Hilfe und Fragen zu ZS6BKW, Balun und Tuner

  • Hallo zusammen.


    Es haben sich beim basten und experimentieren einigen Fragen ergeben, auf die ich im Netz keine wirkliche Antwort gefunden habe.


    Erstmal zu den Fakten:

    ZS6BKW (2 x 13,75 Meter Strahler, 12,00 Meter 450 Ohm HL), die HL ist durch den Fensterrahmen bis in meinen Shack geführt.

    Dort hatte ich bis jetzt einen ATU-100 automatischen Tuner mit Balun für undefinierte Impedanzen.

    Das funktioniert sehr gut und ich hatte im Vergleich zu einem Annecke symmetrischen Koppler (200 Watt Version) keine Unterschiede in Antennenstrom und Symmetrie feststellen können.

    Der Bequemlichkeit geschuldet, ja man könnte auch Faulheit sagen:-) ist der Annecke dem ATU-100 gewichen.


    Nun habe ich seit kurzem einen Elecraft K3 mit eingebauten Tuner. Der Tuner ist unglaublich schnell und hat entsprechende Speicher eingebaut und bietet so nochmals etwas mehr als der ATU-100.

    Aber, zwischen dem ATU des K3 und dem Balun für undefinierte Impedanzen (Wippermann) sind 4 Meter H-155 Koaxialkabel.

    Wenn ich den K3 mit dem eingebauten Tuner am ursprünglichen Standort ( 4 Meter Koax) auf 1,0:1 abstimmen lasse und dann mit dem K3 in Richtung Balun wechsle und mit nur 20 cm Koax anschließe, dann wird ohne Abstimmung aus dem 1.0:1 ein 5:1 SWR. Nach der Abstimmung durch den internen Tuner ist das wieder auf 1,0:1, aber wenn ich wieder mit dem Gerät an seinen richtigen Platz bin, dann ist das SWR ohne neu abzustimmen wieder sehr schlecht.


    Jetzt zu meinen Fragen:

    Kann vier Meter Koaxkabel eine so starke Fehlanpassung bedeuten?

    Was machen oder ggf. schaden die vier Meter Kabel?


    Ein dauerhaftes Umstellen des K3 ist nicht möglich.


    Meine "Messungen" zeigen sogar einen höheren Antennenstrom wenn ich vom K3 in den Balun gehe und nicht den ATU-100 nutze.

    Ich würde mich über Hilfe freuen.


    Gruß

    Ralf, DL1BAX


    40 Meter mit ATU-100

    40 Beter mit K3 ATU, 4M Koax und Balun

    80 Meter mit K3 ATU, 4M Koax und Balun

    80 Meter mit ATU-100

  • Hallo Ralf,

    4m H155 sind immerhin 336pF. "Schädlich" ist das nicht, aber das zusätzliche C muß halt vom tuner berücksichtigt werden (das L der Leitung natürlich auch).

  • Hallo Ralf,


    da ist zwischen Anpassung und Gleichtaktwellen zu unterscheiden. Der (Strom-)Balun verhindert bzw. reduziert Gleichtaktwellen, beim Koaxkabel die Mantelwellen. Dieser Balun sorgt nicht für die Anpassung. (Er beeinflusst idealerweise auch nicht die Anschlussimpedanz der Antenne.)


    Da die Antenne am Anschluss, zumindest auf einigen Frequenzen, keine 50 Ohm zeigt, wird diese Impedanz vom 50 Ohm-Koaxkabel transformiert. Die dann am ATU-seitigen Anschluss des Koaxkabels entstehende Impedanz ist die, auf die sich der ATU einstellt. Änderst Du jetzt die Länge des Koaxkabels, so entsteht eine andere Impedanz. Bleibt der Abgleich das ATU konstant, so entsteht natürlich eine stärkere Fehlanpassung.


    Noch eine Frage zu Deinen Bildern. Auf dem 1. und 4. ist der Balun (grauer Kasten) nicht zu sehen.

    Dort hatte ich bis jetzt einen ATU-100 automatischen Tuner mit Balun für undefinierte Impedanzen.

    Wo "steckt" der Balun?


    73 Ludwig

  • Hallo Ludwig.

    Der Balun ist in dem Gehäuse des ATU-100 untergebracht.

    Die Kernfrage ist, ob ich durch die 4 Meter Koax vom ATU des K3 zum Balun Verluste habe, die ich mit dem ATU direkt an der HL nicht habe.



    Danke auch Jochen. Wenn ich Dich richtig verstehe, dann muss der ATU des K3 das nur mit berücksichtigen, mir geht aber nichts verloren.

    Das würde ja auch die Messung des Antennenstroms bestätigen.


    Gruß

    Ralf

  • Die Kernfrage ist, ob ich durch die 4 Meter Koax vom ATU des K3 zum Balun Verluste habe, die ich mit dem ATU direkt an der HL nicht habe.

    Ich würde adhoc mal behaupten das es diese Verluste definitiv gibt. Zum einen die, sicher vernachlässigbaren, Verluste durch

    die Kabeldämpfung (bei 4m Koax sicher nicht ausschlaggebend) aber zum anderen eben auch die auftretenden Blindverluste

    die dadurch zustande kommen das eine Antenne für mehrere Bänder eben nicht überall auch nur annähernd 50 Ohm hat.


    M.A. nach ist der direkte Anschluss an den TRX (mit ATU) günstiger als noch Kabel zum Balun zu führen. Einen Balun kann man

    ja auch direkt an den TRX anschliessen. Im QRP-Shop gibt´s da ja 1:4 und 1:1 von BNC auf Banane für die HL. Selbst bei meinem

    G90 würde ich das so machen selbst wenn ich einen Adapter PL auf BNC bräuchte denn der G90 hat halt PL und kein BNC.

    73´s Jürgen , ALT-512 SDR 10 Wtts, mittlerweile 50m endgespeist an der Luft + TS-790E für VHF/UHF mit Indoor X-30 und

    4-Ele LPDA. Moxon für 6m/4m ebenfalls Indoor .... Xiegu G90 mit Eremit 18 AH LiFePO4 und 12m Spidermast für outdoor.

    Member Log4OM Alpha- & Betatest Team

  • Jetzt zu meinen Fragen:

    Kann vier Meter Koaxkabel eine so starke Fehlanpassung bedeuten?


    4m H155 sind immerhin 336pF. "Schädlich" ist das nicht, aber das zusätzliche C muß halt vom tuner berücksichtigt werden (das L der Leitung natürlich auch).

    Diese vereinfachte Art der Betrachtung ist nur für Gleichstrom oder für Wechselströme niedriger Frequenz zulässig


    Bei hochfrequenten Wechselströmen, reicht die Betrachtung als stationäre Kapazität nicht aus, um das Verhalten des Koaxkabels zu beschreiben. Durch die auf jeder Leitung vorhandenen Kapazitäts- und Induktivitätsbeläge kann die Laufzeit des HF-Signals nicht mehr vernachlässigt werden. Man betrachtet das Signal auf der Leitung als Fortpflanzung einer Welle. Der Ort, bzw. die Leitungslänge und die Frequenz muss in die Betrachtung einbezogen werden.


    Wie Ludwig vorstehend schrieb, hat eine Leitung die nicht mit ihrem charakteristischen Wellenwiderstand abgeschlossen ist, transformierende Eigenschaften. Sie transformiert eine Impedanz (zusammengesetzt aus Wirkwiderstand und Blindwiderstand) an einem Ende in Abhängigkeit von Frequenz und Länge in eine transformierte Impedanz am anderen Ende. Die Impedanztransformation wird mittels der Telegrafengleichung von Oliver Heaviside berechnet. Keine Angst, man muss sich als Funkamateur jetzt nicht mit Mathematik plagen, es gibt für den Antennenbauer bei der ARRL ein sehr nützliches Tool "TLW" von Dan Straw, N6BV, das die Transformation und die Verluste auf im Amateurfunk gebräuchlichen Leitungstypen berechnet:

    "TLW", Beschreibung in Deutsch von DL2LTO (pdf)


    Es ist auf der CD, die dem ARRL Antenna Book beiliegt, enthalten. Alternativ kann man hier man eine upgedatete Version im Web runterladen: https://www.rfcafe.com/miscell…gram-Windows-TLW-2014.htm


    73

    Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

  • Der TLW3 Download enthält nur die verbesserte EXE Datei aber nicht die gesamte lauffähige TLW3 Installation.


    73, Peter - HB9PJT

  • Da die ZS6BKW Antenne eine verbesserte G5RV ist mit besserem SWR-Verlauf, gehe ich davon aus, dass die zusätzliche Koaxkabellänge nicht wesentlich mehr Verluste machen. Aus meiner Sicht kann man dies vernachlässigen. Durch die Transformation in der zusätzlichen Länge ändern sich aber die Anschlusswerte trotzdem deutlich, abhängig vom Band.


    73, Peter - HB9PJT

  • Der TLW3 Download enthält nur die verbesserte EXE Datei aber nicht die gesamte lauffähige TLW3 Installation.

    Schade, die ARRL ist halt ziemlich pingelig, wenn es um ihre Veröffentlichungsrechte geht. Dann muss man jemand finden, der die CD des ARRL Antenna books besitzt und dieses kleine S/W Tool runterkopieren.


    Aber es gibt auch eine Alternative. "TLDetails" von AC6LA.


    Das kann im Grunde das Gleiche und hat sogar den Vorteil, dass man Messdaten von einem Antennenanalyzer einlesen kann. Es lässt sich dann berechnen, wie sich die Werte durch Anschluss einen Kabelstücks transformieren.


    73

    Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

  • Hallo Ralf,

    Die Kernfrage ist, ob ich durch die 4 Meter Koax vom ATU des K3 zum Balun Verluste habe, die ich mit dem ATU direkt an der HL nicht habe.

    die Dämpfung laut Datenblatt des Kabels kennst Du. Die ist erst einmal da. Soweit ich das erkenne, ist das Kabel besser als RG58U. Die Kabeldämpfung für die 4 m sollten also unter 0,1 dB @ 28 MHz liegen. Bei Stehwellen auf dem Kabel (und einer Anpassung mittels ATU in Richtung Tx) kommt eine bestimmte Zusatzdämpfung hinzu. Selbst bei recht ungünstigen Werten des SWR sollte die Gesamtdämpfung immer noch deutlich unter 1 dB liegen. Insoweit sind beide Anordnungen praktisch gleichwertig.


    73 Ludwig

  • Moin,


    ihr wisst aber schon, dass es nicht legal ist, urheberrechtlich geschützte Software unter Missachtung der jeweiligen Lizenz einfach so zu kopieren und zu installieren? Man könnte auch N6BV (@arrl.org) einfach eine Mail schicken und erst mal fragen, wie das ausschaut.


    Oder man kauft ganz regulär das hervorragende Buch, in dem es einen Code zum Download gibt. Das lohnt sich wirklich.


    Sorry, wenn ich da auch pingelig bin, kommt vom Job ...


    73, Tom

    Ich bin dann mal weg ...

  • Hallo Ralf,


    der Tuner passt über die HL unten die Antenne an. Wenn die HL oder das Koax verlängert wird, ist eine andere Anpassung notwendig. Dies kann dazu führen, dass der Tuner außerhalb des Anpassbereiches gerät.


    Hier ist dies gut erklärt:

    https://dl1jwd.darc.de/doublet.html

    73

    Steffen

    DJ5AM

  • Hier ist dies gut erklärt:

    https://dl1jwd.darc.de/doublet.html

    Naja...Die Aussagen dieses OM sind teilweise unter dem Aspekt zu betrachten, er und seine Programme seien da die unfehlbare Wahrheit. Tatsächlich finden sich bei ihm Behauptungen über Antennen, die nicht stimmen können. Bei genaueren Recherchen stellt man dann fest, dass für "Beweise" Daten verwendet werden die dieser Herr einige Jahre zuvor bereits in einem Artikel für die CQ-DL für eine seiner eigenen Konstruktionen hergenommen hat.


    Mein Eindruck ist jedenfalls, dass hier Vorsicht zu walten hat!

    72! de Uli


    Bedenke! Amateure bauten die Arche, Profis die Titanic...

  • Hallo Ralf,

    der Tuner passt über die HL unten die Antenne an.

    Genaugenommen passt der ATU die Impedanz r + jX an, die er am Kabelende - seiner Anschlussschnittstelle - vorfindet.

    Ob die Impedanz von einer Antenne mit Anschlussleitung herrührt oder ob sie aus irgendeinem schwarzen Kasten mit einer Kombination von R und jX stammt, ist dem Anpassgerät vollkommen egal. Der ATU versucht diese Impedanz auf 50 Ohm reell an seinem Eingang zu transformieren. Und wenn die Anschlussimpedanz innerhalb seines Anpassbereiches liegt, gelingt ihm das (meistens).


    Kommen wir zum praktischen Nutzen dieser Weisheit: Um zu ermitteln, ob die anzupassende Impedanz im Anpassbereich des ATU liegt, empfiehlt sich deren Messung mit einem VNA oder einem Antennenanalyzer. Wenn die Wert im Abstimmbereich des Tuner liegen ist alles gut, falls nicht kann man entweder den Strahler modifizieren (kürzen, verlängern etc) oder die Leitung, die ja bekanntlich auch transformiert, verlängern oder kürzen bis es passt.


    73

    Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

  • Ja, das war sehr vereinfacht. Wollte wg. 4m Koax nicht Wellenleitertheorie auspacken und transmission line anwerfen. Das ARRL Buch hab ich auf Nachfrage / Empfehlung hier übrigens bei box73 gekauft und bin zufrieden.

    Tom, das ist völlig richtig so, wer den Aufwand hat, soll nicht leer ausgehen. Vgl. K6STI, den hat die kostenlose Softwareverteilung so "erfreut", daß er dann hingeworfen hat.... echt schade.

  • Mal zur Problematik des TE: seit einer Weile optimier(t)e ich an einem HL-gespeisten 2 x 27m Dipol herum. Die HL-Länge ist das Thema. Nur so viel: Simulation, TL und das jwd-Programm bilden die Praxis leider nicht ab. Simulation der reinen Antenne: die Diagramme gefallen mir sowieso nicht, so hoch, wie sie eigentlich hängen müßte - nicht zu schaffen. Vermutlich wird der Draht eine zweite Chance als Vertikal-Moxon o.ä. bekommen.

  • Ja der Tuner kann schon viel bewirken. Ich wollte meinen Dipol 2 x 22m mit 45m Hühnerleiter mit doppel L-Tuner (At-1500BAL) wieder tauschen zurück
    zum bewährten OCF-Dipol. Dann habe ich einen simplen L-C-Tuner probiert und bin zufrieden. Eine russische Rollspule 20µH und ein Drehko 450pF

    und ein Kellermann. Nun ist die die Antenne schön ruhig, lässt sich von 160-10m gut abstimmen und bekomme auch mit fünf Watt gute Rapporte.
    Ich nutze sie aber fast nur auf 160-60m.

    Vy 73, Roger

  • Hallo zusammen.

    Vielen Dank für die vielen Anregungen und Informationen.

    Ich habe mich nun doch dazu entschlossen meinen Funktisch mit dem Basteltisch zu tauschen.

    Das war meine heutige Urlaubsbeschäftigung.

    Es ist schon erstaunlich wie viele "tote" Kabel sich im Laufe der Zeit hinter und unter den Tischen ansammeln :)

    Somit ordnet ein Umbau nicht nur die Gedanken, sondern auch die Hardware.


    Der K3 steht jetzt direkt am Balun und es geht jetzt nur noch ein 20cm Pigtail vom K3 zum Balun.

    Es hat sich weder der Antennenstrom noch der subjektive Eindruck geändert, aber es ist ein gutes Gefühl.

    Der interne ATU des K3 passt jedes Band von 80-6 Meter sauber an.


    Nochmal danke für die Antworten in diesem klasse Forum, bleibt gesund.


    Viele Grüße

    Ralf, DL1BAX