Navigation
De antenne experimenten tijdens het ZRT 2008
Het begin.
Omdat mijn 2 meter J antenne al vanaf 1981 boven op een mast van 15 meter al 27 jaar zonder problemen functioneert was het idee geboren om ook voor de 20 meter band een J antenne te maken. Op de radiomarkt in rosmalen had ik een 12 meter lange hengelmast gekocht die ik voor veldwerk geschikt vond. Langs deze mast had ik een draad van 1050 cm geplakt met tape en een kortgesloten kippenladder van 550 cm zijdelings weggespannen. Hiervoor had ik blank koperdraad gebruikt. Na het optimaliseren van deze maten en vinden van het juiste aankoppelpunt had ik een 20 meter J antenne die over de gehele band zonder tuner te gebruiken was. Het vergelijk met een aantal groundplane antennes richting PZ toonde aan dat dit een goede antenne was. Omdat er een stugge blanke koperdraad gebruikt was die niet geschikt is om vaak opgebouwd en afgebroken te worden, heb ik toen een antenne van flexibel geïsoleerd koperdraad gemaakt. Deze J antenne deed het niet. Ofschoon alle maten hetzelfde waren lag de resonantie frequentie buiten de band.
Als verticale zepp antenne met open voedingslijn en tuner waren de resultaten op 20 meter gelijk aan de J antenne en zoals later zou blijken heeft deze antenne meer mogelijkheden.
In de maand juni 2007 hebben we een velddag weekend gehouden en metingen verricht aan symmetrische voedingslijnen met draden verschillend fabrikaat met gelijke kerndiameters. De gebruikte afstandhouders ( soort rozenclips) waren steeds dezelfde. De gemeten verkortingsfactoren varieerden 0.97 (blank) tot 0.84 (zwart pvc).
De door mij gebruikte draad met transparante isolatie had een verkortingsfactor van 0.92.
Afgelopen winter heeft de verticale zepp uitvoering bij mij in de achtertuin gestaan en op 20 meter zijn er veel verbindingen mee gemaakt, totdat ik het ook op 40 meter probeerde waar de antenne een kwart golflengte lang is en met mijn S- match prima af te stemmen is. Die avond kreeg ik van een Italiaan de vraag met wat voor antenne ik werkte en hoeveel vermogen ik wel niet gebruikte…..
Ofschoon deze antenne geen radialen heeft is de werking nagenoeg gelijk aan een ¼ golf ground plane antenne voor de 40 meterband. Dit gaf ook het MMANA computerprogramma aan. Aangespoord door het succes op 40 meter heb ik het ook op 80 meter geprobeerd hier is de antenne 1/8 golflengte lang, afstemmen ging prima luisteren naar een CQ oproep op3792 en meteen het CQ beantwoorden, en een treffer, de filepijnen, vijf minuten later 4khz hoger weer een treffer JA.
Dit alles met een Yeasu FT857 met 100 watt, de condities waren goed die avond, nadat ik deze verbindingen gemaakt had was het op het dx cluster te lezen en iedereen zat op deze frequenties te roepen zodat er niemand meer er doorheen kon komen, dit is een groot nadeel van internet. In het voorjaar 2008 zijn er een tweetal zware stormen geweest. Ik heb de antenne gewoon laten staan om te zien of deze hengelmasten geschikt zijn voor langdurig gebruik en ze hadden de stormen zonder schade doorstaan.
Ik heb ook nog proeven gedaan met 1 op 9 trafo's om een vergelijk te hebben, hiervoor zijn er twee trafo's gewikkeld met teflon geïsoleerd draad, een trafo op een 4C65 kern en een trafo op een T200-2 kern. Verder is er ook een commercieel product dat kant en klaar te koop is in de vakhandel in deze vergelijking meegenomen. De draadlengte moest wel aangepast worden om met de 1op 9 trafo's iets bruikbaars te krijgen en we zullen het maar niet over het stralingsdiagram hebben. De verliezen in de coax kabel waren op 80 meter dermate hoog dat ondanks dat er een tuner gebruikt werd het verschil in ontvangst al hoorbaar was.
Tijdens het Zuidelijk Radioamateur Treffen 2008 heb ik deze hengel antenne langs de caravan opgesteld en wat meteen opviel was het feit dat in de bewoonde een gigantische hoeveelheid QRM heerst en dat het hier ongewoon stil is.
Alles wat te horen was is te werken. Deze avond is er met PZ1AP gewerkt en de afspraak gemaakt om de komende dagen een aantal proeven te doen. De volgende dag is er een tweede hengelantenne erbij geplaatst met een afgestemde halve golf voedingslijn. Hierdoor is de antenne alleen geschikt voor de 20 m band. Dit afstemmen gaat als volgt; Eerst een halve golf voedingslijn maken met de formule 300/14.160 =2119cm.vervolgens 2119/2=1059.5cm.
Dus we nemen een stuk draad van 1060 cm. Deze voedingslijn is door de verkortingsfactor te lang en wordt aan een kant kortgesloten en met een aantal houten paaltjes 1meter hoog boven de grond gestrekt uitgespannen. Het andere einde wordt aan een camping tafeltje bevestigd en met een spoel van 2 windingen en een diameter van 2cm met krokodillen-klemmetjes, los aan een griddipper gekoppeld. Om de exacte frequentie te bepalen heb ik een digitale teller gebruikt. Nu meet ik de frequentie 13.026 MHZ vervolgens 300/13.026=2303 cm. De verkortingsfactor is dus; 2119/2303=0.92.
Het is beter een kleiner stuk de eerste keer er af te knippen en de meting en de berekening te controleren want er bij knippen gaat moeilijk. De exacte lengte van de halve golf lijn ligt in de buurt van 1060 x 0.92=975 cm.
DEZE LENGTE GELDT ALLEEN VOOR VOEDINGSLIJNEN VAN HETZELFDE MATERIAAL, FABRIKAAT EN CHARGE.
De afstand tussen de twee masten wordt bepaald door de lengte van de afgestemde voedingslijn in dit geval 975 cm.
Met een kompas werd de richting bepaald in ons geval 250 graden west, dus de voedingslijn werd in de lijn 160 graden zuid oost naar 340 graden noord west op de grond gelegd en de masten aan de uiteinden geplaatst zodat de halve golf voedingslijn ertussen past.. Nu nog de kwart golf voedingslijn aansluiten en met de tuner verbinden.
Omdat we de antenne als breedte straler op PZ gericht hebben dan moet de fase in beide stralers gelijk zijn daarom wordt de voedingslijn bij de tweede straler een halve slag gedraaid om de 180 graden fase draaiing in de voedingslijn op te heffen. Over de resultaten kunnen we kort zijn vanaf deze dag hebben we 12 dagen iedere avond contact gehad met PZ1AP zelfs ook op momenten dat het voor andere Nederlandse stations onmogelijk was. De antenne werkt in twee richtingen naar het westen en het oosten. Door de halve slag uit de voedingslijn te halen staan de stralers in tegenfase en de richting van de antenne wordt dan noord - zuid met hetzelfde effect in versterking, volgens MMANA + 4 DB ten opzichte van een ground plane antenne voor de 20 m band.
De volgende stap was er een derde mast bij te plaatsen en deze ook weer met een 975 cm lange lijn te voeden.
Nu stonden er drie stralers op een rij wat nog meer versterking opleverde. Dit was te merken omdat we tijdens de diverse pile ups steeds maar een keer hoefden te roepen om uit de menigte gehoord te worden.
We kunnen hieraan de conclusie verbinden dat met zeer geringe kosten ten opzichte van een conventionele mast met rotor en yagi een gelijkwaardig antennesysteem te maken is.
Voor de constructie details zie tekening.
De ringen a en b zijn gemaakt van kunststof dat uit een oude snijplank gezaagd is met een dikte van 10 mm.
Het gat in a heeft een diameter zodanig dat het op 5 meter hoogte om de mast klemt.
De 4 gaatjes zijn om de 4 tuidraden te bevestigen het 5e gat is voor de antenne draad.
Ring b met een buitendiameter van 10 cm
heeft aan de zijkant 2 gaatje met daarin
schroefdraad M4 getapt hierin passen boutjes
met vleugelmoeren om de draden vast te
zetten.
Het gat in ring b is zo groot dat het net
niet over de onderste pijp zakt.
De spanner c is gemaakt van printplaat en de
tuidraden zijn van 3 of 4 mm dik wit
gevlochten kunstof koord dat per 20 meter op
van die mooie blauwe haspels voor nog geen 2
euro te koop is.
Hoe het werkt is te zien in tekening d.
Uiteinde a gaat naar ring a en uiteinde d
gaat naar lus f om er voor te zorgen dat het
kan schuiven tijdens het spannen, f zit door
een tentharing van 20 cm.
Onder aan de tekening is de opstelling te
zien M1 en M2 zijn 12 meter hoog hierlangs
is de antenne geplakt.
Van bovenaf is een geïsoleerde soepele draad
met een kern van 2.5 mm2 met een lengte van
1053 cm geplakt met flexibele isolatie tape,
precies op de verbindingen van de mast.
Hierdoor kan de mast niet ineenzakken.
L2 is de afgestemde halve golf voedingslijn
en bij M2 is maar een draad aangesloten.
L1 heeft een zodanige lengte (ongeveer 5 tot
6 meter) dat de impedantie aan het einde
voor de tuner acceptabel is.
Als men maar 1 mast gebruikt dan wordt van
L1 maar 1 draad aan de antenne aangesloten
aan de andere kant worden beide draden aan
de tuner aangesloten. Dit is het principe
van een zeppelin antenne maar dan verticaal.
Op de onderste schema tekening is het
verloop van de voedingslijn te zien en de
richting van het achtvormige
stralingsdiagram.
Veel succes bij het uitproberen Nico pe1kqp.
