SM5NTI

preTune

SM5NTI huset

Jag behövde en enkel, mittmatad flerbandsantenn för kortvåg på amatörradio. Antennen skulle i hela sin längd täcka vart och ett av banden 80 till 10 m - de klassiska och warc. Jag kom att snegla åt den ca. 41 m långa "Ein angepasster allbanddipole" i Rothammels antennbok att gå vidare med.

Välkända G5RV, en centermatad antenn med många varianter, har bara en bandkabellängd på nedledaren - med sikte på 50 Ohms anpassning i matningspunkten - på några band.

"Allbanddipole", i grunden en finsk konstruktion från 60-talet, är mer avancerad med en given bandkabellängd och en påhängd s. k. stubb. Det är alltså två olika, specifika längder. (Se skissen nedan) Förr kunde man anpassa 300 Ohm direkt från radions rörslutsteg med bandkabel ("Spieseleitung" på bilden). Och 300-Ohmskabel var det gott om till dåtida TV-antenner med "vikt dipol". Tyvärr av blandat slag, varför en noga utvald kabelkvalitet och exakta längder för de båda matchningskomponenterna angavs i originalskissen nedan.

Min antenn har tre längder av 450 Ohms bandkabel fram till 200 Ohms anpassning: först en sträcka, sedan stubben och en sträcka till. Den  fordrar således en 4:1 balun till 50 Ohms matning via koaxkabel. Komponenterna är också i denna antenn bättre än 1-procentiga. En halvmeter hit eller dit på en 40m lång tråd gör som bekant skillnad.

Den horisontella utstrålningen på de högre banden liknar på alla dessa tre antenner en stjärna eller rosett med varierande styrka i olika riktningar - ett lotteri med goda överraskningar ibland.


G5RV o Allbandsdipole
SM5NTI Pretune


Förbättringen i anpassning alltifrån G5RV via Allbanddipole till min  "preTune" är betydande. Vitsen med låg SWR redan i övergången från antennen till koaxkabeln är bl. a. att man får lägre förlust genom koaxkabeln, som föralldel får vara bra i sig. Upp till SWR 5 är mitt riktmärke. SWR-kurvorna för de olika banden är hyggligt flacka. Fem olika autotuners som jag använt (fristående eller inbyggda i sändarna) har fungerat bra i bandens alla hörn.

Tillsammans med en enkel tuner på radiosidan (t. ex. en T-match eller autotuner) är det också på mottagning bra med en viss förselektering av amatörbandens signaler redan i antennen. Det kan dämpa en del starka signaler som finns utanför amatörbanden.


SWR G5RVSWR AllbandSWR NTI preTune

Flerbandsantenn 80 40 30 20 17 15 12 10 m

   

Jag gjorde program för att optimera mina åtta amatörband, alla tillsammans, och blev väldigt förvånad över att det gick så bra att pricka in banden. Man kan tro att det blir som det blir med antenner men teori och verklighet stämde överens! Se där! På ålderns annalkande höst, fick jag återigen glädje av skolmattens tragglande med komplexa tal osv. Samt elementär programmering i "just Basic", nu i W7 / W 10.

SWR Pretune 3-30 MHz



De röda kurvorna nedan är antenninstrumetets faktiska datorpresentation och de svarta punkterna är mina datorberäknade värden enligt ovan. Överensstämmelsen är förvånandsvärt god! Balunen 4:1 är med i mätningarna utan indikation på särskild förlust.

  

  

  

  

  

  

  

  


Variationer i markförhållanden, beräknade värden:
Fuktigt eller torrt inom måttliga gränser tycks inte ge någon större skillnad i bandkabellängderna med tråden på 13 m höjd - sett till helheten. De enskilda banden kan troligtvis variera något, åt olika håll. Genom grundläggande mätningar (med särskild mättråd och metod) och många antennexperiment under åren har jag kunnat utgå ifrån att markförhållandet i stort sett är normalt i trädgården, vilket varit gångbart även denna gång.




Guanellabalunen i bild 2 nedan utgörs av två st. FT240-43. Det gynnsamma är, att de låga frekvensbanden efter transformeringen med de tre bandkabelsträckorna har låg matningsimpedans (gentemot 200 Ohm) och klarar sig med få varv på balunen, vilket passar de höga frekvenserna väl. Tur var väl det! Och eftersom matchningen är skapligt god så blir förlusten liten och balunen tål hög effekt utan att bli så het. Guanellabalun väljer man bl. a. för att hantera osymmetri ( vilket mer generellt anses föreligga i dipoler!) I bild 3, vänstra sidan, vek jag ihop balunen, dock inte till en kompakt "sandwich" utan med ungefär två cm. höjdskillnad mellan toroiderna.

Jag gjorde också en liten jordstjärna med en bunt 8 - 15 m långa radialer i marken, som får "hålla ett finger" på nollan i punkten för inkommande koaxkabel, vilket också är trevligt med tanke på åskan och grundbruset. Koaxkabeln i marken är av ett kraftigt slag som kan jordförläggas utan extra hölje - även den har en "lugnande" kapacitiv koppling till marken.

Strömförsörjningen till radioapparaterna är ordentligt HF-avskiljd. (Och jag har inga switchade nätaggregat eller LED-lampor i fastigheten!)

 Guanella balun

strömbalun jordstjärna

En RF-choke ( t.h. i bild 3 ovan) brukar man komplettera med för att hejda mantelströmmar osv. Det finns numera trovärdiga mätningar att luta sig mot. Här nedan har jag lånat från G3TXQ. Jag har som synes lindat 12 varv på 2x FT240-43 (dubbla toroider) och har använt en bra koax - helmantlad och med extra skärmstrumpa samt teflonisolator. Det kan bli hett i en RF-choke men återigen underlättar ett rimligt lågt SWR-värde på de aktuella HF-banden vid QRO.

fargband balun

Bild 5 visar hur mittisolatorn såg ut efter en åskträff. Det var en 10 mm tjock plexiglasbit som bokstavligen "blixtsnabbt kokade" och fick bubblor inuti - och slets isär! Bild6: Med små, svarta isolatorer jag använt i antennens ytterändar - och inräknat  bågarna mot mittanslutningen, har jag mätt upp 2 x 20.5 m oisolerad tråd ända in till nedledaren. ( ~2 x 20.4 m med mjuk, flätad s.k. antennwire, som töjer sig lite med tiden.)


 

Den långa stubben är inte svår att hänga undan med några trådar i busken. I varierande väder känns det som jag har en elektriskt stabil, flerbands trådantenn. Antennen har suttit uppe i tio år nu. Ett par gånger har bandkabeln fladdrat sönder. Man får skarva ihop den. Tillfälligtvis med en sockelbit men bättre att löda. Under balundosan hade jag en tid en RF-choke av några meters överskott av koaxkabeln, som bilden nedan visar. Det anses numera inte vara särskilt effektivt men någon ansträngning ska man göra för att hejda eventuella mantelströmmar. Jag har här ovan föreslagit olika möjligheter.






Vertikal deltaloop  20 17 15 10 m


deltalopp





    










Det här är en jättetrevlig liten DX-antenn med god infångning och hög tolerans mot polarisationsvridningar. Närheten till hustaket kan ha spelat in en aning. Trådlängden kunde vara en procent kortare för att antennen ska hamna alldeles rätt. (På femte bilden nedan syns att jag ordnat en justeringsmån - men det blev inte av att riva ner hela konkarongen för så lite.)Fantastiskt ändå att konceptet med tre bandkabelbitar i matchningen funkar så väl, också med denna trådslinga, kan jag tycka!

Det är vanligt att man matar en vertikal deltaloop två tredjedelar upp på ena sidan, så att strömpunkterna hamnar på sidorna, varvid den får lägre vertikal strålningsvinkel men blir mer rundstrålande. Det gäller bara om man inriktar sig på ett enda band! På högre band blir det splittrat! Och man utnyttjar heller inte möjligheten med  en smula riktverkan, att kunna pejla undan en del starka signaler. Ytterligare förlorar man med sidomatningen lite förstärkning. Man kan däremot  ha matningspunkten upptill i mitten för att trycka ner loben en del. Jag får försöka prova det och se vad det kan ge. 21 MHz tyckte jag var särskilt lyckat för avlägsna kontakter (Japan, Sydamerika osv.), "barfota" vid väl valda tidpunkter.

kortsluten stubb  

   

   




Vertikalantenn - 40 (30) 20 17 15 m


vertikalantenn  

Skiss vertikal   skiss bandkabel

view vertikal   Tabell radiator

En vertikalantenn kan komplettera en horisontell tråd i vissa lägen. Här var det en alldeles speciell sak jag ville undersöka. Nämligen om radialerna "klipper av" strålningen inåt masten och mot nedledaren likt en kvartsvågsficka, en s. k. sleeve - på flera band? Jag knep idén från DK7ZB:s förträffliga hemsida, antennen The CEOY-7-m-Triple-Leg, som jag tillredde "på mormors vis" med parallelledare och färre band. (DK7ZB offrade en autotuner uppe vid antennen - inte utan vissa problem, trots allt!)

Jo
, fungerade gjorde det för mig utan mantelströmmar eller konstigheter och de fyra "radialerna" kan verkligen, just som det påstås, utgöra en undre antennhalva av en mittmatad antenn, snarare än ett jordplan eller en motvikt. Precis som radiatortoppen är "radialändarna" högohmiga och strömmar inuti denna kjol klipps av på nedledare och maströr. Ett experiment, bara - och en helt okay vertikalantenn! "Radialerna", snarare den nedre antennhalvan, utgjordes av 10-kvadrats isolerade trådar som jag råkade ha - vederbörligt förkortade p.g.a. isoleringen, och uppmätta med griddipmeter - kunde varit klenare men de utgjorde samtidigt stagning.

Akustiskt tycks vardagsrummet vara resonanskroppen i en jättefiol - med häftiga, biografliknande subwoofer-effekter när det blåser! Men med dämpning kring maströret i väggfästena och slakare linor blev det okay. En lätt brummande vädervarning ibland, bara.

stubb choke   radial end

resultat program

Jag tog inte med 30-metern i beräkningarna men SWR 8:1 som mätningen visar här nedan kan duga till nöds för entusiasten, på dessa låga frekvenser - om man har en bra koaxkabel! Jag får kanske kompromissa en aning och räkna om bandkabelbitarna med 30-metern inkluderad nästa gång, för där ligger utstrålningen hyggligt lågt.

Nu var huset i vägen. Annars hade jag gjort "kjolen" med de fyra trådarna tajtare mot masten för att få ett mindre loblyft överlag. Men, som sagt, ett lyckat experiment med bandkabelmatning, att ta fasta på.


40m messure   40m diagram

30m messure   30m diagram

20m messure   20m diagram

17m messure   17m diagram

15m messure   15m diagram



Inverterad V - fältantenn 80 40 20 15 (10) m

inverterat V antenn

Jag ville ha en fullsize antenn för några klassiska band, lätt att hänga upp på en gren, eller med hjälp av en 10 meter lång teleskopmast. Användbar där det finns utrymme i någon riktning. Jag gör en lite utförligare beskrivning, eftersom den är så enkel att det är möjligt att någon prövar den. Den fordrar en avstämmare, t. ex. att radion har inbyggd tuner.

Isolerad tråd, som jag använt denna gång, är lätthanterlig för portabelbruk men varierar dock i egenskaper och är därför knepig för flerbandsändamål. Den har heller inte någon given förkortningsfaktor som funkar exakt med ett skiftande antal bukar och noder för de olika banden.

Trådändarna är lätta att komma åt, så jag gjorde dem 2 meter längre än beräknat och klippte dem till att börja med en halvmeter i taget tills antennens SWR-kurvor närmade sig  mätningarna nedan. ( Utgå vid finliret ifrån god överensstämmelse på 40- till 15m-banden. )

Vanligtvis säljs 25m-rullar. Nyare och äldre 1.5 kvadrats enkelledare har olika sorts isolering. Och med ändarna tre meter över marken kan också markegenskaperna spela in, varför man just bör pröva sig fram. (med radion och SWR-mätning direkt efter bandkablarna och choken, inte med lång kabel emellan - man får idka fieldday en stund).

Bandkabeln skall som vanligt gå ner eller ut från antennen så att den inte kommer närmare den ena eller den andra skänkeln. Jag hade gammaldags "enkelisolerad" tråd som radiator. 2 x 22.85 meter blev den faktiska längden.

Vill men ha ( små ) äggisolatorer i ändarna för ett mer stationärt bruk har man med dem redan från början. Antennlängden blir då ett par decimeter kortare.

I förgreningspunkten mellan de tre bandkablarna fick de följa en kort plastskena. Se bild 4! Stubben och en av de andra längderna går gemensamt några centimeter.


Det blev en kraftfull "utflyktstråd". Jag har provat i trädgården - med gott resultat. På 80- och 40-metern trycker V-konfigurationen ner höjdloben en del i den horisontella riktningen vinkelrätt mot tråden. Och antennlängden är elektriskt nära nog en "femåtting" på 80m. Å andra sidan är isoleringen av tråden något dämpande.

Grejen kan förstås vara att få överraskande kontakter på nya platser, t. ex. med en QRP-radio. I friare rymd än vad jag har här hemma, på en hyggligt hög bergtopp här i närheten, upplevde jag en särskild tjusning med 20- och 15-meterbanden i sina bästa riktningar.

Man kommer "hem" 20 m med bandkabeln och behöver bara en enkel strömbalun till radions 50-Ohmsanslutning - och  eventuellt ett stycke vidare med en bra koaxkabel. På bild 2 nedan är det en liten strömbalun ( choke ) med 14 varv RG174 på FT140-43 för lågeffekt < 50W. För högre effekt lämpar sig FT240-43. Jag har att tillgå 500W vilket går utmärkt med bandkabeln och den större balunen - tack vare hygglig SWR - dvs. inga våldsamma ström- eller spänningsnoder i balunen!


  












  

  



Det var allt, just nu. Så länge en antenn har sina två poler tillgängliga intill varandra, så får jag tro att min generella flerbandsmatning "preTune" kan tillämpas i någon mån. Det må vara centermatade trådar och figurer, offset-antenner, koaxmatade (  även jordplansantenner ) - och det mesta...

Jag har några fler antenner på lut, som jag vill pröva. En lång som inkluderar 160m-bandet, som jag har uppe i luften och kanske en kort för "den lilla trädgården" och en sedvanlig, horisontell loop med ~80 m trådlängd - för den större trädgården. Men det tar en faslig tid att vaska fram rådata - de komplexa talparen i radiatorns matningspunkt - för att hitta användbara antennlängder...

antennmätning SM5NTI

Frågor på detta?   Allt solklart?   Tips och kommentarer?
SM5NTI,  Anders Nord,  torpare52@hotmail.com