Heiligsprechung: Elecraft AX1 Von der Dummy Load zur guten SOTA-Antenne

Ich habe mit die AX2 bestellt und werde berichten, sobald ich sie im Einsatz habe. Bisher habe ich Erfahrung mit der Superantenna MP-1. Mit 6 W habe ich damit von Zentralspanien aus auf 20m die Karibik gearbeitet, einen Schweizer Sota-Kollegen, der dort mit seinem QRP Radio und einer ähnlichen Antenne auf dem Hotelbalkon in Martinique saß, bin bis nach Japan gekommen und oft auch in die USA . Für Sota tun solche Antennen aus mehreren Gründen: Erstens kündigst Du dich an, das hilft und zweitens hast Du null QRM., das hilft ungemein. Ich habe mit dieser Antenne auch viel vom Camping in der Nähe von Madrid aus gearbeitet, mit großen Reichweiten. Ich war immer zufrieden mit der MP-1 und hab mir deshalb jetzt wo ich von Yaesu auf Elecraft wechsle die AX2 bestellt, ohne zu zögern. Die MP-1 verkaufe ich. Übrigens wird die MP-1 noch besser mit einer längeren Whip, wie z.B. die Chameleon Mil 2.0. Da die MP-1 im Gegensatz zu ihrer deutschen Schwester Zollgewinde hat, lässt sie allerlei Bastelei zu.

Hallo Hans,

danke für die Erklärung. So hat das bis heute noch keiner meiner Antennenspezialisten um mich herum gesehen oder erklärt. Aber das ist plausibel.

Vielen Dank dafür!

Gruß

Stefan

Die Variante von OE1SRC ist sehr ungeschickt. Wenn die Antenne verkürzt ist, ist die Antennenimpedanz niedriger als 50 Ohm. Wird sie auf der hochohmigen Seite eines UNUN angeschlossen, hat man den generell schon tieferen Wirkungsgrad wegen der Verkürzung nochmals deutlich schlechter. Meine Mobilantenne steuere ich über einen 9:1 UNUN an, die Transformation vom Sender von 50 auf 5.5 Ohm Antennenimpedanz. Danach kommt die Verlängerungsspule und die Antenne.

73, Peter - HB9PJT

Nur mal so, die MP-1 wurde vielleicht eingeführt aber irgendwann gab es sie nicht mehr. Danach kam die Variante HF-P1 und irgendwie ist dann die US Firma

wieder auf den Gedanken gekommen die MP-1 wieder aufleben zu lassen. Eigentlich ist die HF-P1 nur eine Abwandlung aber kein Plagiat. Superantennas in

den USA hat aber dann wohl doch bemerkt das solche Antennen einen Markt haben uns sie wieder eingeführt.

Quote from HB9PJT

Die Variante von OE1SRC ist sehr ungeschickt.

Moin Peter,

das ist die Version von DL1DN, die Hans dargestellt hat. Nur zwecks Erklärung etwas anders gezeichnet. Transformation halt ohne Spulenkern. Also "im Feld". Den Aufbau seiner Antenne hat DL1DN in diesem älteren Video erstmalig vorgeführt.

Ab Minute 4 zeigt er das Schaltbild. Screenshot.

Das neuere Video zeigt lediglich den Aufbau seines Bausatzes.

Quote from HB9PJT

Die Variante von OE1SRC ist sehr ungeschickt. Wenn die Antenne verkürzt ist, ist die Antennenimpedanz niedriger als 50 Ohm.

Hallo Peter, ist ja nicht meine Antenne, ich hab nur die Technik dahinter erläutert. Im übrigen glaube ich das deine Aussage nicht richtig sein kann, und zwar wegen folgender Überlegung an einer 1/4 Lambda Antenne:

Eine Impedanz von 0 Ohm entspricht einem Kurzschluss.

Eine Lambda 1/4 Antenne hat ab Fußpunkt 36 Ohm, wie das formell zu Stande kommt ist eines der größeren ungelösten Rätsel des Amateurfunks, ich vermute das das etwas mit der Kapazität einer Punktladung gegenüber des Raumes zu tun hat.

An der Spitze der Antenne hast du eine hohe Impedanz diese ergibt wahrscheinlich auch durch die Kapazität des Antennenendes gegenüber des Raumes. Oder anders überlegt: wo soll ein Strom am Antennenende denn noch hin fließen? Allerdings, ein Kurzschluss ist das auch nicht sonst wäre ja die Spitze der Antenne mit der Erde kurzgeschlossen und es könnte ein Strom fließen. Jetzt kann man sich also näherungsweise überlegen das am Antennenende eigentlich kein Strom Fließen kann. (I=0A) was macht das mit der Impedanz? Zreal=U/I=U/0=Unendlich.

Alles dazwischen wird die Impedanz von 36 Richtung "Unendlich" transformieren. Also wenn ein Strahler kürzer ist als 1/4 Lambda geht die Impedanz am Fußpunkt in jedem Fall rauf und muss daher mit der Anpassung (klassisch eine Induktivität) wieder herunter transformiert werden.

Was du da mit deiner Mobilantenne und einem 1:9er UnUn machst habe ich leider nicht verstanden, kannst du mir das mal aufzeichnen?

gruesse

Hans

Ich empfehle den online Rechner hier: https://www.leobaumann.de/antennenimpedanz.htm

Dann sieht man nicht nur das der Strahlungswiderstand bei 1,40m Länge schon im 20m band nicht mal mehr zwei Ohm (1,74 Ohm) beträgt, sondern dass auch der
Imaginärteil (hier kapazitiv) über einem kilo Ohm liegt (-j1188 Ohm). Den muss man zwecks Anpassung kompensieren d.h. mit einer Spule mit X_L in gleicher Höhe.
Nimmt man für diese Spule eine Güte von 100 an liegt deren Verlustwiderstand bei etwa 11,9 Ohm, der in Reihe mit dem o.g. Strahlungswiderstand liegt - das zum
Thema Effizienz, wobei die Verluste durch Anpassung auf 50 Ohm noch nicht berücksichtigt sind. Für die tieferen Bänder wird's noch viel, viel grausamer.
Das man damit dennoch QSOs fahren kann, ist kein Gegenbeweis - ich habe im Laufe von ein, zwei Jahren rund ein dutzend CW-QSOs mit 2mW auf 20m an einem
Vertikaldipol auf dem Balkon gemacht, ODX war EA8 - in etwa vergleichbar mit ~5W und -30dBi 'Antennengewinn' (Wirkungsgrad ~1 Promille)...

72/3
Peter

Um auch noch einen konstruktiven Vorschlag zu machen: Das einzige was bei stark verkürzten Antennen hilft (im Sinne eines höheren Strahlungswiderstandes,
der mit den nur bedingt vermeidbaren Verlustwiderständen konkurriert) ist eine kapazitive Dachlast. Sie sorgt für einen höheren Antennenstrom über die gesamte

Länge und ist wesentlich effektiver als die übliche Verlängerungsspule.
Leider habe ich keinen online Rechner gefunden, der das nachvollziehbar macht und natürlich ist das auch ein mechanisches Problem.
Peter

Die niedere Impedanz verkürzter Antennen hat nichts mit glauben zu tun. Im Internet und in den Antennenbüchern stösst man auf das Thema.

Nachfolgende Grafik zeigt in schwarz den Wirkwiderstand, welcher bei unendlich kurzen Antennen bei 0 Ohm ist. Die blaue Kurve wird mit einer Verlängerungsspule oder mit Endkapazitäten kompensiert bei verkürzten Antennen und wird dadurch 0 Ohm bei Resonanz der Antenne. Bei Lambda/2 ist die Dipolantenne vom Diagramm in Resonanz, weshalb da die blaue Kurve 0 Ohm anzeigt.

73, Peter - HB9PJT

Quote from HB9PJT

Die niedere Impedanz verkürzter Antennen hat nichts mit glauben zu tun. Im Internet und in den Antennenbüchern stösst man auf das Thema.

Nachfolgende Grafik zeigt in schwarz den Wirkwiderstand, welcher bei unendlich kurzen Antennen bei 0 Ohm ist. Die blaue Kurve wird mit einer Verlängerungsspule oder mit Endkapazitäten kompensiert bei verkürzten Antennen und wird dadurch 0 Ohm bei Resonanz der Antenne. Bei Lambda/2 ist die Dipolantenne vom Diagramm in Resonanz, weshalb da die blaue Kurve 0 Ohm anzeigt.

Ich denke ich verstehe was du falsch verstanden hast, sorry das ich das so sagen muss, und danke für die Tabelle und die Erklärung, das hilft auch bei meinem Verständnis weiter, das mit dem Wirkwiederstand (Strahlungswiederstand) war mir so auch noch nicht klar.

Aber um Mal auf den Punkt zu kommen: Die Impedanz (insbesondere deren Betrag) ist am Strahler Ende natürlich nicht 0, was auch ganz klar aus der von dir verlinkten Grafik hervorgeht. Dein Verständnisproblem ist, das du Impedanz und Wirkwiederstand gleichsetzt, das darfst du aber nicht so einfach tun!

Der Wirkwiederstand oder Strahlungswiederstand wird am Antennenende zwar 0 weil nix mehr abgestrahlt wird, aber die Impedanz oder besser deren Betrag bleibt trotzdem Hoch.

Die Impedanz ist zunächst einmal eine Komplexe Zahl. Da kommt jetzt dieses i ins spiel oder dieses j. Genau genommen vereinfachen wir uns das stark wenn wir eine Impedanz von 100 Ohm angeben meinen wir den Betrag dieser komplexen Zahl und die setzt sich aus dem Realteil _und_ dem Imaginärteil zusammen. Die Impedanz am Strahlerende ist also laut deiner Grafik > |0-i1000| also im gesamtbetrag > 1000.

Bleiben wir bei dem 1.40 Meter langen Strahler fuer den Peter (DL3PB) gestern Werte ermittelt hat: Impedanz Z=(1.74-i1188) Ohm fuer uns interessant ist der Betrag also |Z|=sqrt(1.74^2+1188^2) Ohm=1188 Ohm

Ein anderes Beispiel ist der Spezialfall des Lambda 1/4 Strahlers: Hier sind Strahlerwiederstand (Wirkwiederstand) und Impedanz gleich Z=(36+i0)Ohm=36 Ohm.

Unser Koaxialkabel hat zum Beispiel ungefaehr eine Impedanz von Z=(0+i50) Ohm, wenn man die reellen Verluste vernachlässigt. Vom Betrag her sind das 50 Ohm die komplett als Scheinwiderstand daher kommen weil hier weder Leistung abgestrahlt noch in Wärme umgewandelt wird.

Um meinen Erguss hier zum Abschluss zu bringen:

Impedanz=Wirkwiederstand+Scheinwiderstand

Grüße

Hans

Hans, Du hast meinen Beitrag nicht verstanden. Die blaue Kurve (Scheinwiderstand) bringt man auf Resonanz, also auf 0 Ohm per Verlängerungsspule oder mit Endkapazitäten. Dann bleibt der extrem niederohmige Wirkwiderstand (plus der Verlustwiderstand der Spule).

73, Peter - HB9PJT

Quote from HB9PJT

Die blaue Kurve wird mit einer Verlängerungsspule oder mit Endkapazitäten kompensiert bei verkürzten Antennen und wird dadurch 0 Ohm bei Resonanz der Antenne.

Quote from HB9PJT

Hans, Du hast meinen Beitrag nicht verstanden. Die blaue Kurve (Scheinwiderstand) bringt man auf Resonanz, also auf 0 Ohm per Verlängerungsspule oder mit Endkapazitäten. Dann bleibt der extrem niederohmige Wirkwiderstand (plus der Verlustwiderstand der Spule).

Dann könnte ja ne Outbacker Antenne oder eine Atas oder eine Tarheel oder eine HFP1 nie sauber auf einen Tranceiver abgestimmt werden. Die sind in jedem Fall glücklich wenn der Betrag passt.

Was die effektive Abstrahlleistung angeht ist das sicher eine Überlegung Wert was ist da schlimmer sein wird, die Transformationsverluste des UnUn oder der Blinde Teil. Mir würde da zur Probe aufs Exempel eine verkürzte Antenne einfallen die wie von dir beschrieben und einmal regulär an den TRX gehangen wird. Die Unterschiede in der Feldstärke in verschiedenen Abständen sollte man ja dann eigentlich messen können.

Hallo Hans,
Ich nehme Deinen Ansatz mal ernst: Du transformierst die komplexex Impedanz mit ü^2=25 nach unten.
Das Ergebnis nun 1.74/25 - j 1188/25, also 0.0696 - j47.52. Wenn wir uns darauf verständigen können, dass wir dem TRX für eine optimale Leistungs-
übertragung möglichst eine reale Impedanz (Imaginarteil = 0) von etwa 50 Ohm anbieten müssen, dann musst Du jetzt zwar weniger Kapazität
kompensieren (ist aber nicht wirklich einfacher, da die nun geringeren Verluste mit einem viel kleinerem Strahlungswiderstand konkurrieren),
aber der Strahlungswiderstand (nur der strahlt ab, deshalb heißt er ja so) beträgt jetzt nur noch wenige Milliohm, also musst Du, um auf 50 Ohm
zu kommen wieder hochtransformieren (~ ü^2=718).
73
Peter

Quote from DL3PB

Ich nehme Deinen Ansatz mal ernst: Du transformierst die komplexex Impedanz mit ü^2=25 nach unten.
Das Ergebnis nun 1.74/25 - j 1188/25, also 0.0696 - j47.52. Wenn wir uns darauf verständigen können, dass wir dem TRX für eine optimale Leistungs-
übertragung möglichst eine reale Impedanz (Imaginarteil = 0) von etwa 50 Ohm anbieten müssen, dann musst Du jetzt zwar weniger Kapazität
kompensieren (ist aber nicht wirklich einfacher, da die nun geringeren Verluste mit einem viel kleinerem Strahlungswiderstand konkurrieren),
aber der Strahlungswiderstand (nur der strahlt ab, deshalb heißt er ja so) beträgt jetzt nur noch wenige Milliohm, also musst Du, um auf 50 Ohm
zu kommen wieder hochtransformieren (~ ü^2=718).

Hallo Peter, naja ich behaupte halt das genau das bei der DL1DN Antenne auch passiert.

Optimal ist da relativ so ein TRX kann Leistung sehr gut auch in einen vollständig Imaginären Wiederstand abgeben, das passiert jeden Tag im Koaxkabel der Tranceiver ist seine Leistung los und wenn die Leistung überall unterwegs auf einen Betrag von 50 trifft wird auch nix mehr reflektiert alles top.

Das heist aber: wenn unsere Antenne die Leistung jetzt annimmt und nicht Retour wirft oder Thermisch umsetzt geht diese auch letztendlich irgendwo hin, also entweder strahlt die Antenne besser als gedacht, oder in die falsche Richtung oder die Leistung erwärmt über kapazitive Koppelung den Boden. TBH ich vermute nach all der Diskussion auch eher letzteres!

gruesse

Hans

Hans kann uns nun noch erklären, wie der Sender die Leistung abgibt bei einem SWR von 158, welches bei einer Last von 0.0696 - j47.52 resultiert. Hans, Du sollte mal mit einem Antennenanalyzer und einerm Stück Draht und einem TRX ein paar Experimente machen, dann wirst Du eher verstehen.

73, Peter - HB9PJT

Quote from OE1SRC

... so ein TRX kann Leistung sehr gut auch in einen vollständig Imaginären Wiederstand abgeben ...

Diese Aussage halte ich für eindeutig falsch. In einen vollständig imaginären Widerstand kann überhaupt keine (Wirk-)Leistung abgegeben werden.

Die bei der Antenne von DL1DN verwendete Anpassung wird doch schon seit Jahrzehnten bei Mobilantennen praktiziert. Das kann man auch in den einschlägigen Antennenbüchern nachlesen. Der obere Teil der Induktivität ist so dimensioniert dass er den Imaginärteil der Impedanz des Strahlers nicht komplett kompensiert. Am Speisepunkt ist der obere Teil der Induktivität zusammen mit dem Strahler deshalb kapazitiv. Diese Kapazität wird durch die Induktivität zwischen Speisepunkt und Masse kompensiert. Gleichzeitig ergibt sich durch dieses C-L-Glied eine Tranformation des niedrigeren Strahlungswiderstands auf die 50 Ohm des Koaxkabels.

Man kann diese Anpassung statt mit einem C-L-Glied auch mit einem L-C-Glied realisieren. Man dimensioniert dann die Induktivität größer als zur Kompensation des Blindanteils notwendig ist, d.h der Speisepunkt ist dann induktiv. Vom Speisepunkt gegen Masse benötigt man dann zur Kompensation des Blindanteils und zur Transformation auf 50 Ohm eine Kapazität gegen Masse. Diese Art der Anpassung hat man gerne bei den 5/8-Lambda-Mobilantennen fürs 2m-Band verwendet, als Kapazität diente die sonst eigentlich unerwünschte Kapazität des Antennenfußes gegen Masse.

73,

Uli DF7SC

Hallo,

weil die HF-P1 hier mehrfach angesprochen wurde. ich habe gerade begonnen, mich intensiver mit der HF-P1 zu beschäftigt (Variante mit Dreibeinständer). Alle Tests erfolgten mit MWS am Speisepunkt, 3,5m RG174U, auf 30m (mein Hauptband), außerdem spielen sich zwischen 40 und 20m viele Portabelaktivitäten ab, besonders, wenn es die Sonne nicht so gut meint wie derzeit.
Alle Gewinde sind metrisch.
Der Fußpunktwiderstand liegt (auf Boden) um 25 Ohm, ergibt ein SWR um 2. Abhängig vom Standort (Untergrund) teilweise auch ein wenig günstiger.
Bei Versuchen mit der Originalantenne im Zimmer erhielt ich immer 50 +-10 Ohm Fußpunktwiderstand.
Mit einem 2,5m-Edelstahlteleskop (Aliexpress) erhielt ich Fußpunktwiderstand nahe 50 Ohm und nahe SWR 1:1.
Die Handempfindlichkeit ist sehr hoch, die Einstellung spitz, nach jeder Veränderung Hand um 40cm wegnehmen, sonst wird Mist angezeigt. Markierungen an der Spule taugen zur nur Voreinstellung.
Die Antenne mit 2,5m-Edelstahlteleskop bringt nach meinen Vergleichen im RBN etwa 1,5 bis 2dB mehr gegenüber der Grundvariante.
Auch ein testweise verwendetes erhöhtes Radial (5m) änderte wenig, verschob nur die Signale etwas zugunsten der Vorzugsrichtung.

Der Vergleich mit einer Vertikal (Strahlerlänge um 6m) mit 3 2,2m-Radialen fiel im RBN aufgrund großer Streuung diffus aus, die HF-P1 mit 2,5m-Teleskop konnte mithalten. Hier spielt offenbar eine Rolle, daß die 6m-Vertikal mit einem Tuner abgestimmt wurde, dessen Verluste ja mit eingehen, während die HF-P1 ohne Tuner arbeitet. Wird noch untersucht. Ungültig, Fehler im Anpassgerät festgetellt

Ich habe früher auch über die Antenne gelächelt, mußte mich aber eines besseren belehren lassen (insbesondere mit dem 2,5m-Teleskop). Und alles (auch das Zusatzteleskop) passt in die kleine Tragetasche! Ein Beam geht zwar deutlich besser, passt aber nicht da rein und ist auch nicht in 10min aufgebaut.
Im Freien empfehle ich 3 kleine Drahthäringe, U-förmig oder mit Ring, um die Füße im Untergrund zu befestigen, sonst kippt sie bei Wind sehr schnell mit Risoko für das Teleskop..

Eine Simulation der HF-P1 mit 4nec2 ist mir nicht wirklich gelungen. Mehr als den halben gemessenen Fußpunktwiderstand erhielt ich nie, und Parameteränderungen wie simulierte Radialhöhe, Spulenwiderstand usw. brachten keine wirkliche Annäherung.

vy 73 Reiner

Moin,

in Ergänzung zum Thema MP1, weil die sehr alten Beiträge vielen nicht mehr in Erinnerung sind.

Neben der W1JR-Drossel sollte auf 40m ein Beta-Match nicht vergessen werden. Ich habe die Originalantenne auch und bin damit sehr zufrieden. Mit der Original-Stabantenne. Ich habe mit zusätzlichen Radials experimentiert - da kam in der Praxis nix Gutes bei heraus. Wenn man die Einstellanleitung der MP1 genau befolgt, klappt es. An anderer Stelle im Forum wurde von QRPeter beschrieben, dass man nicht versuchen sollte, mit jeglicher Art von NWT die Antenne einzustellen. Geht meist schief. Und ist eh zuviel Aufwand. Und ein Antennentuner hat im Leitungsweg auch nix zu suchen.

Ich habe einen Nachmittag mal alle Bänder (auch 80m) "maßgenommen" und erhalte nun auf allen Bändenr sehr gut reproduzierbare Ergebnisse. Danach an anderen Orten maximal einen "Knack" (also Windungssprung) mehr oder weniger die Spule verschoben (mit leicht !! angezogene Schraube) bis das SWR passt.

Eine klasse Antenne: Aufbauen, Band nach ermittelter Markierung (Edding) wählen, einstellen, ggf. kurz nachgleichen - fertig.

Ich habe eine Dachkapazität gebaut. Die Idee zum Beta-Match und eben der Dachlast hatte Rolf, DF2OU (+)

Geht richtig gut. Eine Anregung zum Bau findet Ihr in der Anlage.

Und ja, Hand jeweils nach der Justage weg vom Strahler. Hört man ja auch schon am Rauschen...

Ich fand einen Threadbeitrag

Post

RE: MP-1 Antenne (Verbesserung durch Austausch des oberen Strahlers)

[…]

Hallo Stefan, das ist ja ein uralter thread. Ich habe ja vor vielen Jahren (ich glaube es war 2000 im Jahre 2000) die ursprüngliche PM1 (daraus wurde dann die MP1, etwas schlanker als die PM1, dann die HFP1) aus Dayton mitgebracht und hier eingeführt. In den vielen Jahren habe ich reichlich Erfahrung mit der Antenne gemacht und alle möglichen Modifikationen ausprobiert. Ich fasse mal zusammen:


Ein verlängerter Strahler oben auf dem Slider bringt etwas, so ziemlich das gleiche Ergebnis…

DL2FI

Aug 17th 2018

Einen anderen leider nicht mehr, daher hänge ich die TXT-Datei an.

Viel Erfolg.

Moin,

ich habe meine MP-1 mit nur einem Radial verwendet.

Das Radial besteht aus einem Metall-Maßband.

Wenn die Telekopantenne ganz ausgezogen ist, die Induktivität voreingestellt wurde, das Maßband abrollen und dabei auf das Rauschen im RX achten.

Bei Rauschmaximum ist in der Regel dann das SWR so brauchbar das man senden kann. Das Maßband bleibt einfach auf dem Boden liegen.

Das ging stabiler als mit den original beiliegenden Radials. Vor allem schneller Wenn die Dame wartet und den Tag anders gestallten möchte.