Verlängerungsspulen bei verkürzten Dipolen

Ja, genau solche Literatur (oder am liebsten gleich ein Computerprogramm mit sourcecode) suche ich auch:
Nach folgendem Motto bspw.: Habe 2 x 9,70m zur Verfuegung und kann / will bei 1,75m eine Verlaengerungsspule einsetzen. Wieviele uH's musz die haben, wenn ich auf 3,66 Mhz nahe 50 Ohm reel sein will ...
Naechste hoechstbrauchbare Software-Anwendung:
Mein MFJ-Analyser (oder irgend ein anderer) gibt mir Real- und Blindanteil. Das tippe ich i.d. Software ein und heraus kommt: "Du muszt soundsoviel pf oder uH
in serie oder parallel schalten, dann 'sieht' Dein TX an dieser stelle 50 Ohm).
So soll es gehen und nix mit smithchart und normieren und.. und...!
(Von mir aus mag da auch - wenn's noetig ist - ein Pi, T oder L-Glied bei rauskommen... Hauptsache das Programm 'sagt' mir welche Werte die Glieder haben mueszen.
Uebrigens scheint auch der Rothammel an dieser Stelle 'nur' experimentiert zu haben. Bei den Mobilspulen gibt er zwar erstaunlich gut funktionierende Werte an.
Aber so'ne Faust-Formel, wo ich selbst entscheiden kann, dasz die Spule nun eben nicht am Fuszpunkt und nicht i.d. Mitte, sondern genau 33 cm drueber sitzen soll (weil's bspw. mechan. besser hinkommt), die fehlt einfach.
Das waer' doch mal was fuer die DiplomHF-Techniker und Physik-Doktoren in unseren Reihen....

Hallo Uwe,

als Literatur für deine Bedürfnisse kann ich dir 'Kurze Antennen' von Gerd Janzen empfehlen.

Vielleicht vorweg einige Faustregeln:

Je näher sich eine Induktivität am Speisepunkt befindet dest stärker wirkt sie verkürzend. Allerdings ist dort auch der Strom am größten, d.h. die Spule sollte dann eine hohe Güte besitzen.

Je stärter ein Dipol (oder auch ein Monopol) verkürzt wird desto schmalbandiger wird sie.

Eine Parallelschwingkreis ist unterhalb seiner Resonanzfrequenz induktiv, darüber kapazitiv. Wie genau, das hängt von seinem LC-Verhältnis, seiner Güte usw. ab.

Wenn du 4NEC2 oder ein anderes Antennensimunaltionsprogramm hast das die Darstellung des Impedanzverlaufes erlaubt, dann simuliere mal eine beliebige Trapantenne über seinen über seinen Frequenzbereich und betrachte dir hernach den Impedanzverlauf. Du wirst sehen daß das 'X', der komplexe Widerstand,
im Resonanzpunkt zu Null wird. Gleichzeitig wirst du im Umfeld des Traps (ist ja ein Parallelschwingkreis) bemerken wie die Impedanz stark ansteigt (X>0; =induktiv), dann steil abfällt und vom negativen Bereich (X<0; induktiv) wieder langsam nach oben kommt. Diese Polstelle ist um so stärke ausgeprägt je größer die Güte des Kreises ist.

Du Kannst dir sicher vorstellen daß man da viel rechnen kann, doch letztlich muß man den Feinabgleich doch immer von Hand vornehmen...

vy 73 de Lothar, DL3GRE

Hallo Uwe,

ich weiss nicht ob dir dieser Link hier weiter hilft?

Dort kann man nur die Verlängerungsspulen für die Induktivität der Verlängerungsspulen für einen verkürzten Dipol berechnen.

73 de Thomas, DC1TRX

Hallo OMs,

habe mich mit der Problematik noch nicht befasst, weil mein Favorit schon immer ein symmetrisch gespeistes Gebilde mit "Hühnerleiter" ist.
Hier aber ein Hinweis:
Herr Kelemen bietet eine Vielzahl verkürzter Dipole an und realisiert auch Sonderwünsche. Er müsste also über die entsprechenden Kenntnisse, Erfahrungen und Berechnungsmethoden verfügen, die er vielleicht (?) preisgibt.
http://www.kelemenantennen.de

Hallo Uwe,

im schon erwähnten Buch von Gert Janzen "Kurze Antennen" wird das ganz gut beschrieben und es gibt auch zahlreiche Nomogramme... aber das gilt wirklich nur für kurze Antennen.

Ich würde das mit EZNEC simulieren. Das Ergebnis kannst Du dann sogar grafisch darstellen (z.B. Bandbreite über Güte usw.).

Von: DJ1ZB

Lbr Uwe und andere,

Mitte der 80iger Jahre habe ich mich mit verkürzten Dipolen für Unterdach-Antennen befaßt, eine Aufgabe, die damals in München öfter vorkam. Basis war ein balungespeister Dipol, der so lang sein durfte wie die zur Verfügung stehende Spannlänge auf dem Dachboden, zwischen den Brandmauern. An das Ende dieses Dipols wurden dann Endstücke gefügt, die aus einer Spule und einen Enddraht dahinter bestanden. Diese Endstücke konnten auch seitlich unter Dach oder gar nach unten verspannt werden. An den Basisdipol konnten auch Endstücke für mehrere Bänder angebracht werden, solange diese Bänder ohne Spulenverlängerung eine größere Länge als die des Basisdipols benötigten (Vorausetzung: Die Verlängerungsspule des tiefsten Bandes darf keine Eigenresonanz auf einem der anderen mit Endstücken verlängerten Bändern haben; das war mal passiert bei der 160-m-Spule und 40 m, Die Eigenresonanz der 160-m-Spule mußte durch Verringerung der Induktivität und einen längeren Enddraht für 160 m ausgeglichen werden). Kürzere Dipole wurden direkt vom Balun ausgehend schräg verspannt.

Das Prinzip habe ich auch in cq-DL 5/1989 S.290ff und in SPRAT Nr 83 Summer 1995 Seiten 26-29 behandelt.

Die Spulen wurden gewickelt in der Annahme, daß 1 m Draht etwa 6 pF Kapazität ausmacht (das ist auch auf Langwelle ein allgemein übliches Maß für die Drahtkapazität). Kann man also den Enddraht 2 m lang machen, muß die Spule mit 12 pf Resonanz auf dem gewünschten Band machen, bei 40 m also 43uH, bei 80 m 172uH. Die Drahtlänge des Basisdipols wurde dabei nicht berücksichtigt; diese Induktivität schien auch nicht besonders groß zu sein. Was mehr Einfluß auf die Resonanz hatte, war die vorher schwer zu erfassende Eigenkapazität der Verlängerungsspulen. Die Spulen wurden mit Kupferlackdrähten auf Kunststoffrohre Windung an Windung gewickelt und zur Stabilität mit Klarlack lackiert.

Solch ein Multibanddipol mußte Band für Band abgeglichen werden, zunächst durch Verkürzen der direkt zum Balun parallel liegenden Dipole, angefangen bei 10 m. Dann kamen erst die hochfrequenteren und zum Schluß das niederfrequenteste Endstück an die Reihe, ebenfalls durch Verkürzen der Enddrähte. Die Eigenresonanz dieser Endstücke war (im Vergleich zu den Dipolresonanzen) relativ scharf und nicht ganz einfach zu ermitteln. Für den Abgleich brauchte man natürlich am besten zwei Personen, eine, die im Shack alles mißt und einen, die über UKW auf Kommando von unten die Drahtlängen kürzt. Damit der oben auch immer die richtigen Drähte erwischt, ist schon mal eine Stichprobe notwendig, daß der oben mal ein Antenneende anfaßt und der andere unten prüft, welches Band dadurch außer Resonanz kommt!

Handelt es sich nicht um eine Spule, mit der die Resonanz erniedrigt wird, sondern um einen Sperrkreis, so muß man L und C des Sperrkreises kennen und zunächst ihre Blindwiderstände auf das tiefere Band, für das die Verlängerung wirken soll, umrechnen. Danach muß aus XL und XC parallel der resultierende, in diesem Falle induktive Blindwiderstand bestimmt werden und daraus dann wieder die wirksame Induktivität für dieses Band. Diese Induktivität bestimmt dann mit der Drahtlänge zwischen Sperrkreis und Antennenende in etwa die zweite, tiefere Resonanz der Antenne (wobei der innere Dipol zwischnen den Sperrkreisen vernachlässigt wird.

Ob es ein Programm gibt, das alle diese angesprochenen Einflüsse erfaßt und genauere Ergebnisse liefert, vielleicht so gar einen Abgleich erspart, das weiß ich nicht.

Zu beachten ist, daß bereits jede mit Spulen verlängerte Antenne zwei Resonanzen hat, es sei denn, die Spule sitzt nahe der Einspeisestelle. Auch die Spule alleine kann, vor allem wenn ihre Induktivität relativ hoch ist und auch aufgrund ihrer Spulenkapazität, für höhere Frequenzen schon ebenso als HF-Drossel wirken wie ein spezieller Sperrkreis.

OK?

Wünsche viel Umsicht und Erfolg bei diesem Thema!

73 Ha-Jo, DJ1ZB

Hallo Uwe und die anderen Antennen-Interessierten,

zur Berechnung von symmetrischen Verlängerungsspulen in den Dipolhälften an beliebiger Stelle findet sich in DJ6HP's (HaJo Pietsch) "Kurzwellen-Amateurfunktechnik"
(in meiner Auflage auf S. 317/8) Text und ein Diagramm zur Ermittlung der induktiven Widerstände. An anderer Stelle auch Formeln zur Induktivitätsberechnung. Berechnungsgrundlagen für einlagige Zylinderspulen habe ich dort auf die Schnelle nicht gefunden, die sind aber anderswo leicht zugänglich.

Mein Projekt ist ein elektrisch verlängerter Halbwellen-Dipol für 80m, dessen Verl.-Spulen so angeordnet und bemessen sind, dass sich auch eine
2 x 3/4 Lambda-Resonanz für 30m einstellt (die ja bei gestrecktem 80m-Dipol bei ca. 10,5 MHz zu erwarten wäre).

73/2 Hartmut, DJ7ST

Lbr Hartmut,

eine solche Resonanz würdest Du meines Erachtens mit einer Spulenverlängerung nicht erzielen; die Spulen trennen die Antenenlänge für die höhere Frequenz auf, wie auch ein Sperrkreis.

Das Ergebnis des gesuchten Projektes wäre innerhalb der Verlängerungsspulen eine 2x 1/4 Lambda-Resonanz für 10 MHz (meine da möchtest Du hin), und das Gesamtgebilde mit den Verlängerungsspulen wäre dann auf 80 m in Resonanz, ebenfalls als Halbwellendipol. Die Spulen in der Antenne wirken als Drosseln für 10 MHz.

Um das Projekt weiter zu bedenken, müßte ich aber die für deinen Fall zulässige Länge des Gesamtdipols wissen.

HW?

73 Ha-Jo, DJ1ZB

Lieber Ha-Jo, liebe Liste,

vielen Dank für die prompte Reaktion. Ich bin da etwas zuversichtlicher bzgl. des "DJ7ST-Dipols für 80 und 30m" .

Meine Überlegungen gehen schlicht ausgedrückt etwa so: ein ca. 2x20m Dipol für 3,5 Mhz (der ohne weitere Maßnahmen seine nächste "niederohmige Resonanz" bei etwa 10,5 MHz haben dürfte -in Analogie zu einem 2x10m Dipol für 7 und 21MHz-) erhält bei sagen wir 1m vor beiden Enden Verlängerungsspulen. Diese vermindern seine Resonanzfrequenz auf 80m weniger, aber die Resonanz bei 10,5 MHz wesentlich wirksamer zu tieferen Frequenzen hin. Mit großer Sicherheit lässt sich eine Dimensionierung finden, bei der die Resonanzen nun innerhalb des 80- und 30m-Bandes liegen.

Trotz 0303 Ortszeit und dem 3. Glas könnte doch 'was 'dran sein?

73/2 Hartmut, DJ7ST

Hallo Oms,
so ganz einfach ist das leider nicht. Hajo hat das schon mit der Beschreibung eines Mehrbanddipols angedeutet. Wenn man auf 30m und 80 m mit einem Dipol qrv werden will, dimensioniert man zunächst einen 30 m Dipol. Am Ende ist jeweils ein Sperrkreis anzubringen, der dafür sorgt, dass der weitere Verlauf des Antennendrahtes auf 30 m hf-mäßig entkoppelt ist. Man könnte sich natürlich zunächst unendlich viele Kapazitäts-/Induktivitätskombinationen vorstellen. Aber hier kommt der Resonanzwiderstand des Sperrkreises ins Spiel (Der Blinwiderstand der Induktivität wird nicht reichen!). Er soll möglichst hoch sein. Also ist man bei der Wahl der Werte schon eingeschränkt. Weiterhin will man erreichen, dass auf 80 m die Verluste der nun wirkenden Verlängerungsspule niedrig sind. Hier gilt es ein Optimum bzw. einen Kompromiss zu finden. Wie im QRP-Reflector schon erwähnt, eignet sich einmal das Buch von Prof. Janzen 'Kurze Antennen' sehr dafür aber für diesen speziellen Fall noch mehr sein Buch 'Monopolantennen und Vertikalantennen'. Hier wird auch die optimale Simulation eines Sperrkreises in EZNEC beschrieben.
Und noch ein kleiner Effekt bereitet uns Probleme. Die Induktivität ist leider frequenzabhängig. Das bedeutet, dass der gemessene Wert einer Luftspule mit einem z. B. Induktivitätsmessgerät meist bei sehr niedriger Messfrequenz gegenüber der Nutzfrequenz zu niedrig ausfällt. Die Induktivität einer Spule steigt bis zur Eigenresonanz in Form einer Kurve auf den Wert 'Unendlich' an. Liegt man sehr nahe an der Eigenresonanz, muss man meist kräftig abwickeln, was aber der Güte zugute käme. Wie Hajo schon ausführte, sollte die Eigenresonanz der Spule deutlich über dem 30 m Band liegen.
Die messtechnische Erfassung dieses Problems hat OM Janzen in seinem Buch 'Hf-Messungen mit einem aktiven Stehwellenmessgerät' "nachmessbar"
beschrieben. Übrigens habe ich kein Aktien bei Om Janzen!
Herr Kelemen wird nicht bestreiten, dass es außerordentlich schwierig ist, einen Multibanddipol mit mehreren! Sperrkreisen also mehrbandig zu dimensionieren. Und leider gilt besonders bei niedrigen Frequenzen das nur für ein bestimmte Aufbauhöhe über Grund. Hängt die Antenne nicht in der vorgesehenen Höhe, muss man nachbasteln, weil nichts mehr stimmt. Das ist sehr aufwendig. Hier im Münchener Raum ist das geschehen, ich hörte sehr viel Unmut darüber und es klang nach 'never ending story'.
Leider sind bei induktiv verlängerten Antennen nicht mehr unbedingt die rund 50 Ohm zu erwarten.
Insofern ist tatsächlich die Überlegung, einen Dipol mit symmetrischer Speiseleitung zu betreiben nach all dem recht naheliegend und diesen bei Allbandbetrieb noch mit einem Winkel von 90 Grad aufzuhängen. Es zeigt sich nämlich bei der Untersuchung mit EZNEC, dass man damit auf einigen natürlich nicht allen höheren Frequenzen als die Grundresonanz des Dipols recht ordentliche Rundumdiagramme erreicht und die Auszipfelung deutlich reduzieren kann.

vy 73 es gl, Lebrecht, DJ4CT

Zitat

Original von DM5AA
Hallo OMs,

habe mich mit der Problematik noch nicht befasst, weil mein Favorit schon immer ein symmetrisch gespeistes Gebilde mit "Hühnerleiter" ist.
Hier aber ein Hinweis:
Herr Kelemen bietet eine Vielzahl verkürzter Dipole an und realisiert auch Sonderwünsche. Er müsste also über die entsprechenden Kenntnisse, Erfahrungen und Berechnungsmethoden verfügen, die er vielleicht (?) preisgibt.
http://www.kelemenantennen.de

Von: DJ1ZB

Lbr DM5AA,

das mag alles richtig sein, das es so etwas schon gibt.

Aber wenn man sich selber über die Thematik her macht und dabei auch lernt, wie es gemacht werden muß, dann ist viel mehr Spaß und Freude dabei.

Ich bin jedenfalls so eingestellt.

Außerdem kannst Du so einen solchen Dipol mit zwei Resonanzen ebenso mit Hühnerleiter speisen, wenn Du unbedingt willst.

OK?

73 Ha-Jo, DJ1ZB

Zitat

Original von DL4AC
Hallo Uwe,

im schon erwähnten Buch von Gert Janzen "Kurze Antennen" wird das ganz gut beschrieben und es gibt auch zahlreiche Nomogramme... aber das gilt wirklich nur für kurze Antennen.

Ich würde das mit EZNEC simulieren. Das Ergebnis kannst Du dann sogar grafisch darstellen (z.B. Bandbreite über Güte usw.).

Hallo,

die ursprüngliche Thematik war "Verlängerungsspulen bei verkürzten Dipolen".
NICHT Sperrkreislösungen für Mehrbandantennen.

Meine Vorstellung, einen Halbwellendipol (2x1/4 Lambda für 3.5 MHz), der ohne weiteres Zutun seine nächste niederohmige Resonanz bei 2x3/4 Lambda (etwa 10,5 MHz ) hat, durch eine geeignete Induktivität, die ja auf dieser höheren Frequenz wirksamer verlängert, dort auf 10,1 MHz in Resonanz zu bringen, ist keineswegs neu.
Mancher erinnert sich bestimmt an das DL7AB-Prinzip, bei dem eine Verlängerungsspule 2m vor dem Ende eines 40m langen Strahlers ebenfalls durch ihre frequenzabhängige ( und strombauchnähenabhängige) Verlängerungswirkung dafür sorgen soll, dass die fehlenden Längen auf den höheren Bändern ausgeglichen werden (Lambda 1/2 auf 80 = 40,7m; Lamdda auf 40m =41,7m; 2 Lambda auf 20m = 42,3m usw).
Weil die Antenne endgespeist wurde (Zepp), reichte eine Verlängerungspule an einem der Enden.

Da ich meinen 80m-Dipol ohnehin erneuern muss, werde ich bei der Gelegenheit versuchen, einen Dipol für 80/30m zu realisieren. Dabei dürften die beiden Verlängerungsspule in das jeweils äußere der beidseits 3 Lambda/4 - Sektionen für 30m gehören.

Ich berichte dann.

73/2 Hartmut, DJ7ST

Zitat

Original von DL0AQB
Von: DJ1ZB

Lbr DM5AA,
das mag alles richtig sein, das es so etwas schon gibt.
Aber wenn man sich selber über die Thematik her macht und dabei auch lernt, wie es gemacht werden muß, dann ist viel mehr Spaß und Freude dabei.
Ich bin jedenfalls so eingestellt.
Außerdem kannst Du so einen solchen Dipol mit zwei Resonanzen ebenso mit Hühnerleiter speisen, wenn Du unbedingt willst.
OK?
73 Ha-Jo, DJ1ZB

Alles anzeigen

Lbr DJ1ZB,

ja, ich bin nicht anders eingestellt....
Ausgangspunkt war allerdings die Frage der OMs nach Berechnungsmöglichkeiten und vielleicht sogar existierender Software. Das löste meinen Hinweis auf Kelemen aus, dort wird das ja professionell betrieben. Ich ging nicht davon aus, dass mein Hinweis so falsch aufgefasst werden könnte und werde in Zukunft mit Hinweisen zurückhaltender sein.

Hallo Uwe und alle anderen beteiligten OM's,

seht mal bei G4FGQ rein, dort findet ihr sackweise Programme unter anderen ADDLOAD, einfach in Google G4FGQ eingeben, einen Link auswaehlen und auf der Seite von diesem OM auf Download Software gehen. Viel Spass.

Beispiel: Dipol Laenge 20 m
Draht-Durchmesser 2 mm
Verlaengerungsspule L = 2,19 myH 9.6 m vom Speisepunkt
Laenge nach L 10.4m
F = 3.636 MHz
R= 50 Ohm

Vy 73 Juergen

Hallo,
eben bin ich auch wieder über den empfehlenswerten Link gestolpert, die passenden Anwendungen zum Thema anbei,
72,3! Tom

[edit:] http://www.btinternet.com/~g4fgq.regp/ [/edit]

Hallo,

warum fragt hier niemand nach Verkürzungsspulen für zu lang geratene Antennendrähte, komisch.

Beste Grüße
Gerd DM2CDB

Das liegt daran, dasz wir alle schon Erfahrung mit der Leiter beim Erdbeerpfluecken haben....

irgendwieversteheichdiebeidenletztennachrichtennicht!!!!!

cu

Zitat

Original von DM2CDB
Hallo,

warum fragt hier niemand nach Verkürzungsspulen für zu lang geratene Antennendrähte, komisch.

Beste Grüße
Gerd DM2CDB

naja...

aber im Ernst: Klaus, DL1??? hat beim Treffen des GQRP/DL in Pottenstein seine Portabelant. vorgestellt, die er regelmäßig etwas zu lang, ~0.28xLambda bemißt und mit einem Serien-C (Drehko) anpaßt, Radials gehören natürlich auch dazu.
Sollte die Diskussion ernsthaft in die Richtung weitergehen, schlage ich vor, einen neuen thread zu öffnen.

Tom -. ... .