gut testen könnte : Transistor der eine LED schaltet ( also wie ne NF-Vox) und dann einfach die Basis mal ans Gehäuse der Funke halten..
    Je nach Funkgerät machen sich ähnliche Probleme schon bei SSB bemerkbar... was ich irgendwie lustig finde : Die Funke kann zwar HF-Austeilen, aber nicht einstecken ! ;-)
    Da lobe ich ehrlich die Militärischen HF-Manpacks, bei denen die Chassis auch Teil der Antenne ist. (und ich denke ernsthaft darüber nach, die Audioverbindung zum PC optisch zu realisieren.. )#


    Ich frage mich allerdings wie man mit anderen EFHW - Lösungen sicherstellen will, das alles wirklich in Resonanz ist.. nur mit einer Fixen Drahtlänge, so meine Erfahrung mit nem 80m Dipol, ist es nämlich nicht getan.
    Den habe ich abgestimmt, mittels Leine : mal mehr oder weniger vom Boden weg... Und als Abstimmhilfe hatte ich das SWR-Meter..


    Am flexibelsten und sichersten fahre ich mittlerweile also mit T-Tuner und nicht resonanten Dipol.
    Was auch noch halbwegs gut ging, war : Z-Match mit etwas gegengewicht...


    Aber wenn ich mal draussen bin, muss die Antennenanlage auch etwas ergonomisch sein. d.H. ich will mich dann auf das Funken konzentrieren.


  • Daher hätte ich die Strahlerlängen anhand eines (zuvor mit 2k7 - 3k3 Abschlusswiderstand am RigExpert auf Tauglichkeit und minimalem SWR-Verlauf getesteten) 1:64 Übertragers abgelängt.


    Dann hast du es so gemacht wie die meisten vor dir, denn so liest es sich auf vielen Internetseiten. Aber was genau hast du damit eigentlich ausgesagt Lediglich dass dein Übertrager auf den von dir 'abgeglichenen' Abschlusswiderstand akztepabel arbeitet und die Energie ohne Reflektionen weitgehend fließen kann. Wer aber sagt dir, dass dein Strahler eine Impedanz von 2700 oder 3300 Ohm hat? Das weißt du doch gar nicht und genau das ist ja die Problematik. Der 1:64 UnUn als Allrounder transfomiert dir das gesamte Z (sowohl Wirkwiderstand als auch den Blindanteil!) eben im Verhältnis von 1:64. Du gehst davon aus, dass dein Antennendraht diese Impedanz hat, was wenn er aber in der Praxis in Wirklichkeit 6000 Ohm Realanteil und 0 Ohm Reaktanz aufweist ? Oder anders ausgedrückt damit's klarer wird --> wir nehmen an du hast deinen 1:64 UnUn vorher mit 2700 Ohm WIderstand abgeglichen. Nun installiert du deinen Antennendraht wie beabsichtigt, der hat nun einen reelen Wirkwiderstand von 2700 Ohm und eine Reaktanz von -j812 Ohm. Was passiert? --> dann verbrätst du im Betrieb richtig viel Leistung (!)


    Der Fuchskreis, die ZM-4 sowie der Wonderwand Widebander könnten mit ihrem/ihren variablen Drehko(s) ja Abweichungen problemlos ausgleichen. Daher wollte ich mich mit dem "statischen" Übertrager an die richtige Strahlerlänge herantasten. Damit wäre zumindest meiner bisherigen Auffassung nach auch die Problematik von Saki umgangen, dass übliche Antennenanalyzer diese hohen Strahlerimpedanzen zumindest auf direktem Wege gar nicht mehr messen können. Ich hätte zunächst auf bestes SWR abgeglichen. Und gleichzeitig geschaut, ob damit auch eine Näherung X=0 erreichbar wäre.


    Mit einem SWR-Meter kommst du hier (wie auch in vielen anderen Stellen bei Antennenmessungen) nicht zum eigentlich Ziel. Das SWR sagt dir nämlich nur eins aus: das Verhältnis von vorfließender zur rückfließenden Spannung und das auch nur bezogen auf die Maxima und Minima und nicht auf fixe echte 50 Ohm bezogen (wie es viele OM vor guter Hoffnung leider fälschlicherweise von einem SWR Meter erwarten). Das SWR-Meter sagt dir absolut nichts darüber, ob deine gemessene Antenne in der betriebenen Frequenz Blindanteile hat oder nicht. Es gibt dir nur ein Gefühl davon, ob und inwieweit Leistungsanpassung herrscht. Denk dabei immer an das extreme Beispiel mit dem Dummyload. Das zeigt dir ein SWR von 1:1 an und trotzdem strahlt der Dummyload (hoffentlich) keine EM-Welle erfolgreich ab. Oder nimm eine extrem verkürzte Antenne mit einem Verlustwiderstand von 49,9 Ohm und einem Strahlungswiderstand von 0,1 Ohm. Dein SWR-Meter zeigt die 1:1 an, aber die Antenne ist für den Müll weil sie einfach nur ein 0 komma irgendwas % Leistung abstrahlen wird.


    Welche Kombination hat wohl das bessere SWR wenn man sie an einem üblichen transceiver mit 50 Ohm Generator betreiben würde ?
    (erste Zahl = Realanteil in Ohm, zweite Zahl = imaginärer Anteil in Ohm)


    a) 43 -j53
    b) 100 +j0
    c) 115 -j59
    d) 52 -j36
    e) 55 +j94
    f) 25 +j0
    g) 52 +j36
    h) 23 +j28
    i) 90 +j25


    welche würdest du bevorzugen? Ich würde dir b, d, f, g oder i empfehlen denn dort würdest du ein SWR von 2:1 haben. Die anderen Wertepaare ergeben schlechtere SWR und zwar 3:1, 4:1 oder 5:1 im schlechtesten Fall. Auf den ersten Blick also nicht ersichtlich wie man sieht.


    Damit's simpler fürs Verständnis wird: an einer gewünschten Betriebsfrequenz wird ANT1 mit 350 Ohm reeller Impedanz und +j 1 Ohm imaginärem Anteil deutlich besser funktionieren wie ANT2 mit 50 Ohm Impedanz und 50 Ohm imaginärem Anteil. Man muss lediglich für die passende Anpassung sorgen, damit der Generator seine abgegebene Leistung möglichst verlustarm in diese Last pumpen kann. Ob du diese Anpassung nun mit einem Spartrafo machst, mit einem LC-Glied, mit Fuchskreis oder sonstwie ist erstmal zweitrangig. Die Unterschiede liegen dann lediglich in der Konstruktion, mechanischem Aufbau, Aufwand und insbesondere in den Verlusten die in solchen Anpassnetzwerken zwangsbedingt durch die jeweilig eingesetzten Elemente entstehen.


    @Jan: du sprichst hier explizit die Mantelwellen und dessen Folgen an. Die Schlussfolgerung davon ist jedoch nicht, dass EFHW problematisch sind sondern man muss verstehen wie sie funktionieren und wie man sie korrekt betreibt. In den früheren Zeiten zu Josef Fuchs Zeiten hat man noch sehr viel mit Langdrähten gearbeitet und direkt in den Tankkreis des Sender gekoppelt. Auch ein Draht mit einem 1:9 Balun kann (bei bestimmter QRG!) absolut 100% in Ordnung und sehr effektiv betrieben werden. Was die wenigstens jedoch wissen ist die Tatsache, dass bei Frequenzänderungen sich die Impedanzen derart stark ändern, dass das Tranformationsglied mit seinem fixen Wert (in dem Fall 1:9) ganz böse transformiert. Und der Strom sucht sich dann seinen Weg über alles was er findet zurück, deshalb BCI und TVI Ärger.


    Wünsche allen ein schönes langes Wochenende und möge die HF mit euch sein :thumbsup:
    73 de DD5XX
    Saki

  • Hallo...,
    vielleicht den Strom im Strahler messen..mittels Rinkern und Anzeige.
    Je höher der Ausschlag, desto besser wird abgestrahlt
    73 de Addi

  • Im vorletzten Urlaub hab ich mich ja mit der HyEnd - Angelegenheit bastelnd und messend intensiv auseinandergesetzt und mich auch reichlich über die im Internet verbreiteten Kochrezepte = alles gut - geärgert.
    Die n x l/2- Impedanz ist bandabhängig. Es existieren erhebliche Blindanteile, die man vor dem Trafo kompensieren sollte. (der Trend zum Fuchs!)
    Die Leitungslänge im kapazitiv belastenden Umfeld passt NIE zu 100%.
    Was würde helfen? Kapazitiv sekundär (frequenzabhängig) kompensieren: Fuchs.
    Längenanpassung des Strahlers auf perlend reine Spannungsanpassung mit einem Verkürzungs-Drehko. Das spart x-mal auf und ab der Antenne wg. Längenänderung.
    Eine Teilanzapfung bei 800 ohm umschaltbar mitbenutzen.


    Erst DANN schauen wir mal, ob noch irgendwas angeknüppert werden muss...
    DK7ZB hatte etwas ähnliches auf dem Zettel.
    Das ZM-4 würde ich aus eigener Erfahrung niemandem mehr empfehlen. Es ist ein extremer Kompromiss.
    Wer stationär Platz hat, kann den Fuchs auch mit einer respektablen Luftspule aus CuL (l/D ca. 0,5) bauen.
    Jetzt warte ich geduldig auf die Lieferung des neuen FA-Analyzers und am WE freue ich mich auf schöne Diskussionen beim Treffen in Thalbürgel. :thumbup:


    Beste 73! Jochen