Koaxial-Trap-Antenne

Transkript

1 Home&Holiday Bauprojekte HB9LU 2015 Koaxial-Trap-Antenne de HB9BXE Theorie-Vortrag bei HB9LU: Freitag, 22. Mai 2015, Stammlokal Gersag Bautag: Samstag, 13. Juni 2015, 9 Uhr, Jagdhütte Ebikon 1

2 Konzept Luzerner Eigenbau-Aktivitäten Ziele Wissen und Technik vermitteln Pflege der Kameradschaft Zielgruppen Absolventen des Luzerner Amateurfunkkurses Mitglieder der USKA-Sektion Luzern HB9LU Interessenten der USKA-Nachbarsektionen HB9BXE 2

3 Programm Luzerner Eigenbau-Aktivitäten Das Programm besteht aus folgenden zwei Grundelementen: Home&Holiday Bauprojekte (H&H) als in sich abgeschlossene Kleinprojekte, mit Theorie und Selbstbauen in der Gruppe. Beispiel: Bau der EasySat-Antenne. Luzerner Praxistage: Ausprobieren der Ergebnisse von Bauprojekten in der Gruppe. Beispiel: Betrieb EasySat auf dem Rooterberg. HB9BXE 3

4 4-Band-Trap-Antenne von HB9BXE Vierband-Vertikal-Antenne für 10 m 15 m 20 m 30 m Maximale Höhe = 4.32 m HB9BXE 4

5 Pflichtenheft für die Trap-Antenne Am Schluss kann jeder Teilnehmer eine Antenne berechnen und bauen Minimale Belastbarkeit: 50 Watt Auch als Dipol erweiterbar Minimales Gewicht Minimales Volumen Billig, Material muss lokal beschaffbar sein (Baumarkt, Conrad etc.) HB9BXE 5

6 Übersicht Vortrag Einleitung Der Dipol Der Mehrband-Dipol Die Vertikal-Antenne Wirkungsweise der Trap-Antenne (Sperrkreise) Berechnung der Traps Prüfen und Abgleichen der Traps Simulation der Antenne mit EZNEC Die Inbetriebnahme der 4-Band-Trap-Antenne HB9BXE 6

7 Der Dipol a Verlängerter Dipol (C eingefügt) b Dipol Original-Länge c Verkürzter Dipol (L eingefügt) d Verkürzter Dipol (C eingefügt) HB9BXE 7

8 Der Mehrband Dipol Mehrband-Dipol Mehrere Dipole werden parallel zusammen geschaltet W3DZZ Mit Sperrkreisen, dabei wirkt immer nur die eine Länge als Antenne HB9BXE 8

9 Die Vertikal-Antenne HB9BXE 9

10 Wirkungsweise der Trap-Antenne Wenn alle Schalter offen sind, dann wirkt die Antenne als 10-m-Dipol. Wenn die beiden inneren Schalter geschlossen sind, wirkt die Antenne als 15-m-Dipol. Wenn alle Schalter geschlossen sind, wirkt die Antenne als 20-m-Dipol. HB9BXE 10

11 Wirkungsweise der Trap-Antenne a b c a) Serie-Schwingkreis b) Parallel-Schwingkreis c) I/Z-Verhalten beim Parallel-Schwingkreis bei f HB9BXE 11

12 Wirkungsweise der Traps Koax HB9BXE 12

13 Berechnung der Traps Vorbereitungen Bestimmung von Kapazität Koaxkabel Durchmesser Koaxkabel Durchmesser Wickelkörper Programm von VE6YP: Wichtig ist: Eng wickeln Wicklungen fixieren HB9BXE 13

14 Prüfen & Abgleichen der Traps Welche Möglichkeiten haben wir zum Prüfen? 1. Dipmeter 2. Antennen-Analyzer MFJ 3. Transceiver und Oszilloskop 4. Network Analyzer HB9BXE 14

15 1. Prüfen mit Dipmeter Bemerkung: Die genaue Frequenz sollte mit einem Empfänger überprüft werden. HB9BXE 15

16 2. Prüfen mit Antennen-Analyzer MFJ Bemerkung: Wir missbrauchen den Analyzer quasi als Dipmeter, mit dem Vorteil, dass wir so eine genaue Frequenzanzeige haben. HB9BXE 16

17 3. Prüfen mit Signal-Generator & Oszilloskop Bemerkungen: Korrekt der Sperrkreis darf nicht bedämpft werden, so wie im Bild rechts dargestellt! Bemerkungen: Diese Mess-Anordnung ist falsch, der Sperrkreis wird durch das Koax- Kabel und den KO-Eingang zu stark bedämpft. Die Resonanz wird daher etwa um 5 % tiefer liegen. Wenn man so misst, muss z.b. bei einer Wunschfrequenz von MHz der Sperrkreis auf MHz abgestimmt werden. HB9BXE 17

18 3. Prüfen mit Signal-Generator & Oszilloskop 8 Kästchen 5.6 Kästchen Frequenz wird auf grösste Amplitude am KO abgestimmt, hier 8 Kästchen = Mittenfrequenz Frequenz wird verringert, bis 5.6 Kästchen (3 db) in der Amplitude ablesbar sind = f Min 5.6 Kästchen Frequenz wird erhöht, bis wieder 5.6 Kästchen (3 db) in der Amplitude ablesbar sind = f Max Daraus lässt sich einfach das Q (3dB) des Sperrkreises errechnen: Q 3dB = f Mittenfreq. / (f Max f Min) = MHz / ( MHz) = 77 HB9BXE 18

19 4. Prüfen mit Network Analyzer Bemerkungen: Mit einem Network Analyzer erhält man alle Informationen auf einmal dargestellt. Um die Beeinflussung des Sperrkreises möglichst gering zu halten, wird dieser von der Tischplatte um einige cm hochgehalten. HB9BXE 19

20 Simulation der Antenne mit EZNEC HB9BXE 20

21 Simulation der Antenne mit EZNEC Strom-Verteilung beim Betrieb auf 10 m Strom-Verteilung beim Betrieb auf 30 m HB9BXE 21

22 Die Speisung der 4-Band-Trap-Antenne Das Gebilde ist asymmetrisch. Daher kann ein Koaxialkabel direkt angeschlossen werden. Fusspunkt- Impedanz ca. >= 30 Ohm Mantelwellen-Sperre (Gleichtaktströme unterdrücken) HB9BXE 22

23 Die Speisung der 4-Band-Trap-Antenne Mantelwellen-Sperre (Gleichtaktströme unterdrücken) 4x Radial 50 Ohm Antenne HB9BXE 23

24 Die Inbetriebnahme der 4-Band-Trap-Antenne HB9BXE 24

25 Die Inbetriebnahme der 4-Band-Trap-Antenne Pflock Mast Benötigtes Zubehör Antenne mit Radials Draht für Befestigung Mast am Pflock Anschlussdose Klebeband für Befestigung der Antenne am Mast Koaxialkabel zum Transceiver Gewicht: Total 0.94 kg HB9BXE 25