Warum funktioniert es doch?

    Hallo,


    ich spiele gerade mit meiner soeben neu erstandenen EZNec-Vollversion rum. Bei den ersten beiden Antennen hatte ich eine wirklich gute Übereinstimmung zwischen Theorie (Simulationsergebnis) und Praxis. Antenne 1 ist meine Maria Maluca und die zweite meine G5RV. Bei beiden Antennen habe ich die Zuleitung über "Trans Lines" dargestellt und alles passt wirklich prima.


    Nun zu meinem Problem:
    Ich möchte einen existenten Unter-Dach-Dipol simulieren. Dieser ist 2,7m über einer Betondecke im Dachfirst gespannt. Dabei verlaufen je 7,6 m gestreckt und dann 1,2m im rechten Winkel und nochmal 1,4m im rechten Winkel zurück. Das Ganze ist also symmetrisch und die Enden der Dipolhälften befinden sich auf derselben Seite. An den Speisepunkt sind ca. 14m 450-Ohm Wiremanleitung angeschlossen. Der Tuner ist ein Palstar-Koppler AT1KBAL. Senderseitig ist ein 1:1 Balun eingebaut. Danach geht es auf zwei symmetrische Rollspulen und dem Ausgang, also der Feederleitung ist der Kondensator parallel geschaltet. Es handelt sich also um einen voll symmetrischen Tiefpass. Da der Kondensator zur Antenne nicht an den Eingang umgeschaltet werden kann, ist nur eine Transformation von 50 Ohm nach höheren Widerständen möglich. Jetzt kommt mein Problem: Die Simulation ergibt am Eingang der Speiseleitung ohmsche Werte, die je nach Ground-Typ, so zwischen 1 und 8 Ohm liegen. Warum und wie funktioniert das!? ...und es funktioniert wirklich gut. Vorher war dort ein mechanisch verkürzter Dipol über Koaxspeisung in Betrieb und die symmetrisch gespeiste Version funktioniert signifikant besser.
    Zuerst hatte ich Übergangswiderstände im Koppler (Spulenschleifer) vermutet, die dazu führen, dass abgestimmt werden kann. Das scheint aber nicht so zu sein, denn auch mit 2 Watt lässt sich das System abstimmen und bei qro braucht nicht nachgestimmt zu werden.
    Die Antenne kann übrigens auch einfach als 2X10,2m gestreckter Dipol simuliert werden, ohne die Verhältnisse krass zu ändern.
    Hat vielleicht jemand auf der Liste einen Tipp, was an der Simulation verändert werden muss?


    vy 73/72 de Uwe


    PS: für die Trans Line habe ich 14m 450Ohm Kabel mit einem VK von 0,905 eingegeben

    Hallo Uwe,


    da ich das nur mit mmania nachsimulieren könnte erst mal eine Frage.


    Auf welchen Bändern hast Du die ach so niedrigen Werte erhalten ?


    Bingt vieleicht etwas Klärung in die Sache.


    72 de alois dl8ram

    "Ich habe viel von meinem Geld für Alkohol, Frauen und schnelle Autos
    ausgegeben. Den Rest habe ich verprasst." - George Best

    Uwe,


    ich glaube nicht, dass du so etwas auch nur annähernd simulieren kannst. Wie willst du denn die kapazitiven Einfüsse des Daches und der Wände eingeben? Wie die Veränderung des Fusspunktwiderstandes durch parasitäre Elemente wie Lichtleitung. olle Wäscheleinen usw??


    Roy, der Autor dieses Programmes hat mir in einer langen Nacht in Dayton mal einige seiner Mustersimulationen gezeigt, mit denen er konkrete Antennenprobleme simuliert hat. Da ist rund um einen Dipol alles mit einmodelliert: Ein Metallmast in der Nähe der Antenne, ein Haus mit Regenrinne und Abflussrohr usw.


    Trau lieber deinen konkreten Ergebnissen!!


    PS
    ich habe nichts gegen EZNec, im Gegenteil, ich arbeite recht viel mit meiner aktuellen Vollversion. Irgendwo sind aber Grenzen, und wenn schon unter Dach, dann fröhlich probiert.

    73/2 de Peter, DL2FI
    Proud member of Second Class Operators Club SOC and Flying Pig Zapper #OOO (Certificated Kit Destroyer)

    Hallo Peter,


    ohne Dich kritisieren zu wollen. Aber ich glaube das war nicht die Frage.
    Wenn ich das richtig verstanden habe, ging es darum warum es "trotzdem" geht.
    Etznec sagt am Ende der Strippe sind es 1.... 8 Ohm und der Tuner kann nur von hoch nach tief.


    Mal sehen ob ich damit richtig liege.


    72 de alois

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    Hab mich nun mal mit mmana und der Tunerseite beschäftigt.
    Auf der Seite der Tunerhersteller hab ich gesehen, das da zwei Relais wie es scheint
    für die Umschaltung des C's verantwortlich sind. (zugegeben die Abbildung trägt nicht die genaue Bezeichnung)
    mmana bestätigt Deine Simulation was den Realanteil am Ende der Speiseleitung angeht.
    Hast Du einmal versucht das Koaxkabel mit in die Simulation mit einzubeziehen.
    Wo misst Du das SWR ?
    Ist der verwendete Tuner ein Automatiktuner ? ich denke nein ..... oder ?
    Wie sieht das gemessene SWR aus ?
    Kannst Du das Kabel bis zum SWR-Meter mal um einige Meter verlängern?


    Meine Vermutung ist, das die fehlende Transformation im Koaxialkabel passiert.


    Vieleicht kannst Du etwas mehr "Input" liefern.


    72 de alois

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    Na, Alois, genau das sage ich doch:


    Kapazitive Einflüsse verändern die elekrtische Länge des Drahtes ungeheuer, parasitäre Elemente verändern die Impedanz ungemein. Denk an eine Yagi: nur durch den Abestand Dipol zu Drektor kannst due die Impedanz im Speisepunkt etrem ändern.
    EZNec lügt nicht, es fehlen ihm nur Daten. Die Simulation kennt das Dach nicht, unter dem der Dipol hängt, die Abstimmeinheit kennt das Dach aber sehr wohl.

    73/2 de Peter, DL2FI
    Proud member of Second Class Operators Club SOC and Flying Pig Zapper #OOO (Certificated Kit Destroyer)

    Hallo Peter,


    nun lass ich mich ja nicht leicht in's Bochshorn jagen :)
    Nehmen wir mal an das sich die Zweidrahtleitung,mit Abstand verlegt und nicht um 10 Ecken geknickt weitestgehend so verhält wie angenommen. Die Beeinflussung sollte also in erster Linie die Drähte des Dipols betreffen. Das alle Simulationsprogramme in Erdnähe mehr oder wehniger Mist rechnen haben wir ja schon mal besprochen. Die Praxis zeigt aber, das ein erdnah hängender Dipol kürzer werden muß als ein hoch hängender. Hoffe noch besteht Einigkeit.
    Gaukeln wir mmana also eine Verlängerung der Dipolhälften vor in dem wir den Dipol einfach mal um 2 m je Seite verlängern. Damit verschiebt sich das Ergebnis zur "guten Seite" d.h. in meiner Simulation werden aus ~ 4,5 Ohm realanteil ~ 8 Ohm. Damit ist aber immer noch nicht geklärt wieso die Antenne
    mit diesem Tuner funktioniert. Der ja wenn ich das richtig deute nur von hoch nach tief kann.
    Um in einen Bereich zu kommen mit dem der Tuner arbeiten kann ( >= 50 Ohm) müsste der Dipol auf ~ 34m verlängert werden. Ich schätze um das zu ereichen müsstest Du Ihn fast auf Alufolie nageln.
    Bin ich mit meinen Überlegungen nicht komplett im Wald gelandet, bleibt also immer noch zu klären warum die Antenne doch angepasst wird. Den ich denke das sich die Aussage die Antenne funktioniert "auch" auf ein vernünftiges SWR bezieht.


    72 de alois

    "Ich habe viel von meinem Geld für Alkohol, Frauen und schnelle Autos
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    Und noch was vergessen.


    Dein vergleich mit der Yagi. Ein Annähern von z.B. strahlendem Element zum Reflektor reduziert im Allgemeinen den Widerstand.


    Das bringt uns einer Lösung also auch nicht näher.


    Sollte mein Wissen hier größere Lücken aufweisen, lasse ich mich gerne eines besseren belehren.

    "Ich habe viel von meinem Geld für Alkohol, Frauen und schnelle Autos
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    Hallo Peter, hallo Alois,


    vielen Dank für Eure Beiträge!
    Zu den Umgebungseinflüssen: ich habe vieles probiert. So habe ich die Bodenleitfähigkeit, die Strahlerlänge verändert. Ich habe Dachrinnen und Steigleitungen eingebracht usw. Es kommt mir nicht auf das letzte Ohm an, sondern nur auf die Größenordnung. Aber es ist so, wie Alois sagt: durch fast alle Maßnahmen, die eigentlich realitätsnäher sein müssten, verringert sich der Realteil noch weiter. Im Mittel liege ich so bei 1 bis 2 Ohm und das Maximum liegt zwischen 7 und 8 Ohm...


    Zum Tuner: es gibt da viele Modelle; der konkret verwendete hat kein Relais zur Umschaltung des Cs von vorne nach hinten! Dieser kann also nur von Sender-seitig 50Ohm nach oben transformieren.


    Mein Wunsch ist es eigentlich schon, zu ergründen, wo ich einen Fehler mache... denn funktionieren tut das System hervorragend.
    Eine Erklärung wären für mich immer noch Verlustwiderstände. Aber dagegen spricht, dass die dann locker 40 Ohm betragen müssten und sich der Wirkungsgrad so stark verringern würde, dass das mit den Betriebserfahrungen nicht mehr in Einklang zu bringen wäre...


    vy 73/72 de Uwe, DL4AC

    Hallo Alois,


    der Tuner ist ein manueller Tuner mit zwei Bedienelementen. Mit einem großen Kurbelknopf bewegt man die beiden Rollspulen-Abgriffe und mit dem anderen Knopf den Kondensator.
    Das Koaxkabel zwischen Koppler und Sender ist max. 2m lang und wird ja auf beiden Seiten korrekt mit 50Ohm abgeschlossen, so dass keine Transformation stattfindet. Ich habe diese Koaxleitung in der Simulation nicht berücksichtigt. (Bei der G5RV-Simulation war dies allerdings sehr wichtig).


    vy 73/72 de Uwe, DL4AC

    Hallo Uwe,
    wenn ich die Diskussion richtig verstehe, hast Du den Realanteil der Antenne durch Simulation ermittelt, aber nicht gemessen. Es wäre interessant, wenn Du diesen einmal konkret messen könntest. Vielleicht hast Du die Möglichkeit einen SWR-Analyzer (Vectronics, MFJ...) auszuleihen.
    Hatte schon ähnliche Erfahrungen mit Simulationen (mmana): Simualtion gab Realteil von 30 Ohm, Realität lag um Faktor 20 daneben. Die Umgebung äßt sich eben schlecht simulieren.

    Hallo Uwe, hallo Mitlesende,


    erst ein mal zur Messung.
    Durch eine Mesung von Realanteil und Imaginäranteil wüsten wir natürlich alle mehr.


    Ein bischen "Input" wäre aber zum "Theoretisieren" noch schön.


    Auf was ist der Tuner bei 80 m eingestellt ? Große oder kleine induktivitäts bzw. kapazitätswerte.


    Zu der Vermutung der Anpassung durch Verluste.
    10 dB durch die Verluste zu verlieren würde wie ich glaube nicht unbedingt auffallen.
    Ich nehme an, das eine gute Vergleichsantenne für 80 m fehlt.
    Bei einem abentlichen QSO mit der "Kilowattrunde" würde ein Raport von 9 +10 dB
    die Unterdachantenne nicht als "elektromagnetisch Gehilfe" aussehen lassen :)


    Leider hab ich die Simulation verworfen. Eine Idee zu der Möglichkeit der Anpassung ist mir aber heute morgen in der Badewanne noch durch den Kopf geschossen, aber dazu bräucht ich noch etwas mehr Informationen.


    72 de Alois

    "Ich habe viel von meinem Geld für Alkohol, Frauen und schnelle Autos
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    Hallo zusammen,


    herzlichen Dank für das bisherige Feedback.
    Zur Messung: leider stand nur eine Rauschbrücke zur Verfügung. Sie wurde ohne Balun benutzt und ergab einen ohmschen Widerstand von ca. 32 Ohm. Der X-Steller war auf der induktiven Seite. Inwieweit diese "Messung" belastbar ist, weiß ich nicht.


    Einstellungen am Koppler für 3,6MHz:
    L: 130SE Max: 248SE/20uH
    C: 50SE Max: 100SE/1200pF SE: Skaleneinheiten; die Werte hinter dem "/" sind die in der Bedienungsanleitung des Kopplers angegebenen Maximalwerte.


    Eine korrekte und belastbare Messung des Re- und Im-Anteils kann ich leider erste im nächsten Jahr durchführen.


    vy 73/72 de Uwe, DL4AC

    Hallo,


    ich habe soeben mal mit einem Smith-Chart herumgespielt. Bei z.B. 1.6+j87 Ohm bekomme ich bei ca. 600pF parallel und 21uH seriell Anpassung. Das sind genau die linear hochgerechneten Werte aus der Kopplereinstellung!?... und das passt auch mit den EZNec-Ergebnissen. Jetzt muss ich nochmal checken, ob ich auch korrekt mit dem Smith-Chart umgegangen bin...


    vy 73/72 de Uwe, DL4AC

    Hallo Uwe,


    die Messung mit der Rauschbrücke kann durchaus richtige sein.
    Damit haben wir aber immer noch < 50 Ohm :(
    Du könntest einmal versuchen die Induktivität des BalUns und das C im Abstimmgerät als
    Ersatz für eine Stichleitung zu sehen.
    Das L-Gied für die Anpassung lässt sich (nicht nur mathematisch) auch in eine Parallelschaltung umwandeln.
    Genau dieser Fall könnte die Anpassung Deiner Antenne ermöglichen.


    Hoffe Dir ein paar Anregungen gegeben zu haben.


    72 de alois

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    Hallo,


    ich meine die Lösung zu haben: die Feederleitung transformiert laut EZNec und der Rauschbrücke ja so, dass der Realteil sehr klein und der Imaginärteil induktiv ist. Diesen induktiven Anteil und einen Teil der Kapazität des Kopplers kann man sich ja nun als zweite "Anpassung" vorstellen... und diese transformiert dann den niederohmigen Lastwiderstand in einen hochohmigen. Dieser wird dann in Verbindung mit dem übrigen C und dem L im Koppler von hochohmig auf 50 Ohm transformiert.
    Fazit: Der beschriebene Koppler kann reelle Widerstände >50Ohm anpassen. Aber er kann auch wesentlich niederohmigere Werte anpassen, sofern die Last induktiv ist und die Kapazität des Koppler-Cs ausreichend groß ist.
    Ursprünglich wollte ich die Länge der Speiseleitung so optimieren, dass alle Bänder mit diesem Koppler anpassbar sind. Dazu hatte ich bis jetzt lediglich auf den Realteil an der Speiseleitung geschaut. Sofern er größer als 50Ohm war, war das ok für mich. Mit den neuen Erkenntnissen wird die Sache komplexer (im wahrsten Sinne des Wortes)...


    Vielen Dank nochmals fürs "Mit-Überlegen" und die Hilfe.


    vy 73/72 de Uwe, DL4AC