Hallo Peter, danke:-)
Vertikalantenne mit Verlängerungsspule MMANA-GAL
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Hi Chris,
Peter hat schon alles beantwortet.
Ken, DL8LBK hat vor vielen Jahren hier im Forum das anschaulich erklärt:
Zitat:
"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."
Kannst du mir noch bitte erklären, wie du hier auf 15-25 Ohm Erdwiderstand gekommen bist:-)36 Ohm + (15-25) Ohm sind ca. 50-60 Ohm, also SWR 1 fürs Koaxkabel / den Transceiver.
Und der Tipp von Stefan, DL8SFZ ist genau richtig: Simulationen sind ok, aber alle Parameter kann man eh nicht berücksichtigen. Wenn Du NanoVNR hast, einfach mal so Ding aufbauen und messen (und funken!). Wenn Du Tuner hast, kannst so ein Gebilde problemlos anpassen.
73!
Peter DL3NAA -
PJT Peter hat einen wichtigen Punkt angesprochen: verkürzte Strahler haben niedere Impedanz. Schlaue Leute machen manchmal Strahler zu lang und verkürzen kapazitiv, um die Impedanz nach oben zu zaubern. 73!
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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.
AntennenimpedanzHi Andreas,
richtig ist, dass das Antennendiagramm ab 0.5 Lambda aufzipfelt.
Jede(!) Vertikal zwischen fast 0 (ok, ist theoretisch...) und 1/2-Lambda Länge hat ihr Maximum bei einem Elevationswinkel von 0 Grad, wenn der Boden ideal ist und bei 90 Grad (senkrecht nach oben) null Strahlung. Ist ja im Prinzip die Hälfte eines vertikalen Dipols. Da es einen idealen Boden aber nicht gibt und auch der Brewsterwinkel (gut erklärt in https://p02.de/wp-content/upl…_manuskript.pdf) existiert, ist über realen Böden der Elevationswinkel, bei dem das Maximum ist, nicht bei 0 Grad, sondern höher. 90 Grad werden es aber logischerweise nie
Meine Vermutung, verkürzt man stark, nähert man sich dem Kugelstrahler.Klar ist, dass eine Vertikal ohne Ausdehnung ein Kugelstrahler wäre
Verkürzung bedeutet für mich, dass die Höhe des Strahlers größer ist als der Durchmesser des Strahlers Schlaue Leute machen manchmal Strahler zu lang und verkürzen kapazitiv, um die Impedanz nach oben zu zaubern.
Oder sie verwenden eine Dachkapazizät.
Da Chris aber seine Simulation mit einem Strahler von 5.28 Meter Länge gemacht hat, nehme ich an, dass es einen Grund dafür gibt (z.B. Länge des GFK-Mastes). Sonst ist natürlich full-size-gp oder gar ein 5/8-Lambda-Vertikel mit vielen Radials oder Salzwasser das Eldorado
Deswegen verändere ich Dein Zitat mal, Peter (TF);
"Schlaue Leute versuchen, das Beste aus den gegebenen Möglichkeiten zu machen, wissend, dass es Kompromiss ist und happy, dass die funken können."
73 und schönes Wochenende!
Peter DL3NAA -
Sage ich gleich, die wird schmalbandig und wird ein Steilstrahler, teilweise erwünscht.
GPA = Steilstrahler? Das entspricht irgendwie nicht dem, was ich als SWL 1975 schon gelernt habe und sich auch in Prüfungsfragen darstellt, Zitat DARC Website:
Vertikalantennen
[Blocked Image: https://www.darc.de/fileadmin/file…1/Bild11-23.gif]
Bild 11-23: Vertikaldiagramme von Vertikalstrahlern A λ/4, B 5/8 λ
Senkrecht stehende Antennen heißen Vertikalstrahler. Sie haben in der horizontalen Ebene Rundstrahlcharakteristik. Das horizontale Richtdiagramm ist ein Kreis. Das ist für den Amateurfunk sehr praktisch, da die Antenne in allen Richtungen gleich gut abstrahlt. Vertikalstrahler haben außerdem die Eigenschaft, einen flachen Abstrahlwinkel zu besitzen, was aus Bild 11-23 hervorgeht. Den günstigsten Abstrahlwinkel hat ein 5/8-λ langer Vertikalstrahler (Bild B). Wenn man die Vertikalantenne noch länger macht, steigt die Steilstrahlung an.
Zitat Ende.
Auch die Praxis zeigt es, daheim und portabel im Vergleich. Wie schon geschrieben wurde, Vertikalstrahler mit elevated Radials sind dahingehend sehr wirksam. Die "Sparversion" Upper & Outer ist für /p nicht umsonst so beliebt.
Zum Thema Diagramme. Ein Funkfreund hat eine schöne Site zum Simulieren einiger Antennenformen. Hier https://portable-antennas.com/vert.php Siehe Forensuche.
Ergebnisse von 5/8 und 1/4 Lambda.
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Meine Vermutung, verkürzt man stark, nähert man sich dem Kugelstrahler.
Nein, das passiert niemals. Genau so wenig wie eine stark verkürzte Dipolantenne, welche die typische Abstrahlcharakteristik einer Dipolantenne immer beibehält.
73, Peter - HB9PJT
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Hallo die Runde,
habe die 5mtr als Vorgabe bei meinen Simulationen als maximale Höhe/Länge des Strahlers beibehalten. Da alles mal bei 3mtr Aufbauhöhe und mal bei 40cm Aufbauhöhe , die Drahtstärke mit Radius von 0,8mm und 0,31mm eingesetzt. Wenn die Spule sehr , sehr weit unten eingefügt wird , ergeben sich im Resonanzfall etwa 8 bis 9 Ohm . Verschiebe ich nun die Spule weiter nach oben, die Spule wird aus dem Strommaximum verschoben , die Spulenverluste dürften sogar geringer werden. Der Antennengewinn steigt zwar etwas an , aber unbedeutend , aber der fußpunktwiderstand / die Einspeisung vergrößert sich etwas , bei 2mtr auf etwa 17 Ohm. Die Spule musste aber in diesem Fall auf 23,9µH vergrößert werden. Die Spule wieder etwas niedriger im Einbau setzen bis man auf 12,5 Ohm kommt. Dann kann man mit einem Trafo mit Mittelanzapfung sehr gut Transformieren. Meine Ergebnisse der Versuche habe ich mal hier eingestellt. Die Endung txt umbenennen in maa wie bei MMANA verwendet wird. Ich habe gearbeitet mit MMANA-GAL.
Viel Spaß beim Antennen bauen. Ich verwende oft eine 5mtr Stippangelrute , dort wickle ich einen Draht von 2 adriger Lautsprecherleitung mit etwa 11 bis 12mtr drauf , fixiert mit Elektrikerband oder Kabelbinder, die gleiche Länge als Gegengewicht auf der Erde ausgeworfen , dann etwa 3mtr diese Doppelleitung zu meiner Z-Match die unmittelbar am TRCVR steht. Damit stimme ich über die gesamte Kurzwelle ab. Immer ein SWV von etwa 1 erreichbar.
73 de
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Verschiebe ich nun die Spule weiter nach oben, die Spule wird aus dem Strommaximum verschoben , die Spulenverluste dürften sogar geringer werden.
Hallo Manfred,
danke für Deine spannenden Simulationen. Die Verluste in der Spule sind sicherlich größer (nicht geringer), weil die Spule ja größer sein muss (wie Du weiter unten richtig schreibst) und deswegen der ohmsche Widerstand der Spule logischerweise größer wird. Der optimale Kompromiss ist wohl, die Spule in der Mitte des Strahlers zu positionieren (es gibt darüber viele Abhandlungen, z.b. auch in "Low band DXing" von ON4UN), aber wo man die Spule einsetzt, wird stark davon abhängig sein, wie man das Problem der Mechanik löst: Eine verlustarme Spule in 2.50 Meter benötigt sicherlich einen recht robusten Mast, vielleicht ok daheim, aber bei /p-Betrieb wird es schnell instabil, die auf den Antennenfusspunkt wirkenden mechanischen Kräfte werden größer, gerade bei Wind etc.
Das ist genau so dieses Problem zwischen Theorie und Praxis...
Vielleicht sagt uns Chris, DK6PC, noch, was er mit der verkürzten GP für 40 Meter vor hat und auch, warum er recht kurze Radials benutzen will.
73!
Peter DL3NAA
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Hallo Peter , hallo die Runde,
Peter wir liegen da wohl beide auf der gleichen Frequenz, also in etwa auf Resonanz. Deswegen hatte ich auch meine einfache Antennentechnik für Portabel mit der Stippangel und der Lautsprecherlitze mit vorgestellt. Ich habe diese zusammenschiebbare Glasfaserangel , drehe eine Erdhülse in den Boden , stecke dort die Angel mit dem aufgewickelte Draht rein, werfe den Rest der Leitung ins Gelände und schließe die Doppellitze an die Z-Match an.
Sitze dann bei jeder Witterung im Auto und muss nur an den Drehkos der Z-Match drehen. Die gesamte Kurzwelle ist mein, ich muss nur zum Abbauen aus dem Auto. Jedenfalls war das so bis vor ein paar Jahren. Momentan als Rentner viel an der Aufarbeitung alter Aufträge beschäftigt. Aber es wird bestimmt auch mal wieder portabel werden.
73 de
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Nähert sich eine stark gekürzte Vertikalantenne dem Kugelstrahler?
Die Vermutung hatte ich, war neugierig, ging der Frage nach.
Ich simulierte mit EZNEC von W7EL, recht gutes Simulationsprogramm.
Um es vorwegzunehmen, meine Vermutung trifft nicht zu, wie man sieht.0,13 Lambda: 10,3 Ω -376 Ω 26° -1,07 dBi
0,10 Lambda: 6,8 Ω -551 Ω 26° -1,72 dBi
0,05 Lambda: 3,5 Ω -1184 Ω 25° -4,9 dBi
0,02 Lambda: 3,1 Ω -2830 Ω 24° -11,4 dBiWichtig, ich wollte Ergebnisse bei realer Erde, also kein mininec.
Bei EZNEC kann man eine beliebige Erde verwenden, ich nahm durchschnittlichen Boden.
Es kamen vier ungekürzte Radiale mit Länge 1/4 Lambda zum Einsatz.
Damit es realitätsnah wird, befinden sich die Radiale 20 cm über Erdboden.
Der Speisepunkt ist ein kurzes Segment mit 5 cm Länge, als ein Wire definiert.
Wire 6 mit 10 mm Durchmesser ist der eigentliche Strahler, nur dessen Länge variierte ich.EZNEC scheint gegenüber MMANA unter Funkamateuren weniger beliebt zu sein.
Kann ich verstehen, baut noch auf DOS auf, Bedienung gewöhnungsbedürftig.
Im ersten Bild das Hauptfenster, über das man alle Funktionen erreicht.
Das zweite Bild ist Fenster Wires, ein sehr einfacher Editor für unsere Antenne.
Klickt man im Hauptfenster auf "View Ant", sieht man die Antenne als Graphik.Hat man alle Wires erfolgreich eingegeben, will man die Antenne simulieren.
Klickt man "SWR" an, erscheint das Fenster im dritten Bild.
Wie man sieht, ist der reale Strahlerwiderstand klein und der Blindanteil groß.
Im letzten Bild das Elevationsdiagramm, ein Horizontaldiagramm ist hier uninteressant.
Untersucht wurde immer für 30 MHz, 10 m, ist einfach bei der Umrechnung auf Lambda.
Hier gezeigt die Simulation für 0,13 Lambda, Werte oben auch für 0,02 bis 0,1 Lambda.
Real- und Imaginärteil ändern sich deutlich, der Erhebungswinkel fast nicht.
Man beachte auch den Gewinn, geht bei sehr starker Verkürzung in den Keller.
Hier wurde mit idealem Draht simuliert, Werte in der Praxis entsprechend schlechter.73, Andreas
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Vielleicht sagt uns Chris, DK6PC, noch, was er mit der verkürzten GP für 40 Meter vor hat und auch, warum er recht kurze Radials benutzen will.
73!
Peter DL3NAA
Hallo Peter,
ich versuche für meine Wanderungen etc. möglichst eine kleines und leichtes Rig zusammenzustellen.
Ich habe ein tru(SDX) von DL2MAN für die niederen Bändern. Im nachhinein hätte ich lieber die Option für höhere Bändern bestellen sollen, da eben 40m für eine Antenne aufwendiger ist.
@ Alle
Übrigens, kennt sich jemand mit dem tru(SDX) aus? Wenn ich auf hig band, als 10-20m umbauen wollte, braucht man ein neues RF Board und eine Softwareseitige Umstellung. Gibt es dieses Board auch fertig gelötet, so das man es einfach tauschen kann? -
Etwas am Thema Simulation vorbei, aber es soll ja eine Wanderantenne werden. Für Wanderungen besteht erst mal die Frage, wohin wandert man. Im Flach- bis Hügelland gehe ich davon aus, dass die oberen Bänder selten zu nutzen sind, die meisten QSO bringen nach meinen Erfahrungen mit Pota bei 5W 40m, 20m. Dabei benutze ich FT8, um bei Aktivierungen in der Woche auf die geforderte QSO-Zahl (10) zu kommen. Bei SOTA mit freistehenden Bergen sieht das sicher anders aus, da habe ich keine Erfahrungen. Als Masthöhe sehe ich dabei die Grenze bei 6m, Transportlänge 60cm, alles andere ist etwas fürs Auto, für Kraftsportler usw. in diese Länge fallen China-Teleskope und Stippingruten. Die einfachste brauchbare Antenne ist die UpOuter, aber Radial ca 1m hoch. Anpassen mit LC-Tuner oder ZM4 am Fußpunkt, man sitzt ja meist daneben, dann braucht man keine meist schweren Spulen im Strahlerverlauf. Simple Bodenradiale aus 4 Drähten zu 3m wie bei der HFP1 kosten ca 2dB Gewinn auf 40m an einer 5,5m Groundplane. 4 3m-Bandmaße als Radial gehen gut, sind aber im Rucksack recht belastend.
Übrigens: ich habe mal getestet, HFP1 mit 2,5m Teleskop (ca4m hoch), Up&Outer (6m GFK), InvV (6m hoch) mit 2x 6,5m Draht. Anhand des QSO-Betriebes konnte ich keine merklichen Unterschiede feststellen, beim Simulieren schon. Wichtig ist portabel nicht das letzte halbe dB, sondern Transport, Auf- und Abbau und der Aufbauplatz.73 Reiner
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Also eine zu kurze, induktiv geladene Vertikal "lebt" sehr von elevated radials. Für 40m könnte man auch die zu kurzen Radials aufladen, das ergäbe im Prinzip die Reihenschaltung zweier Ladespulen mit dem Speisepunkt mittendrin. Machen wirs also nich so kompliziert und fassen die 2 Spulen zu einer zusammen....
Deutlich besser: längere Radials, diese darf man auch um die Ecke weiterfalten.
Um den Impedanzbereich der MP-1 mit 2,44m - Teleskop bei Bandwechsel im "einfangbaren" Bereich zu halten, habe ich zuletzt einen Radialsatz mit eingebauten Ringkerninduktivitäten hergestellt. Die Wicklung kommt nach 2,55m und die Radials biegen nach 3m um 135° ab. Für Bedingungen mit mehr Platz hab ich 4 Radials 10m aus Computerflachband.
Der 5,6m - Teleskop-Strahler paßt nicht auf die MP-1 - Spule, es wäre auch mechanisch ein Abenteuer. Hier experimentiere ich weiter mit 2 Stück 5,6m - Teleskopen und 2 passenden Füßen + Phasenleitung. DAS ist wahrer Spaß beim Simulieren.
Also die 40m sind schon nicht so doof für Betriebszeiten, wo es auf den höheren Bändern dünn wird. Für 20m hab ich u.a. die Sperrkreisvertikal aus Draht (Potter) aufgebaut, die auch bei DG0SA zu finden ist.
Kurz gefaßt: ich würd erst mal bei 40m bleiben und die Antenne optimal zurechtbauen. 73 de Jochen
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Ich habe mal ein bisschen experimentiert
5.6m Vertikalteleskop dann elevated Radial 10cm über Boden mit zusätzlichem "slooper" auf 1,5m höhe (z.B.mit Wanderstock) abgespannt.
Was meint Ihr dazu? Wo noch verbessern und doch praktisch/ einfach im Aufbau bleiben? -
Wo ist denn das L in der Antenne? Warum vermasselst Du Dir das Diagramm mit dem Zusatzdraht? (mit wem genau möchtest Du funken?) Warum nur 1 Radial? Mach mal ein aus zwei 90° zueinander verdrehten "Z" einen schönen Radialsatz.
Bei QRP darf die Antenne erfahrungsgemäß besonders effizient sein, damit kein Frust aufkommt. Mit nur 10cm Radialhöhe koppelst Du bei diesen Wellenlängen ordentlich in den Untergrund ein, 1,5m dürfen es schon sein (gerne mehr, aber es muß ja portable praktikabel sein)
Bei sehr bodennahen Konstruktionen ist auf MMANA nicht mehr Verlaß, zum Abschätzen der Verhältnisse reicht das aber völlig. MMANA kann 2- und Mehrdrahtleitungen auch nicht vernünftig.
Ich baue gerad 2 Vertikals, die dann erst mal monoband und später evtl. mehrband als 2-element betrieben werden sollen. Etwas tricky ist noch, daß bei Wind so ein 5,6m - Teleskop abgespannt werden möchte... und eine top load kriegt man an das Teleskop leider auch nicht dran, allein der Querzug eines Drahtes ist schon Murks.
beste 73 de Jochen
