Vertikalantennenversuche für 14 & 18 MHz

  • Hallo OM's


    ich bastel seit einiger Zeit an einer Vertikalantenne. Basis sind verschiedene Beiträge im Netz.
    Wunsch ist eine Vertikal für 20 & 17 m, wenn mehr auch nicht schlimm :) .


    Strahler ist eine CB Antenne 6m (keine Spule mehr im Fuß),
    sowie 4 Radials je 2,5 m lang aus 10 / 8 mm ALU Rohr.


    Testaufbau vor meinem QRL ca. 1,7 m über Grund und ca. 6m von einer recht hohen Wand (8m) entfernt.
    Der spätere Standort soll auf einem Mast an meinem Schuppen in ca. 5m Höhe sein.


    Zuerst habe ich mir provisorisch einen LC Tuner aufgebaut, direkt am Fußpunkt montiert.
    Spule mit Anzapfungen zwischen Ein und Ausgang, wahlweise Drehko am Ein- oder Ausgang.


    Den wollte ich falls es funktioniert fernsteuerbar aufbauen.


    So richtig glücklich bin ich mit keiner Anzapfung geworden.
    Heute habe ich mehr durch Zufall die Spule komplett gebrückt und hatte nur den Drehkondensator
    parallel am Einspeisepunkt. Mit etwas hin und drehen kam ich u.a. zu dem Ergebnis in der PDF .


    Das SWR sieht ja so nicht schlecht aus, aber gibt es evt. Hinweise für Verbesserungen ?
    Oder ist es gar Humbuck ?


    Sicher wäre es am besten Sie am Endstandort aufzubauen und dann den Vergleich zu meiner G5RV i.v. Zu
    hören, aber hier kann ich besser experimentieren :) .


    72 de Mark

  • Hallo Mark,
    ich bin der Meinung mit der Antenne oder der Messung kann etwas nicht stimmen. Du hast über einen großen Frequenzbereich ein
    akzeptables SWR. Ich kenne solche Antennen nicht. Laß doch mal den NWT das SWR nochmal ohne Anpassung messen. Du müßtest dann bei ca. 14.85 Mghz einen gutes SWR messen? Wenn das so ist kann man davon ausgehen, dass Antenne und Messung in Ordnung ist. Dann könnte man sich mit Anpassungen beschäftigen. Ich kann mir nicht vorstellen, dass der Abstand zur Hauswand solche Einflüsse hat?


    73 Uwe

  • Hallo Mark,


    ich habe die Konfiguration mal mit MMAna simuliert und bekomme (edit: bei 14,150 MHz) R=30 Ohm und jX = -11 Ohm. Das entsprechende LC Glied hat dann C=184pF (C parallel) und die Spule 0,4 uH.
    Hier hätte ich allerdings auch nur ein einziges SWR-Dip erwartet.
    Sind die radials mit Masse (Mast?) verbunden? Sie sollten m.E. isoliert montiert werden. Hast du eine Mantelwellensperre auf der Koax-Zuleitung? Diese wirkt sonst wie ein weiteres radial.
    Alternativ wäre die klassische triple-leg, bei der die radials gleich lang sind wie der Strahler, mit Hühnerleiter als Multibandantenne zu erwägen. Siehe bei DK7ZB.
    73 Wolfgang

    Einmal editiert, zuletzt von DL1GWW ()

  • Hallo Mark,
    bei welcher Frequenz hast Du diese Werte. R=30 Ohm und jX = -11 Ohm
    Ich habs mit 4NEC2 getestet.


    73 Uwe

  • Hallo OM's,


    erst einmal vielen Dank für eure Rückinfos.


    Neue Messungen kann ich wahrscheinlich erst zum Wochenende hin machen.


    Die Radials sind nicht vom Mast isoliert. Ich hatte einen Ring gedreht mit 8 x M8 Gewinde und
    diesen auf den Haltewinkel der CB Antenne geschraubt.
    Ich habe mal ein Foto von meinem Versuchsaufbau hochgeladen. Der LC Tuner hängt provisorisch
    los unten dran. Die Anregung habe ich mir hier geholt.
    Eine Mantelwellensperre habe ich nicht dran.


    Im Vorfeld habe ich versucht ohne Tuner, nur mit Variation des Strahlers, in AFU Bänder zukommen.
    Es gab dort gute Ansätze, aber immer außerhalb unserer Bänder.


    Ich hatte dazu Kontakt mit ON3JT . Er hat eine abgewandelte Mehrbandvariante aus dem Rothammel mit Erfolg
    aufgebaut. Allerdings mit 8 Drahtradials 2,5 m auf dem Dach liegend. Für jedes Band ein Strahler.
    Dies habe ich aber überhaupt nicht hinbekommen.


    73 Mark

  • Hallo Mark,


    wenn ich das richtig sehe hast Du die Radials am Strahler festgemacht. Falls das so ist kann es nicht funktionieren. Sie müssen am am Mast befestigt werden und hier muss die Koax Abschirmung dran.


    Vy 73 de Helge DG3FAW

  • Hallo Helge,


    nein der Ring mit den Radials ist vom Strahler isoliert. Oben im Bild sieht man gerade noch
    das schwarze Isolierstück.


    73 Mark

  • Hallo Mark,


    da deine radials weder auf dem Boden aufliegen noch als elevated radials resonant sind, haben wir hier keine GP, sondern eine Art außermittig gespeisten Dipol. Wegen der niedrigen Impedanz müsste der Drehko von Koaxseele zur Masse liegen, also eingangsseitig.


    Du kannst ja mal einen der radials mit Draht provisorisch auf ca. 6m verlängern und dann nochmal testen. Hier geht die Impedanz dann schon über 50 Ohm, der Drehko kommt hier also zwischen Strahler und Masse.


    73 Wolfgang

  • Hallo Freunde ….


    Nur mal zum Prinzip von GP´s.


    Bei A ist der Strahler zu kurz für die Betriebsfrequenz.
    Abhilfe schafft eine Verlängerung des Strahlers.
    In diesem Fall mit einer Spule / variable Spule.


    Bei B ist der Strahler zu lang für die Betriebsfrequenz.
    Abhilfe : Abschneiden oder Verkürzen mit einem Kondensator / Drehkondensator


    Bei C hat der Strahler eine beliebige Länge.
    Um auf mehreren Bändern senden zu können, schafft hier eine ( fern abstimmbare ) LC Kombination.


    Bei D ist um den Hauptstrahler für jedes weitere Band eine auf die einzelnen Bändern abgestimmte Strahlerlänge angebracht. Da hier das Prinzip des Multiband Dipol benutzt wird, muss an der Koax Masse jeweils ein Radial / Strahler ( abgestimmt ), angebracht werden. In diesem Fall spart man sich die LC - Abstimmung.


    Bei A / B und C ist ein Radial Netz oder eine sehr gute Leitende Fläche an Koax Masse an zu schließen.
    Wo bei Ausführung C die Radials oberhalb der Strahler Einspeisung, sehr ungünstig angebracht ist.
    Diese sollten unmittelbar an der Stelle des Koax Anschluss befinden.


    Als Günstigste, sehr gute Variante sehe ich einen Nicht Resonanten Dipol ( egal ob Vertikal oder Horizontal ) mit Hühnerleiter Einspeisung an. In diesem Fall mit einem ATU auf der Stations Seite.


    vy 72 / 73 de Bert SA2BRN – SE2I


  • Als Günstigste, sehr gute Variante sehe ich einen Nicht Resonanten Dipol ( egal ob Vertikal oder Horizontal ) mit Hühnerleiter Einspeisung an. In diesem Fall mit einem ATU auf der Stations Seite.



    Mit schräg weggeführtem (edit:tnx Michael, muß richtig heißen: waagrecht in 1m Höhe verlaufendem) unterem Schenkel ist das die bekannte up&outer. Falls aber nur die beiden Bänder 20m und 17m gebraucht werden, käme auch, als resonante Variante, ein "vertikaler Winkeldipol" mit Sperrkreis im Strahler und 2 jeweils resonanten "radials" in Frage, der lässt sich ohne Tuner oder Umschaltung direkt mit Koax speisen. Genau beschrieben von DK7ZB im FA, Ausgabe Nr. kann ich bei Interesse raussuchen. Wenn allerdings pro Band nur ein "radial" (eigentlich zweiter Dipolschenkel, deswegen soll der ja am Einspeisepunkt nicht mit dem Mast verbunden werden) installiert ist, bekommt man, im Gegensatz zu triple leg, keine Rundstrahlung mehr. Die optimale 5/8 lambda- Flachstrahlung bekommt man hier auch nicht.


    Als weitere Variante, falls seitlich kein Platz für radials/Dipolschenkel ist, fällt mir noch der endgespeiste Halbwellenstrahler, ebenfalls mit L-Glied angepasst, ein. Der muß dann aber elektrisch genau lambda/2 haben, geht aber auch mit Sperrkreis für 2 Bänder.


    @ Mark: um zunächst das L-Glied zu testen, würde ich statt der Antenne versuchsweise einen 30 Ohm Festwiderstand an den Ausgang anschließen und mir das auf dem NWT ansehen, danach, in Aufwärtstransformation, auch einen 100 Ohm. Bei 20m kann es schon sein, dass die Anfangskapazität/Induktivität zu hoch sind.


    73 es 55 Wolfgang


    P.S.: Wie wichtig das von Bert beschriebene gute Erdnetz ist, wenn die Antenne ohne resonante elevated radials direkt auf dem Boden steht, habe ich kürzlich im Urlaub erfahren. Da haben sie, im Gegensatz zu meinem Heimat QTH, einen sehr tiefen Grundwasserspiegel. Meine 7MHZ Kompromiss-Vertikalantenne mit lediglich 5 Stück nur etwa 5 m langen Bodenradials, die ich zu meinem eigenen Erstaunen andernorts schon mehrmals erfolgreich portabel eingesetzt hatte, ließ sich dort mit meinem L-Tuner erst abstimmen, nachdem ich einen der Boden-radials auf 10m verlängert hatte. Ich erkläre mir das so, dass durch den trockenen Boden das ganze Radialnetz elektrisch quasi in der Luft hing.
    Aber bei deiner geplanten Antennenanordnung in 5m Höhe kommen ja ohnehin nur elevated radials in Frage. Diese lassen sich notfalls mit Spulen verkürzen.

    3 Mal editiert, zuletzt von DL1GWW ()

  • Mit schräg weggeführtem unterem Schenkel ist das die bekannte up&outer.

    No, Sir. ;) Drei schräg nach unten geführte Radials mit einem Strahler, alles abgestimmt auf die Betriebsfrequenz kennzeichnen eine Triple-Leg-Antenne. http://www.dl2jas.com/antennen/cb4/cb4.html Diese Antennenform wird gerne als Anfängerlötprojekt (PL-Buchse und Schweißdraht) für 2m und 70cm genommen.


    Eine Up&Outer sieht so aus: http://www.dl2lto.de/sc/HB_UP.htm Dort wird nichts schräg geführt, ferner soll das nur eine Radial in 1m Höhe sein. Eine Up & Outer ist eine Sonderform einer GP mit nur einem erhobenen Radial. Somit keine echte GP.


    Kurz:
    Eine GP hat waagerecht verlaufende abgestimmte Radials. Je mehr, desto besser. Die Höhe ist egal.
    Eine Triple Leg Antenne hat - der Name sagt es - drei gleichlange schräg nach unten abgewinkelte in Resonaz befindliche Radials. Durch die Neigung wird der Widerstand der Antenne nahe an 50 Ohm gebracht. Das, was wir auf dem Dach gemeinhin als Strahler mit Sperrkreisen mit nach unten abgespannten Radials unterschiedlicher Länge und somit abgestimmt (für jedes Band wenigstens eines) vorfinden, ist genaugenommen nichts weiter als ein abgeknickter vertikaler Dipol mit Mittenspeisung. Aber keine GP. Wird jedoch gerne so genannt.


    Eine GP mit elevated ((vom Erdboden) angehobenen) Radials ist eine Sonderform der GP. Die Radials sind dann in einem bestimmten Abstand über dem Boden angebracht. Für jedes Band gibt es dazu andere Höhen. Wer sich auf seriösen (!) Seiten nach den Berechnungsgrundlagen für eine solche Antennenform umsieht, wird sehen: Nicht gar so trivial.


    Zum Threadthema:
    Es ist sehr ungünstig, den Anschlussring für die Radials im Bereich des Strahlers zu montieren. Wie bereits geschrieben wurde, gehört der Anschlusspunkt der Gegengewichte an den Fußpunkt des Strahlers. Das wäre das erste, was ich ändern würde.

    73 Michael, DF2OK.

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    2 Mal editiert, zuletzt von DF2OK ()

  • Hallo Freunde ….


    betrachten wir mal die Wandlung vom Dipol zur GP.


    Der gestreckte Dipol hat eine ungefähre Eingangswiderstand von 50 bis 60 Ohm.
    Wenn ich nun den Dipol Senkrecht aufhänge, bleibt der Zustand gleich.


    Knicke ich nun den unteren Draht nach Oben, verändert sich nur der Eingangswiederstand in einen Wert von ca. 45 bis 50 Ohm.


    Wenn ich den Draht dann Rechtwinkelig montiere geht der Widerstand noch tiefer auf einen Wert von ca. 30 bis 35 Ohm.


    So kann man sehen, wie sich der Eingangswiderstand, je nach abknicken variieren kann !


    Dieses ist keine Technisch-, Wissenschaftliche Abhandlung, sondern soll nur aufzeigen, wie sich der Eingangswiderstand.
    Es zählen unendlich viele Werte da zu, um den genauen Wert zu ermitteln !


    vy 72 / 73 de Bert SA2BRN – SE2I

  • Hallo alle zusammen,


    Bei den Werten von Bert handelt es sich übrigens um den realen Teil des komplexen Eingangswiederstandes.


    Für den Gestrekten Dipol hab ich auch schon von werten hin zu 70-75 Ohm gelesen, also ziemlich
    genau das doppelte von der rechtwinkligen Strahleranordnung.


    Ich stelle mir das so vor, das du den Unteren leiter eines Vertikaldipols trichterförmig langsam aufklapps,
    bis du exakt 50 Ohm (real) erreicht hast. Wenn beide Strahlerelemente Lambda/4 haben, geht der komplexe
    anteil des Strahlerwiederstandes gegen null und der Strahler strahlt optimal ab.



    Mit den Radials an einem 6,5 Meter Alurohr stehe ich aus eben diesem Grund ein wenig auf Kriegsfuß!
    Und zwar genau in dem Fall in dem ich anfange, meinen Antennenstrahler mit einem L-Match oder
    T-Match anzupassen, weil ich an meinem QTH (LKW/Wohnmobil Dach ab 30 meter ungenügende
    Kapazität gegen Erde) eben nicht neben dem Strahler eben nicht nocheinmal 9*4=36 strategisch
    gelängte radials spannen will/kann. Ideen zur Lösung liefern die vielen Anleitungen für angepasste
    Dipole.


    Im Endeffekt hilft nur ausprobieren und man kommt dann zu sehr überraschenden, oder weniger überraschenden Ergebnissen, manchmal.
    Ich arbeite derzeit an einem 2x3,65 Meter Vertikaldipol aus Ecoflex Koaxkabel mit mittiger Einspeisung. Als Mast habe ich den 10m Havy
    Duty Mast von DX-Wire verbaut.


    Das untere Koaxkabel habe ich mit Kupfer-Abschirmschlauch umzogen und mit einem Schrumpfschlauch isoliert. Der Abschirmschlauch ist damit
    das untere Strahlerelement, durch welches das Speisekabel geführt ist. Das Einspeiseelement in der Mitte besteht aus 75 mm Abflussrohr mit
    Luftbalun. Die Überlegung einen Symetrischen ATU in Form eines 75 mm zu bauen besteht natürlich, ist aber bisweilen am Zeitaufwand gescheitert,
    ich will erstmal erfahrungen sammeln.


    Vorhandene Tuner:
    - MFJ Portable T-Match
    - LDG Z100 Automatik L-Match
    - Homebrew L-Match das merkwürdig reagiert


    Das T-Match stimmt alles ab, Wurscht welcher Balun, aber Manuell ist halt sehr sportlich beim QSY
    Die L-Matche sind da etwas Zickiger, haben aber den Vorteil, das die Oberwellen filtern, und der Z100
    sogar auf knopfdruck arbeitet.


    Symetrierglied und die Ergebnisse mit L-Match:


    - 1:1 Spannungsbalun fail auf 40 Meter 80 Meter so lala andere Bänder teilweise schlecht (SWR 1:1,5)
    - 1:2 Spannungsbalun fail auf 80 Meter
    - 1:3 Spannungsbalun 40 Meter extrem super andere Bänder so lala 80 Meter mit SWR 1:3
    - 1:1 Strombalun von 10-40 Meter optimales SWR, danach Fail


    Die Balune waren übrigens alle als Luftspule auf 50 mm Abflußrohr ausgeführt. Mit dem Ergebnis des
    Strombaluns bin ich grade mehr als zufrieden. Für die niedrigen Bänder muss ich noch ein wenig in die
    Zauberkiste greifen, meine Idee währe, in Ermangelung von geeignetem Messequitment, einen Variablen
    Un:Un und im Schack zwischen Antenne und Matchbox zu schalten, der für die Notwendige Transformation
    sorgt.


    Eine Inverted-V oder eine DDRR antenne würde auf 80 Meter vermutlich besser gehen. Aber ich will erstmal
    was haben was ich nicht abspannen muss. Eine Inverted V kann ich immernoch bauen. ;)


    Der Vollständigkeit halber muss ich auch nocheinmal die künstliche Erde bzw den Erdtuner erwähnen. Die ist könnte
    IMHO geeignet sein um zu kleine Kapazitäten wie Autos oder Motorräder gegen Erde anzumatchen. Wenn mein
    Dieselmotorradgespann jemals vergessen sollte kaputtzugehen werde ich diesbezüglich mal Experimente durchführen.



    73


    DL/OE1SRC

  • Bei A ist der Strahler zu kurz für die Betriebsfrequenz.
    Abhilfe schafft eine Verlängerung des Strahlers.
    In diesem Fall mit einer Spule / variable Spule.


    Bei B ist der Strahler zu lang für die Betriebsfrequenz.
    Abhilfe : Abschneiden oder Verkürzen mit einem Kondensator / Drehkondensator


    Ganz so einfach gestaltet sich die Abhilfe mit Serien-Spule oder Serien-Kondensator nicht.


    Die Zusammenhänge wurden in diesem zurückliegenden Verlängungsspulen Threads schon an Beispielen erläutert. Also kurz nochmal: Ein zu kurzer oder zu langer Strahler kann zwar mit einer Induktivität oder Kapazität auf eine reelle Impedanz gebracht werden. Diese kann aber in Abhängigkeit von der elektrischen Strahlerlänge beträchtlich von den gewünschten 50 Ohm abweichen. Es ist also auch in diesen Fällen ratsam, statt nur mit L oder C mit einer Kombination aus L und C auf die gewünschten 50 Ohm reell zu transformieren.


    Bei den Werten von Bert handelt es sich übrigens um den realen Teil des komplexen Eingangswiederstandes.


    Bei einem resonanten Strahler, so wie ihn Bert gezeichnet hat, gibt es nur einen reellen Eingangwiderstand, der imaginäre Teil wird zu Null.


    73, Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    9 Mal editiert, zuletzt von DL4ZAO ()

  • Hallo OM's,


    vorab vielen Dank für eure vielen Hinweise und Vorschläge.


    Ich habe zwischenzeitlich etwas weiter probiert. Wenn auch noch zu ebener Erde ;).


    Wie gehabt 6m Strahler, 4x Radial 2,5 m,zwischen Strahler und Einspeisung
    Spule 20 Wdg. d 30mm Draht 1mm & Drehko in Reihe.Pakete des Drehkos in Reihe geschalten.


    Dabei habe ich die bisher besten Ergebnisse erhalten, allerdings nur, wenn ich mit der Hand das
    Drehkogehäuse berühre. Ansonsten gab es massiv "Zipfel".


    Die Ergebnisse für 14 & 18 MHz habe ich mal angefügt. 21 MHz und aufwärts war auch machbar.


    Nächste Woche möchte ich dann noch einen Versuch in Anlehnung an Rothammel machen.
    Er hatte in diesem Aufbau für jedes Band je 1/4 Radials vorgesehen.


    73 Mark

  • Hallo OM's,


    ich glaube es ist Licht am Ende des Tunnels zusehen.


    In den letzten Wochen habe ich mein „Projekt“ weiterverfolgt und bin nun zu einem
    für mich akzeptablen Ergebnis gekommen.


    Als ersten Schritt habe ich am Endstandort einen Strahler ¼ für 14Mhz installiert.
    Dazu zwei Drahtradials etwas länger als ¼ (fand ich in einigen Veröffentlichungen +4% (warum auch immer )),
    sowie schon zwei Radials für 18Mhz. Gestern Abend habe ich noch zwei weitere Strahler für 18 & 21 Mhz,
    sowie zwei Radials für 21MHz installiert. Die Radials laufen leicht schräg nach unten.
    Der Winkel ist bei 20m ca. 15-20° mehr geht leider nicht, nur über einen höheren Mast.
    Die Radials sind vom Mast isoliert. Auf der einen Seite mit Ziegelsteinen auf dem Flachdach und auf der anderen Seite
    an den Wäschepfählen (Danke an meine XYL) fixiert.


    Ohne Tuner habe ich im Shack auf den drei Bändern im CW Bereich ein SWR von 1:1,5 bis max 1:2.
    20m lässt sich mühelos anpassen, 18 & 21 Mhz etwas zäher. Für den den NWT war es gestern zu spät.
    Versuche mit Reversebeacon zeigen eindeutig (positive) Unterschiede zu meiner G5RV i.v.
    Auch beim hören ist der Eindruck recht gut. Je nach Gegenstation ein deutlicher hörbarer Unterschied,
    teilweise bis zu 3 S-Stufen


    Als nächstes werde ich mir das Gebilde noch einmal am NWT anschauen und auch noch einmal mit den
    Radials experimentieren. Bei Rothammel werden diese mit genau ¼ angegeben.


    Also, nochmals vielen Dank für die rege Beteiligung und eure Tipps und Hinweise !


    Anbei noch Fotos vom aktuellen Aufbau, sowie ein Vorgängerfoto.


    vy 73 Mark

  • Das sieht doch sehr gut aus und die Erfahrungen hab ich hier auch machen dürfen, aber im Verleich gegen eine vert. Delta Loop für 20m gegen die G5RV.
    Viel Spass und der NWT wird Dir den Weg weisen, wo noch Verbesserungen zu machen sind.

  • Hallo Mark,


    das schaut vielversprechend aus. Wie hast Du die Ableitung der statischen Elektrizität des isolierten Strahlers bewerkstelligt?

    73 Michael, DF2OK.

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    "Der Gesunde weiß nicht, wie reich er ist."

  • Hallo Mark,


    Glückwunsch zum erfolgreichen setup des vertikalen Mehrband-Winkeldipols.Eine sehrähnliche Konstruktion verwende ich hier für 20-15-10m, allerdings mit Sperrkreisen im Strahlerelement. Vermutlich ist in dem hellen Kästchen am Strahlerfuß der Balun, also genau da wo er hingehört.


    73 Wolfgang