Hallo zusammen,
ich versuche gerade eine Vertikalantenne mit Verlängerungsspule zu mit MMANA-GAL zu simulieren.
Leider bekomme ich das SWV mit der Optimier-Funktion (oder händisch) nicht weiter runter.
Was mach ich da Falsch? Kann mir da jemand bitte helfen?
Das sind die Eingabedaten, bzw. Ergebnisse. Da müsste doch noch was gehen?
Vorab, ich kenne MMANA nicht.
Was man da sieht, sieht realistisch aus.
Offensichtlich ist bei Dir der Strahler gut 5 m lang, also was in der Gegend 0,13 Lambda.
Wenn dann ein Strahlerwiderstand (Realteil) von 8 Ω herauskommt, passt das, ergibt ein SWR um die 6.
Hier eine Tabelle, welcher Strahlerwiderstand, bezogen auf Lambda, zu erwarten ist:
Antennenimpedanz
Du kannst natürlich ein Transformationsglied von 8 Ω auf 50 Ω bauen, schaue hier:
Anpassungen
Ist die Antenne nur ein Gedankenexperiment oder willst Du sie tatsächlich bauen?
Sage ich gleich, die wird schmalbandig und wird ein Steilstrahler, teilweise erwünscht.
73, Andreas
Guten Morgen,
was auf jeden Fall nicht korrekt ist, ist Deine Speisung an w1b, denn das ist die Erdung. Nimm w2b.
Und ich würde den Strahler (Position 2) teilen, also 0/0/0 bis 0/0/.1 und dann 0/0/.1 bis 0/0/5.16 Dann berücksichtigst Du, wo genau die Spule eingesetzt wird.
Sollte der Strahler nicht aus Draht sein (z.B. an Angelrute), sondern Stab o.ä., dann passen die 0.8 mm Radius bei Position 2 nicht.
Was MMANA leider auch nicht bei der Berechnung des Fußpunktwiderstands berücksichtigt, sind die Erdverluste. Und das ist meiner Meinung nach das eigentliche Problem: Deine 8 Ohm vom Strahler stimmen, aber da kommen noch im ungünstigen Fall 30 Ohm durch die Erde dazu. Dann hättest 38 Ohm und Dein SWR wäre ok, aber 3/4 der Leistung wärmen die Regenwürmer...
Q=300 scheinen mir auch optimistisch, aber dazu hat DL1EGR hier im Forum mal was geschrieben, was realistisch ist.
Sage ich gleich, die wird schmalbandig und wird ein Steilstrahler, teilweise erwünscht.
Warum sollte das ein Steilstrahler werden?
73!
Peter DL3NAA
Hallo danke für Eure Rückmeldung.
@ Andreas:
Danke für die Links. Ist momentan noch eine Übung.
Peter:
Du wohnst ja in meiner Nähe (Schutterwald) 
Ich habe mal deinen Vorschlag ausgeführt. Leider immer noch SWR 5,57 und R ~ 9 Ohm.
Warum bekommt das Programm nicht einen Wert unter SWR 2 hin?
Ist es wie du schon geschrieben hast, das es die Verluste nicht erkennt?
Gibt es da keinen Trick, das er das mit einkalkuliert?
Kannst du mir das bitte genauer erklären?
Hier die neuen Ergebnisse:
Hallo Andreas,,
Ich sehe es ähnlich Peter: die Antenne wird keine echte NVIS werden, aber bei 30° Erhebungswinkel der Hauptkeule kann man mit den Abmessungen bei 7MHz schon mal ankommen, und das ist halt schon recht steil für eine Vertikal.
Ansonsten habe ich auch in Erinnerung, dass Mmana Probleme mit Leitern nahe des Erdbodens hat (beim Dipol stieg der Gewinn, je tiefer er hing, keine Bodendämpfung), ich weis jetzt nicht, ob ähnliche Effekte auch bei Bodenradials auftreten.
Das müsste in den Unterlagen stehen, welche Grenzen die verwendeten Algorithmen haben.
Ich würde auch die 8,3 Ohm Strahlungswiderstand als plausibel ansehen, der Analysator zeigt dann aber gern mal 35-45 Ohm an. Das ist dann plus Erdbodenwiderstand, also Verlustwiderstand. Da hilft eine bessere kapazitive Ankopplung der Radials an den Erdboden. Ich verwende für meine /P - Vertikal z.B. für 7MHz (zusätzlich) 4 3m/16mm-Stahlbandmaße (leider etwas schwer) als Radial, da sinkt zwar der Fußpunktwiderstand dann ab, aber der Gewinn (lt. RBN) steigt bei 7MHz um ca. 2dB gegenüber 4 Drahtradialen z.B. der HFP1. Ohne Anpassung dürfte es auf 7MHz bei diesen Maßen schwietig werden, akzeptable Werte für SWR und Wirkungsgrad zu erreichen. Auf höheren Bändern ist das weniger kritisch nach meinen Erfahrungen.
Ich war damals deswegen auf 4NEC2 umgestiegen.
vy 73 Reiner
Ich verwende auch MMANA, was sehr benutzerfreundlich ist. Allerdings nutze ich die Software "NEC-2 für MMANA" zum Berechnen von Antennenmodellen, welche ich in MMANA erstellt habe. Diese rechnet mit der besseren Berechnungssoftware NEC-2, MMANA nutzt MININEC, welches zu falschen Ergebnissen führt, wenn eine Antenne nahe am Boden ist.
"NEC-2 für MMANA" ist ganz einfach in der Anwendung und kostenlos. Man kann in der Software einfach das in MMANA erstellte Antennenmodell öffnen und berechnen. https://www.qsl.net/ua3avr/
73, Peter - HB9PJT
Hallo Christian,
versuch mal bei realer Erde und einer Aufbauhöhe von 2mtr. Bin bisher , schon einige Jahre her , mit MMANA immer sehr gut gefahren.
73 de
Peter, gute Frage!
Gute Flachstrahlung erhält man in der Gegend 1/2 Lambda, bevor das Antennendiagramm aufzipfelt.
Geht man unter 1/4 Lambda, erhält man zunehmend (gewollte) Steilstrahlung.
Meine Vermutung, verkürzt man stark, nähert man sich dem Kugelstrahler.
Man betrachte im Link zuvor nicht nur die Impedanzwerte, sondern auch die Strahlungsdiagramme.
Antennenimpedanz
73, Andreas
Setz mal den Anschluß der Spule 10 cm vom Speisepunkt weg. Ein Element kann bei MMANA nicht direkt im Speisepunkt sitzen, soweit ich weiss.
Als Programm zur Abschätzung einer Vertikalspule gibt es im Netz. DF7SX berechnet 6.26 uH.
DL1JWD kannst Du auch nutzen.
Bitte daran denken, das der Abstand der Spule von dem Speisepunkt auch für den Wirkungsgrad signifikant ist. Bei DL1JWD wird diese Überlegung gleich mit eingebunden.
73 Ingo
Nach meinen Berechnungen beeinflusst die Lage der Spule den Wirkungsgrad praktisch nicht. Nur wenn ein Erdungspflock verwendet wird statt Radials, wird, sieht man einen Unterschied im Wirkungsgrad. Die Antenne hochohmiger, wenn die Spule höher im Strahler angeordnet ist.
73, Peter - HB9PJT
Gerade schaute ich mir die Homepage zu MMANA-GAL an!
Da wird tatsächlich weiterhin die Engine mininec verwendet.
Ich kenne mininec noch aus DOS-Zeiten, man übergab und erhielt Zahlenkolonnen.
Wurde schon angesprochen, mit mininec, eine vereinfachte NEC-Version, gibt es schnell Erdprobleme.
Man kann die halbwegs brauchbar umgehen, wenn z.B. hier die Radiale etwas über Boden sind.
Das ist auch praxisnah, bei QRP/p buddelt man die nicht ein, sondern legt sie auf die Wiese.
Probiert mal Radiale 20 cm über Boden und ab dem Verbindungspunkt ein kurzes Segment als Speisepunkt.
Dann wieder ein halbwegs kurzes Segment für die Induktivität und danach der eigentliche Strahler.
Zu kurz darf man die beiden Segmente nicht machen, gibt sonst schnell unangenehme Rundungsfehler.
Ich würde für die beiden Segmente jeweils 10 cm nehmen und den eigentlichen Strahler 20 cm kürzer.
Wie zuvor geschrieben, MMANA-GAL kenne ich nicht direkt, mininec wird teilweise auch bei EZNEC verwendet.
Vorteil von dem alten mininec (für DOS), in der heutigen Zeit ist es rattenschnell, allerdings weniger genau.
73, Andreas
Guten Morgen Chris und die Runde,
Wie sieht es dann z.B., bei der JPAC-12 aus? Die benutzt ja auch Verlängerungsspulen
Ich habe zwar eine nachgebaute MC-750, aber im Prinzip der gleiche Aufbau.
Was Du bei dem SWR nicht berücksichtigst, ist der Erdwiderstand und auch die ohmschen Verluste in der Spule. Zu dieser Fragestellung gibt es hier zwei Threads, die hoffentlich einige Fragen beantworten:
Der Erdwiderstand (nur als Anhaltswert) ist ca. 8 Ohm bei 32 Radials und Lehmboden, also recht guter Boden... Bei vielen HAMs gibt eine normale 1/4-GP am Boden SWR 1. Da der Fußpunktwiderstand des Strahlers alleine 36 Ohm ist, hast dann Erdwiderstand von 15 bis 25 Ohm.
Du kannst das simulieren, wenn Du in den Draht, der zur Erde führt, ein R von so einem Wert einbaust und dann noch einen ohmschen Widerstand für die Spule einplanst. Dann hast plötzlich bei MMANA vernünftiges SWR.
W2FMI hat gute Artikel geschrieben über kurze Vertikals über Boden mit vielen Radials (er verwendet über 100...) und dann noch Dachkapazität. Dann noch 4:1 Transformer, um die Antenne anzupassen.
Also der Königsweg wäre:
1. Spule möglichst verlustarme
2. Dachkapazität
3. Transformer
In der Antennensammlung, die bei MMANA mit installiert wird, gibt es so Modelle. Aber ob Du den Aufwand treiben willst und kannst?
Jedenfalls: Wenn Du eine kurze Vertikal baust und die direkt ans Koax anschließt und gutes SWR bekommst, ist das Zeichen, dass Du viel Energie verschwendest.
Aber besser so eine Antenne als gar keine
73!
Peter DL3NAA
Das ist der Artikel von W2FMI:
Über 50 Jahre alt ,aber immer noch aktuell...
73!
Peter DL3NAA
Ans untere Ende von w1 einen kurzen Draht einsetzen, in dessen center den Speisepunkt setzen. "Verbunden halten" anhaken.
Mit elevated Radials und 1..2m über gnd sind 11..13 ohm in der Praxis nachvollziehbar. Wenn Du 5/8 + L dimensionierst, bekommst Du einen excellenten Flachstrahler.
73 de Jochen
und dann noch einen ohmschen Widerstand für die Spule einplanst. Dann hast plötzlich bei MMANA vernünftiges SWR.
Das wäre dann doppelt, da Christian bereits das Q der Spule eingegeben hat für die Simulation.
73, Peter - HB9PJT
Das wäre dann doppelt, da Christian bereits das Q der Spule eingegeben hat für die Simulation.
Guten Morgen Peter,
das sehe ich anders: Sowohl der ohmsche Widerstand der Verlängerungsspule (über das Q) als auch die Erdverluste sind einzuplanen. Sonst hätte eine "Fullsize-GP" keine Verluste, sondern unabhängig vom Boden einen Widerstand von 36 Ohm.
Sehen wir uns in Hüfingen?
73!
Peter DL3NAA
Eine Antwort von einem Praktiker, der den Simulationsprogrammen nicht wirklich vertraut:
Aufbauen und ausprobieren, Betrieb machen und freuen, was alles geht. Ich benutze eine solche Antenne schon seit einiger Zeit, wenn ich Portabel unterwegs bin, freue mich am einfachen Aufbau und dass es relativ gut geht. Manchmal nutze ich auch eine Endfed. Die verkürzte Vertikal mag zwar unter bestimmten Bedingungen etwas steiger strahlen als eine nicht verkürzte Antenne, aber solange sich der Verkürzungsfaktor bei ungefähr 60% bewegt, ist es das Strahlungsdiagramm einer Vertikal.
Wer einen Steilstrahler / NVIS-Antenne möchte, sollte auf Drahtantennen / Dipole und Ähnliches ausweichen, die in 0,15Lambda über Grund aufgebaut sind.
Gruß Stefan
Peter:
Danke für die Infos.
Ich versuche mal für mich zusammenzufassen: Der ideale Vertikalstrahler hat ca. 36 Ohm Fußpunktwiderstand. Durch die Verluste im Erdboden verringert sich dieser z.B. auf 8 Ohm (mmana-gal Berechnung). D.h., 28 Ohm hat der "Erdwiderstand = Verluste". Wenn man also den Strahler wieder auf Lambda/4 entsprechend der Bandfrequenz einstellt zeigt mmana-gal ca. 36 Ohm an und Erdverluste sind dann ein Minimum. Ist das Richtig so?
Christian, zu Deinen Punkten, welche Du an mich gerichtet hast:
Für Vertikalantennen verwende ich meist erhöhte Radials, mindestens etwa 0.01 Lambda über dem Boden. Also 40 cm über dem Boden für das 40 m Band. Dann reichen 3 Radials und führen zum selben Wirkungsgrad wie 120 vergrabene Radials.
Ich würde Dir wirklich empfehlen, NEC-2 für MMANA zu verwenden. Dann hast Du recht verlässliche Berechnungsergebnisse, was Dir hilft, die Abhängigkeiten leicht zu verstehen.
73, Peter - HB9PJT
