L/4 + Koaxradial

Hornisse

Re: L/4 + Koaxradial

#16

Beitrag von Hornisse » Do 10. Mär 2016, 11:39

Hab gerade zufällig noch was zum Koax-Radial gefunden (oder ist das was anderes?):
Stub Matching

Any of the above matching schemes can be used to match a monoband antenna. However, there is another way that not only performs a conjugate match, but extends the bandwidth as well! Enter the shorted 1/4 wave stub! The drawback to this type of match is the fact is it monoband in nature. While you can cascade (parallel) stubs in some cases, the mechanical considerations become a headache. If nothing else, it is a lot less complicated than using an internal or external auto-coupler with about the same results.

Depending on a lot of factors not in evidence, the technique can extend the bandwidth by 2 or 3 times. The reason this is so, is the reactance curve of a 1/4 wave shorted stub vs. frequency is opposite that of the antenna. If you want to know more about how they work, Chapter 11 of the ARRL Handbook is the place to go.
Quelle: http://www.k0bg.com/match.html

Scheint ja eine echte "Wunderwaffe" zu sein... Komischerweise erklärt aber keiner die Funktionsweise...

Hat vielleicht jemand das ARRL-Handbuch und kann mal einen Blick ins 11. Kapitel werfen?

pom
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Re: L/4 + Koaxradial

#17

Beitrag von pom » Do 10. Mär 2016, 11:49

Was genau meinst Du? Der Stub ist ein Parallelwiderstand zum restlichen Antennengebilde und stellt dadurch Anpassung her. Die größere Bandbreite resultiert aus den unvermeidbaren Verlusten.

Ahoi
Pom
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Hornisse

Re: L/4 + Koaxradial

#18

Beitrag von Hornisse » Do 10. Mär 2016, 12:53

Ok, ich habe nun wohl zwei Dinge vermischt. Das mit der Anpassung an sich habe ich wohl (grob) verstanden. Nur noch mal für mein Verständnis, wie hoch ist eigentlich der Strahlungswiderstand* einer L/4 OHNE Radiale/ausreichende Masse?

Was mir nicht einleuchtet ist, wie der Stub - wie im Artikel von OE5GA beschrieben - "normale" Radiale ersetzen kann/soll.

Und da Du schon die Verluste ansprichst, würde mich interessieren, wie hoch diese bei dieser Methode sind (ca.). Denn wenn das die ultimative Anpassungslösung wäre, würde es ja vermutlich jeder so machen. Und hohe Bandbreite bedeutet ja oftmals auch hohe Verluste.

Grüße
Mathias

*Edit 1: Jetzt erst seh ich, dass in dem verlinkten Artikel was von 25 Ohm ("or so") steht (leicht gekürzter Strahler).

Edit 2: Wenn das ein Parallel"widerstand" "zum restlichen Antennengebilde" wäre, würde das die Anpassung nicht eher noch verschlechtern, da der Strahlungswiderstand ja schon sehr niederohmig ist? Ich blick's wohl doch nicht :oops:

pom
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Re: L/4 + Koaxradial

#19

Beitrag von pom » Do 10. Mär 2016, 14:02

Alter, Du stellst ja echt die richtig interessanten Fragen! Da komme ich auch wieder ins Grübeln, so wie vor einigen Monaten. Da habe ich mich mit Stubs als Anpassung beschäftigt - nur theoretisch, weil sich im Zuge der Überlegungen gezeigt hat, dass ein Stub (bzw. mehrere davon) doch nicht so gut für meine geplante Multibandvertikal war/en. Jetzt gerade habe ich allerdings noch nichtmal nen Rothammel hier, um nachzuschlagen. Also mal aus Erfahrung, Gedächtnisprotokoll und Ad-Hoc-Herleitungen, kann also sein, dass ich nicht in jedem Aspekt exakt richtig liege:
Und da Du schon die Verluste ansprichst, würde mich interessieren, wie hoch diese bei dieser Methode sind (ca.). Denn wenn das die ultimative Anpassungslösung wäre, würde es ja vermutlich jeder so machen. Und hohe Bandbreite bedeutet ja oftmals auch hohe Verluste.
Ultimativ gibt es im Antennenbau ja nicht. Es gibt nur passend oder für andere Anwendungen passend. ;)

Vorteile des Stub:
Wenn man den Stub richtig baut, ist er anerkannt eine recht verlustarme Art der Anpassung, bringt aber wie jedes Anpassglied einen gewissen Verlust mit sich. Koaxkabel ist eigentlich nicht das Optimum.
Andererseits wirkt die Außenhaut des Koax als verkürztes Radial (mechanisch verkürzt durch die Kapazität des Koax). Zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen. Der Vorteil zeigt sich m.E., wenn man keinen "vollen" Viertelwellenradial unterbringen kann.
Mit verschieden langen Stubs an verschiedenen Stellen im Speisekabel eingesetzt, kann man einen Strahler in einem sehr großen Frequenzbereich auf jeweils eine Arbeitsfrequenmz abstimmen.

Nachteile:
Für jede Arbeistfrequenz braucht man einen Stub mit definierter Länge vom Fußpuntk entfernt. Es soll nur ein Stub im System sein, also ist ein Bandwechsel immer etwas umständlich.
Das Abstimmen ist einmalig friemelig.
Man kann sich den zusätzlichen Verlust und Aufwand im CB-Band sparen. Baut man sich eine Schweißfuß-GP oder eine Bumerang, braucht man keinn Anpassglied, weil die Antennen breitbandig genug sind. SWR-Fetischisten bauen sich meinetwegen Verluste ein. Wer aber mit SWR < 1:2 klar kommt, lässt es sein.

Ich habe mich gegen Stubs und für ein L-Glied für meine Multibandvertikal entschieden. Das ist wohl auf einigen Frequenzen der größere Verlust, aber die Beuteile wesentlich handlicher und draußen, wenn das Shack direkt neben der Antenne ist, am besten zu bedienen.
Wenn das ein Parallel"widerstand" "zum restlichen Antennengebilde" wäre, würde das dann die Anpassung nicht eher noch verschlechtern?
Kleiner Tipp, es gelten nicht nur die Gesetze von Parallel- oder Reihenschaltungen von Widerständen, sondern kommen bei HF immer auch kapazitive und induktive Anteile ins Spiel, die genau andersrum durch induktive oder kapazitive Widerstände kompensiert werden. Unser Ziel soll immer sein, in die Gegend von 50 Ohm reell (also möglichst ohne Blindanteile) zu kommen. Andererseits kann man Fehlanpassung sowohl zu einer zu geringen Impedanz (meist kurze Strahler) oder einer zu hohen Impedanz (meist zu lange Strahler) haben. 25 Ohm oder 100 Ohm Impedanz haben nur einen Unterschied: Zu hoch oder zu niedrig, der Betrag der Fahlanpassung ist der gleiche und das SWR auch.

Ich hoffe, ich konnte die Sache ein bisschen aufhellen. Und hab Dich nicht total verwirrt.
Ahoi
Pom
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Hornisse

Re: L/4 + Koaxradial

#20

Beitrag von Hornisse » Do 10. Mär 2016, 14:20

Danke für die ausführliche Antwort. Ich werde das wohl erst noch mal in Ruhe durchlesen und -denken müssen.

Aber es freut mich schon mal, zumindest interessante Fragen gestellt zu haben :sup:

Grüße
Mathias

13sf1508

Re: L/4 + Koaxradial

#21

Beitrag von 13sf1508 » Sa 12. Mär 2016, 13:16

Ob das Koaxstubradial neben der sehr guten Anpassung von 1/4-Wellenstrahler auch zur Abstrahlung beiträgt, lässt sich wohl nur mit einem Feldstärkemessgerät beweisen.
Diese Tests habe ich selbst noch nicht gemacht, würde aber wetten es ist so.

Schon alleine deswegen wird es so sein, weil die Endstufen moderner Geräte (z.B. YAESU FT-817) keine Fehlanpassung mehr sehen und damit auch durch die Schutzschaltungen die Leistung nicht zurückregeln.
Selbst wenn im Koaxstubradial ein Teil der Leistung verbraten wird, kann die abgestrahlte Gesamtfeldstärke dennoch stärker sein als bei einer fehlangepassten oder schlecht angepassten Antenne.

Sobald das Wetter endlich mal stabil und "frühjahrstauglich" bleibt und der Terrassentisch wieder aufgestellt ist, plane ich mal ein paar Feldstärketests mit meiner Diamond RHM10 zu machen.

vy 73,
Jochen

Hornisse

Re: L/4 + Koaxradial

#22

Beitrag von Hornisse » Mo 14. Mär 2016, 10:45

Hallo Holger,

eine solche Untersuchung wäre wirklich großartig - ich bin gespannt!

Ich habe gestern mal eine FIRESTIK FS4 auf dem Balkon des neuen QTHs mit dem Koax-Radial getestet. Mehr oder weniger auf Anhieb ein SWR von 1,1 auf allen "alten" 40 Kanälen, bei Kanal 41 ca. 1,5.

Wirklich fast unglaublich, wie gut das "funktioniert". Davor habe ich die Firestik mal mit Magnetfuß auf einem größeren Blech getestet, da war das SWR kaum unter 3 zu bekommen...

Seltsam nur, dass es an meinem alten QTH mit der DV27 lang (bzw. Tank Whip) und sonst gleichem Aufbau nicht recht klappen wollte. Vielleicht ist ein verkürzter Strahler also sogar besser geeignet (höherer kapazitiver Anteil?)?

Ich muss jetzt mal meinen billig-Analyzer dranhängen (Sark 100), dem ich allerdings nicht besonders vertraue, was die Blindanteile angeht.

Grüße
Mathias

pom
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Re: L/4 + Koaxradial

#23

Beitrag von pom » Di 15. Mär 2016, 14:49

Cool, jetzt wird gebaut! ;)
Hast Du den Koaxstub auch gegen einen 'herkömmlichen' Radial getauscht? Was hast Du beobachtet, wenn ja?

Ahoi
Pom
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Hornisse

Re: L/4 + Koaxradial

#24

Beitrag von Hornisse » Di 15. Mär 2016, 17:33

Nein, mit normalen Radialen konnte ich leider noch nicht testen. Ich werde aber auf jeden Fall auch noch eine "Schweißfuß-ähnliche" Konstruktion mit zwei Radialen testen.

Grüße
Mathias

13sf1508

Re: L/4 + Koaxradial

#25

Beitrag von 13sf1508 » Do 23. Jun 2016, 19:50

Mal den alten Thread wieder auffrischen.

Nachdem ich bei eBay spezielle BNC-T-Adapter entdeckt habe, die ich so bisher auch noch nicht gesehen hatte (Ausgang links und Ausgang oben), kam die alte Idee wieder hoch.
Endlich konnte ich sinnvoll eine Optimierung von CB-Handfunkgeräteantennen realisieren.

Das Koaxstubradial besteht im Versuchsaufbau aus RG174 und wurde am RigExpert AA-54 Antennenanalyzer auf 27.000 kHz abgestimmt.

Nun das spannende Experiment, was passiert mit einer typischen CB-Handfunkgeräteantenne !?
Und um eines gleich zu sagen, ich habe hierfür die bereits sehr gut optimierte FLEX27 (l=54cm) verwendet und keinen sonstigen Kurzantennen-Mist.

Bild1:
Das passiert mit einem CB-Handfunkgerät mit Kunststoffgehäuse (SWR >10:1). Klar, das Gegengewicht fehlt gänzlich.

Bild2:
Mit einem CB-Handfunkgerät mit Metallgehäuse würde das durch die Kopplung der Hand-/Körperkapazität als Gegengewicht nur unwesentlich besser aussehen.
Gibt's überhaupt noch CB-Handfunkgeräte à la ZODIAC mit Metallgehäuse !? --> NEIN !!

Bild3:
Nun greift das Koaxstubradial an der T-Verbindung

Bild4:
Hebt man das Koaxstubradial ganz vom Boden ab, erhöht sich die Resonanzfrequenz

Bild5:
Senkt man das Koaxstubradial mit ca 70% seine Länge auf den Boden, verringert sich die Resonanzfrequenz


Aber hey, mal ehrlich. Portabel mit dem HaFu-Gerät hat man nie stabile Verhältnisse. Ob die Resonanzfrequenz nun ganz passt oder nicht, BESSER als ohne Gegengewicht ist das allemal !!
Und das Koaxstubradial ist mit seinen ungefähren 1,83m auch deutlich kürzer als die sonst verwendeten 2,70m Drahtschleppradiale.

Ein Video mit meinem Yaesu FT-817ND als Testempfänger sehr Ihr hier.
https://www.dropbox.com/s/b7a4jz3y8ns2l ... 0.MOV?dl=0

Das Band war nahezu zu, ich hatte die 27.465 kHz als "Referenzfrequenz" verwendet, weil unsere südländischen Kollegen hier 24h-Oooooolllaaa-Laberbetrieb machen und das als "Testsignal" ein Garant ist. :sup:

Getestet wurde der Empfang nur mit der FLEX27, dann mit der Handkapazität (rauschte etwas mehr, etwas mehr Empfindlichkeit, aber immer noch nicht so dolle) und mit Koaxstubradial (dann kam die Empfängerempfindlichkeit selbst mit diesen jämmerlichen Signalen dieses Tages deutlich mehr hoch).

Hier noch die Originalbilder in HQ-Auflösung:
https://www.dropbox.com/s/ptu8tu5zrvffm ... 3.JPG?dl=0
https://www.dropbox.com/s/4gvelw4u66ot8 ... 2.JPG?dl=0
https://www.dropbox.com/s/ow0nvvqrnqjdu ... 7.JPG?dl=0
https://www.dropbox.com/s/m5l9yqmikfz1b ... 8.JPG?dl=0
https://www.dropbox.com/s/p2qe3lyykpr3o ... 9.JPG?dl=0
https://www.dropbox.com/s/a3g0zvhopn1xx ... 0.JPG?dl=0
https://www.dropbox.com/s/mif4n7c6dseju ... 1.JPG?dl=0


vy 73,
Jochen
Dateianhänge
(01) Flex27 ohne Masse 20160621-120616-DSCN3667.JPG
(00) Koaxstub für HaFu-Antennen 20160621-120838-DSCN3672.JPG
(00) Koaxstub BNC-T-Verbindung 20160621-120854-DSCN3673.JPG

13sf1508

Re: L/4 + Koaxradial

#26

Beitrag von 13sf1508 » Do 23. Jun 2016, 19:51

Dateibegrenzung auf max. 3 Dateien pro Beitrag.
Hier somit der Nachtrag.
Dateianhänge
(03) Flex27 mit Koaxstub 20160621-120706-DSCN3669.JPG
(02) Flex27 mit Handmasse 20160621-120634-DSCN3668.JPG

criticalcore5711
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Re: L/4 + Koaxradial

#27

Beitrag von criticalcore5711 » Do 23. Jun 2016, 23:06

Das ist mal ne Überraschung.
Danke für das veröffentlichen der Ergebnisse.

:)

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Re: L/4 + Koaxradial

#28

Beitrag von criticalcore5711 » Do 23. Jun 2016, 23:44

13sf1508 hat geschrieben: Getestet wurde der Empfang nur mit der FLEX27, dann mit der Handkapazität (rauschte etwas mehr, etwas mehr Empfindlichkeit, aber immer noch nicht so dolle) und mit Koaxstubradial (dann kam die Empfängerempfindlichkeit selbst mit diesen jämmerlichen Signalen dieses Tages deutlich mehr hoch).
Ich hatte die Flex 27 mit 74cm.
Von der liegt hier noch der rest nach dem der strahler gebrochen ist.
(Fuß mit spule)

Da experimentiere ich die tage mal mit.
Evtl. Kann man die kurze Flex 27 auch umbauen um mit dem koaxradial zusammen Mobil mit der Handfunke QRV zu werden und trotz kurzer Antenne gute ergebnisse zu haben.
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13sf1508

Re: L/4 + Koaxradial

#29

Beitrag von 13sf1508 » Fr 24. Jun 2016, 00:04

Das Prinzip geht ja mit jedem 1/4-Wellenstrahler, egal ob Mobilantenne oder eben Handfunkgeräteantenne.
Mobilantennen sind kein Problem, wenn denn hf-gerecht am Fahrzeug oder Balkon montiert.

Aber die Handfunkgeräteantennen sind halt die großen Leidtragenden, daher wollte ich schon immer eine Lösung mit einigermaßen gleichbleibend reproduzierbaren Ergebnissen.

Die (alte) lange FLEX27 mit 70cm habe ich auch noch, aber deren Resonanz liegt fast bei 28 MHz wie ich feststellen musste.
Will das aber nochmals mit dem Magnetfuß auf dem PKW und der DIAMOND MAT-50 Magnetkoppelmatte gegenprüfen.

Und dann habe ich noch die "richtige" und gute Kurzwendel vom Markus. Stabo-Kurzwendel.
Allerdings bzw. zum Glück noch die alte, nicht mehr lieferbare mit 30cm Länge (siehe sein Hinweistext hier):
http://www.pmr-funkgeraete.de/Funkgerae ... :9323.html

Beide werde ich vermutlich am Wochenende mal im Freien mit/ohne Koaxstubradial testen und die Plots dann auch posten.

Die ersten beiden Fotos kann man sich ja jeweils ersparen (ohne Radial und nur mit Handberührung des Stecker-Masserings), da hier das SWR - unabhängig mit welcher Antenne - sowieso jenseits von Gut und Böse ist. :sup:
Daher werde ich nur die Plots mit Koaxstubradial posten.

vy 73,
Jochen

jojonet

Re: L/4 + Koaxradial

#30

Beitrag von jojonet » Fr 24. Jun 2016, 07:20

Hallo.
das mit der Stabi tnc 30cm interessiert mich auch.

Nach meiner Erfahrung und Messungen mit dem Dipmeter liegt die Antenne am besten in Resonanz bei 27.2MHz. Die aktuelle kürzere Tnc-Gummiwurst ist knapp darüber. Alle sonstigen Kurzantennen sind jenseits von Gut und Böse.

Ich habe mir eine 35cm lange Gummiwurst mit etwas dickerem Durchmesser selbst gebaut und ausgemessen. Spielt prima und noch mal minimal besser als die längere Stabo. Ich denke damit habe ich das Optimum aus dieser geringen Größe und auf das Gerät ohne Stub herausgeholt. Besser geht nur noch mit zusätzlichem Gebimsel.

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