Koaxial Drahtantenne mit Sperrtopf nach Baily

[Campervan79]

Hallo zusammen

aufgrund eines Eintrags in einem anderen Thread bezüglich schlanker Drahtantennen haben wir auch bereits Skizzen einer Koaxantenne mit Sperrtopf nach Baily gesehen.
Da ich der Meinung war, dass diese extrem einfach zu bauen ist, habe ich dies kurz umgesetzt.

Das Material besteht aus dem selben, wie bei der einfachen T2LT. RG58 Kabel plus ein PL-Stecker. Natürlich kann man auch hier ein fertig konfektioniertes Kabel nehmen und davon einen Stecker abzwicken.

Das Vorgehen ist denkbar einfach. Es wird am gewünschten Ort die Isolation von der Schirmung entfernt. Hierbei muss ich anmerken, dass etwa 300 cm benötigt werden, lieber 310-320 auch wenn der Strahler danach wieder gekürzt werden muss. Danach das Schirmgeflecht vom Ende her stauchen und über die Isolation in der Zuleitung zurückstülpen. Die ersten paar cm sind etwas mühsam, danach gehts einfacher, wenn man jeweils zieht und Geflecht nachschiebt. Da durch das zurückstülpen der Durchmesser grösser wird, fällt dadurch die Länge entsprechend kürzer aus. Ich musste bei 270 cm danach noch ca. 30 cm Schirmgeflecht verlängern. Das Schirmgeflecht an paar Stellen wieder einschrumpfen, damit sich das nicht mehr verschiebt.

Das fertige Resultat seht ihr über den Link.

Ich hatte für die erste Messung eine 5m Stipprute verwendet, die am Wohnmobil ab Dachoberkante befestigt wurde. Ich denke dies kann durchaus Einfluss auf das SWR haben, jedoch sollte die Resonanzfrequenz dadurch nicht wandern.

Ich habe mit Strahler 270 cm, Schirmung 260 cm angefangen. Danach die Schirmung als untere Dipolhälfte auf 240 cm zurückgeschoben und im Anschluss den Stahler versuchsweise noch um 5 cm gekürzt.
Messergebnisse seht ihr auch im Anhang.

Komischerweise ist das SWR Minimum bereits bei 270/260 zu hoch, sprich die Antenne ist zu kurz.
Trotz kürzen beider Schenkel auf 265/240 stellt sich keine Änderung ein.
Ebenso ist die Impendanz zu hoch.

https://1drv.ms/u/s!AoJ71in0QfrF7133KkX ... t?e=W03W2g

Ich frage mich jetzt, wo ich ansetzen soll. Vielleicht könnt ihr mir hierzu Tipps geben?

Evtl. einfach nochmal das Ganze mit "überlangen" Schenkeln?

Liebe Grüsse

[Charly Whisky]

Verlängern ca. 12 cm

[Niemand]

sorry war für andere Antenne.

Gruß von Niemanden

[Nasa]

Hallo Campervan79,

sieht toll aus die Antenne .. Prima!

Komischerweise ist das SWR Minimum bereits bei 270/260 zu hoch, sprich die Antenne ist zu kurz.
Trotz kürzen beider Schenkel auf 265/240 stellt sich keine Änderung ein.

Du schreibst die Antenne ist zu kurz (da das SWR-Minimum zu hoch ist). So weit bin ich einverstanden.
Aber dann darfst Du die Antenne nicht noch weiter kürzen sondern musst beide Hälften um denselben Betrag verlängern, wie CharlyWhisky schon richtig geschrieben hat.

Ich tippe mal das 12cm nicht reichen, aber das musst Du austesten. Abschneiden geht leichter als verlängern.

Gruß,
Lothar

[Campervan79]

Hallo zusammen

das ist mir auch klar, dass die Antenne schon zu kurz ist, wenn das SWR Minimum zu hoch liegt.
wollte das aber einfach mal noch ausprobieren.

Anfänglich hatte ich ja 275 cm, was ja ziemlich genau Lambda/4 entspricht.

Wie kann es sein, dass die Dipolhälften länger als Lambda/4 sein müssen, um das SWR Minimum auf die Wunschfrequenz zu bekommen?

Ich werde den Strahler mal mit Edelstahldrahtseil verlängern und die untere hälfte mittels überstülpen von Restschirmgewebe von anderen Antennenversuchen. Das habe ich ja bereits bei dieser gemacht, solange die überlappen, sollte das ja elektrisch OK sein.

Evtl. mal bei 290 cm oben und unten anfangen und dann rantasten und schauen auf welchen Massen ich lande.

73

[Campervan79]

So, ich habe nun die Antenne nochmals von Grund auf gebaut.

Oberer Teil erstmal 300cm abisoliert und die Schirmung umgestülpt, das ergibt einen unteren Teil von 270 cm.
Dann den Strahler gekürzt auf 290cm.

Die Zuleitung ab Mitte des Dipols genau 725cm (günstige Länge) und Stecker dran.

Das Ganze in eine Stipprute 7m eingefädelt, welche am Van in ca. 2m Höhe ab Boden auf ein Fiberglasrohr aufgesteckt wird.
D.h. Antennenspitze befindet sich ca. 9m ab Boden.

Dann mal messen, und das SWR Minimum befand sich bei ca. 23 MHz. Also runter, oberer Teil um 5cm gekürzt und nochmal messen.
Komisch, immer noch gleich. Dann mal den unteren Teil durch zurückschieben der Schirmung um ca. 10 cm gekürzt. Auch keine Änderung.
Dann Schirmung wieder zurück und oberer Teil auch nochmal 5 cm gekürzt. OK, +500 kHz. Oberer Teil nochmal 10 cm gekürzt, keine Änderung.
Schirmung nochmal extrem um 40 cm gekürzt, auch keine Änderung. Schirmung also wieder zurück und oben nochmal 10 cm gekürzt, weiterhin keine Änderung. Nochmal 10 cm ohne Änderung, und nochmal 10 cm, weiter keine Änderung. Dann 20 cm und plötzlich war sie auf 28.6 MHz. Shit.
Naja mittels Lüsterklemme nochmals 10 cm verlängert, immer noch bei 28.6 MHz. Hmm, was ist hier los?

Irgendwie scheint sich die Antenne nicht linear zu verhalten. Kann das jemand deuten? Bin grad etwas ratlos.

Wo ist beim Baily Ärmeldipol der "Einspeisepunkt"? Ich denke in der Mitte, wo die intakte Koaxleitung aufhört und in Strahler sowie zurückgestülpte Schirmung übergeht, oder? Die Impendanz war beim SWR Minimum immer um 50 Ohm, das würde passen.

Irgendwelche Inputs, oder Tipps?

73

[DH2PA]

Hallo Campervan79,

das Problem bei deinem Aufbau ist, dass er nicht reproduzierbar ist. Wenn die Antenne gekürzt wird muss die Resonanzfrequenz nach oben wandern. Tut sie das nicht gibt es noch weitere Einflüsse, außer der Antennenlänge, die dies wieder ausgleichen.

Drahtantennen, die an GFK Masten anliegen und als Vertikalantenne aufgebaut werden, werden durch den Mast beeinflusst. Dabei ist es nicht unerheblich wie oft die Antennen beim Aufbau um den Mast geschlungen wird ( also wie eng sie anliegt) und ob sich die Antenne an der Spitze des Mastes mit einem größeren Abstand zum Boden befindet oder am Boden beginnt und die Mastspitze frei ist. Carbonmaste beeinflussen die Antenne vermutlich stärker als GFK. Das sind alles Faktoren, die außer der Strahlerlänge auf die Resonanzfrequenz Einfluss haben. Zudem kommt bei dir noch der Abstand des zurückgefalteten Schirmes zum Koaxialkabel, der wahrscheinlich nicht immer gleich ist.

Abgesehen davon würde ich den Vertikaldipol nach Harper immer der Sperrtopfantenne mit Schirmgeflecht vorziehen, schon alleine wegen der Reproduzierbarkeit.

Patrick -DH2PA-

[Campervan79]

Hallo Patrick

Danke für deinen Input.
Allerdings ist das Ganze durchaus reproduzierbar. Ich bin keiner, der den Draht einfach aussen an der Rute runterhängen lässt sonder verbaue alles im Innern der Rute. So ist der Verlauf der Strahler immer gleich. Ebenso ist der Aufbau bei den verschiedenen Messungen auch immer am selben Ort in der selben Höhe.
Eine Carbonrute geht nicht, dass hat sich bereits mehrfach heraus kristallisiert, allerdings funktionieren Inline Antennen mit Fiberglas und GFK Ruten problemlos, bspw. T2LT oder J-Antenne mit Koax-Stub. Andreas (Krampfader) hat das ja auch mehrfach gezeigt, ebenso habe auch ich schon beide Antennen in der Form gemacht.
Was mir aber an der T2LT "nicht passt", ist die sperrige Luftspule - hier werde ich aber noch Versuche mit Ferritperlen machen. Die J-Antenne rein aus Koax ist auch nicht optimal, da sie Verlustelemente hat (wurde mir zumindest so gesagt) und Hühnerleiter habe ich nicht und komme ich auch nicht ganz einfach ran.
Deshalb der Versuch mit einem Sperrtopf nach Baily. Etwas schlankeres von der Bauart her gibts nicht.

Habe nun aber noch einige Dokumentationen über Sleeve-Dipole gelesen. Dabei bin ich darauf gekommen, dass ein Dipol mit 180 Grad Öffnungswinkel zwischen den Hälften eine Impendanz von ca. 72 Ohm hat, ich benötige aber eine Anschlussimpendanz von 50 Ohm. Erst dachte ich daran, die Impendanztransformierung mittels anpassen der Feedleitung auf 6.37 m vorzunehmen, was eine Verschiebung der Impendanz nach unten auf ca. 50 Ohm ergäbe. Nun habe ich jedoch noch die Variante mit ungleich langen Dipol Hälften gefunden, ähnlich wie wenn ein horizontaler Dipol nicht in der Mitte sondern leicht aussermittig gespeist wird, wo auch wieder 50 Ohm Anschlussimpendanz herrschen.
So bin ich aktuell auf die Masse gekommen, dass der obere Strahler 2.72 und der untere Sperrtopf resp. untere Dipolhälfte 1.79 m lang sein müsste. Das dann wieder mit einer Feedleitung in günstiger Länge von 7.25 m, welche keine Impendanzänderung bewirkt (Lambda/2 x Vc).

Ich denke, ich werde den aufbau mal so machen. Sollte das nicht klappen und sich herausstellen, dass auch bei der Baily Version eine MWS hin muss, kann ich genau so gut die T2LT nehmen und dort mit schlanken MWS experimentieren, so wie es Andreas auch schon gemacht hat.
Allerdings hat er eine Version nicht ausprobiert, nämlich die, mit grösseren Ferritperlen, wo ein RG58 2x durch passt. Also 1 Wdg. pro Perle.

Mal schauen...

[DH2PA]

Hallo Campervan79,

als Ferritring kann ich den Amidon 240-43 empfehlen. Nicht der günstigste, aber da bekommst du schon ein paar Windungen Koaxialkabel durch. Sperrdämpfungen von 40dB habe ich damit schon erreicht, das reicht für diesen Anwendungsfall. Dein SWR von 1,6 ist für einen Vertikaldipol völlig in Ordnung. Ich würde nicht auf Symmetrie verzichten nur um hier noch näher an die 50 Ohm zu kommen. Solltest du aber zu den SWR-Fetischisten gehören, die nur dann gut schlafen können wenn sich die Nadel des SWR Meters für Rücklauf nicht bewegt, kann ich dir empfehlen den Strahlerteil (und nur den Strahlerteil, nicht die Mantelwellensperre) aus 60 Ohm Kabel zu bauen. Durch die Länge von ca. Lambda/4 erhältst du eine prima Transformation von 72 Ohm auf ca 50 Ohm.
Die Widerstandstransformation mit Koxialkabelstubs ist definitiv verlustbehaftet, da man es grundsätzlich vermeiden sollte mit hohem SWR über Koaxialkabel zu gehen. 3dB für die Anpassung an das hochohmige Strahlerende einer Halbwellenantenne kommen da schnell zusammen.

Patrick -DH2PA-

T2LT.jpg (8.77 KiB) 8571 mal betrachtet

[Campervan79]

Hi Patrick

diese Art MWS ist mir bereits bekannt aber zu fett, es muss ins rohr der Rute passen.

Krampfader hat es mit einfachem auffädeln versucht, was aber nur suboptimal klappte.

Ich möchte es mit einem Ansatz ähnlich diesem versuchen: https://1drv.ms/u/s!AoJ71in0QfrF716efbG ... 6?e=Dpzre2

Jedoch nur mit einer Windung pro Hülse. Das würde schlank genug bleiben um es in der Rute unterzubringen.

[DH2PA]

Sieht interessant aus. Welche Sperrdämpfung ist damit zu erreichen?

Patrick -DH2PA-

[Campervan79]

keine Ahnung muss ich ausprobieren obs reicht
Zum Vergleich habe ich ja die Luftspule. Habe diese mit einer BNC Kupplung versehen und am Strahler ist ein BNC Stecker.
Kann also den selben Strahler nehmen und die MWS austauschen.

@Krampfader: Danke für den Link, nur sind die klassiscchen Sperrtopfantennen ja anders aufgebaut. Das sind keine Sleeve Antennen. Bei deinem Link werden beide "Hälften" unten angeschlossen. Bei der Sleeve Antenne nach Baily geht die Speiseleitung bis in die Mitte, von da an trennt sie sich in obere Hälfte (Innenleiter) und untere Hälfte (umgestülptes Schirmgewebe).

Ich habe noch eine Dokumentation über eine 2m Antenne gefunden, dort wird quasi auch in der Mitte gespeist, jedoch müssen die Dipolhälften wegen der Anpassung der Impendanz ungleich lang sein. Aufgrund dieser Doku waren die obere 0.985 Lambda/4 und die untere 0.65 Lambda/4 berechnet und etwas kürzer dann getestet und abgestimmt. Vc wird nicht berücksichtigt.

Ich habe die ursprüngliche jetzt insofern angepasst, als dass ich das untere Geflecht auf 180 cm gekürzt habe und den oberen Teil bestehend aus Innenleiter, erstmal auf 100 cm Innenleiter gekürzt und dann mittels ancrimpen eines 1mm Edelstahldrahtseiles wieder auf 280 cm verlängert.
Diese Kombination werde ich bei Gelegenheit dann auch testen, aktuell ist mir das Wetter zu grausig.

73

[DH2PA]

Ja das mit der BNC Buchse funktioniert gut, das mache ich genauso. Nur bleibt bei mir die Mantelwellensperre gleich und ich wechsle die Strahler. Aus diesem Grund ist bei mir auch keine Notwendigkeit den Strahler in den Mast zu bauen. Ich hänge dir mal ein Bild an, wie ich das gelöst habe.
Mit Luftspulen habe ich nicht experimentiert, die zu erwartende Sperrwirkung ist zu gering.
Mich würden die Ergebnisse deiner Tests sehr interessieren. Du hast ja einen Analyzer und ich würde mich freuen, wenn du die Ergebnisse hier zeigen könntest. Wenn möglich aber bitte SWR und Blindanteile darstellen.

Patrick -DH2PA-

[DH2PA]

Hallo Andreas,

vielen Dank für deinen Beitrag, Speziell die Tabelle von G3TXQ und den Link zur Quelle. Obwohl schon viel auf der erstklassigen Seite von G3TXQ gelesen habe kannte ich diese Tabelle noch nicht.

Die Luftspule wird dort, wie du richtig bemerkt hast, mit einer erstklassigen Sperrwirkung angegeben. Leider hat sie diese aber nur auf ihrer Eigenresonanzfrequenz und die ist kritisch. Selbst wenn es gelingt diese genau zu treffen wird der Aufbau durch die hohe Güte einer Luftspule sehr empfindlich auf Änderungen im Umfeld reagieren.

Um das selbst mal auszuprobieren habe ich einfach die von dir angegebene Spule (5Wdg RG58 D=11cm) nachgebaut und gemessen:

Die Resonanzfrequenz lag auf 36.45 MHz und nur dort kamen die 40dB (P Faktor 10000) Sperrwirkung zustande. In dem gewünschten Frequenzbereich von 27 MHz waren es nur noch ca 22dB (P Faktor <200).

MWS_Luft.jpg (37.49 KiB) 4613 mal betrachtet

Um zu demonstrieren wie kritisch das Ganze ist, habe ich die Spule bedämpft, indem ich die Hand darauf gelegt habe. Und sofort war Schluss mit der guten Sperrwirkung:

MWS_Luft_Hand.jpg (37.34 KiB) 4613 mal betrachtet

Also selbst wenn jemand die ausreichenden Messmittel hat die Eigenresonanz der Spule auf die gewünschte Betriebsfrequenz abzugleichen, wird es schwierig diese im Feldtest auch auf dieser Frequenz zu halten. Und hier gehen die Wege der Theorie und Praxis eben auseinander. Versuche mit selbstgebauten Traps aus Koaxialkabel (RG58) haben mir diese Tatsache bereits bestätigt. Im Sommer war die Resonanzfrequenz eine andere als im Winter, bei Regen anders als bei Trockenheit usw.



Recht unkritisch wird die Sache bei Verwendung einer Breitbandsperre, z.B. auf einem Kern aus 43 Ferritmaterial. Eine erstklassige Sperrwirkung ist recht einfach durch Nachbau ohne Abgleich zu erreichen. Die Empfindlichkeit auf äußere Einflüsse ist zu vernachlässigen. Auch hier habe ich zur Verdeutlichung eine Messung gemacht:

[DH2PA]

MWS_240-43.jpg (35.81 KiB) 4613 mal betrachtet

Der Vorteil der Breitbandigkeit (3-30 MHz) sei der Vollständigkeit halber noch erwähnt, auch wenn in dieser Rubrik wohl eher uninteressant.

Patrick -DH2PA-