Experiment PA3OES met inverted L.

Onderstaand een ingezonden stuk van André PA3OES over zijn experiment met een inverted L antenne voor 160m.

 

160 mtr.

 

Doel:                                  Contest verbindingen.

Aandachtspunt:               Veel te kleine tuin.

 

Uitdaging:                           De golflengte maakt de antenne een uitdaging.

Een ¼ golf vertical is al snel in de buurt van 40 mtr hoog en dan moeten er ook nog radialen aan van het liefst ook 40 mtr.

 

Verticals rule on 160M!

Hoogte is beter maar een TOP load is de next best thing.

Radialen zijn echt nodig. En veeeeeel.

 

Inverted L:                          Zo hoog als je kunt en dan zo horizontaal mogelijk.

Dit horizontale deel maakt de antenne iets richtingsgevoelig in de richting van de, zo goed als mogelijk, horizontaal afgespannen draad.

Dus de keus is een TOP load antenne?

Stroom zorgt voor uitstraling. Verticaal gedeelte.

De hoogste stroom loopt aan de voet van de antenne. De TOP doe steeds minder mee.

 

Door experimenteren wordt je wijs. Met dun draad (lekker licht in gewicht) haal je minder bandbreedte.

 

Had ik al verteld dat ik een veeeeeel te kleine tuin had?

Met geïsoleerd draad kan de lengte korter. Ongeveer 2%. (Scheelt ongeveer een meter op de ¼ golf voor 160 mtr.)

Maak de draad dikker. Of neem 3 draden en sluit die parallel aan. Ongeveer 2% minder lengte en meer bandbreedte.

Op 40 mtr draad scheelt dat haast niets.

 

Voorbereiding:

 

Ik gebruik MMANA-GAL  als rekenprogramma.

Hierin kun je da antenne tekenen en door laten rekenen. Je kunt dan een stralingspatroon laten zien.

Maar ook de optimale SWR uit laten rekenen.

 

Voor een inverted L voor de 160 mtr ben je iets meer dan 40 mtr draad nodig.

160 mtr               1.810 – 1.880 MHz          Gemiddelde frequentie = 1.845 MHz.

Hele golf             300.000 : 1.845 = 162.602 mtr                  Afgerond 163 mtr

¼ golf                   163 / 4 = 40.75 mtr.

Beter iets te veel draad dan iets te weinig. Afknippen gaat makkelijker dan er weer aan solderen.

Handig TIP is misschien om de draad niet af te knippen maar dubbel te vouwen en met een tyrape vast te zetten. Soort lusje.

 

Radialen:

 

De grond oppervlakte heeft effect op elke antenne. Ook op een vertical.

Je wilt het liefst vette zeeklei zoals in Groningen.

Dit hebben we niet voor het uitkiezen. ☹ Hier in Drenthe hebben we nu eenmaal veel zandgrond en dat is nou niet echt wat we graag zouden willen.

Hoe beter de geleiding van de grond des te lager de afstraling van de antenne. Lage afstraling is DX.

 

Je moet er dus voor zorgen dat je een radiaal netwerk neer legt.

 

 

Uit dit plaatje blijkt dat erin, of nabij, zout water de beste afstraling van de antenne te verwachten valt. En de minste grond verliezen.

 

 

Radiation Resistance vs Height

50 Ohm gaan we niet halen maar in de buurt van 30 Ohm moet te doen zijn.

 

Radiation resistance (R R) is het deel dat we de voedingspunt weerstand noemen. Dit is heel erg belangrijk om het uitgestraalde vermogen zo hoog mogelijk te krijgen.

Deze weerstand wordt bepaald door de hoogte (lengte) van de antenne.

Uit bovenstaande plaatje blijkt dat de 35 Ohm te benaderen is, bij een hoogte van 38.1 mtr (125 foot).

 

Ground resistance (R G) De grond weerstand. Deze willen we zo laag mogelijk hebben. Niet veel aan te doen. Afhankelijk van de plek waar de antenne staat. (Je kunt altijd verhuizen).

Je kunt een aardvlak maken met radialen. Als je dit al hebt moet hij misschien groter of met meer radialen of een scherm van gaas.

 

Wire resitance (R W) Deze willen we ook zo laag mogelijk hebben. Dun draad of koper in plaats van staal of aluminium draad.

 

We willen een hoge RR en een kleine RG en RW!

 

Dus: een zo hoog mogelijke antenne met een goed radiaal vlak er onder.

 

 

(%) = Antenneweerstand / Antenneweerstand + Aardweerstand Voorbeeld berekening: volledige kwart golf vertical = 36 Ohm en leuk aardnet is 14 Ohm. De formule geeft 36/36+14 = 36/50 = 72 procent rendement. Stel je hebt 100 watt welke bij de antenne aankomt dan wordt 72 watt ook echt uitgezonden (er van uitgaande dat de aanpassing ideaal is). Er gaat dus 28 watt verloren. Een rendement van 72 procent is voor 160 meter bijzonder goed!

 

 

Om de antenne op de coax aan te sluiten hebben we vaak een aanpassingsnetwerkje nodig. We zorgen er eerst voor dat de antenne in resonantie is op de gewenste frequentie.

De antenne is in resonantie als de reactantie van de antenne 0 is (jX=0)

Het meten van de antenne doen we op de in resonantie zijnde antenne (zonder aanpassingsnetwerk).

Het transformeren van 50 Ohm (coax) naar de impedantie van de antenne doen we met (vaak) behulp van spoel/condensator combinatie. Het aanpassingsnetwerk is meestal een condensator parallel over de coax en een kleine spoel in serie met coax.

 

Even makkelijk getekend, met een paar voorbeelden.

 

Lange antenne met goed radiaal vlak.

 

 

 

Te korte antenne met weinig radialen.

 

 

 

Even een beetje rekenen.

Het vermogen:

P uitgezonden = P radiaal + P draad + P grond.

Weten we nog? P = U * I of P = (I*R) * I of P = I² R

P uitgezonden = I ² R R + I ² R W + I ² R G

 

De verliezen:

R W met 1,5 mm ² zal rond de 1 Ω liggen bij zo’n 40 mtr draad. (1/4 golf voor 160 mtr)

(Soortelijke geleiding van koper is 0.0175  W mm² / mtr)

 

Om de R G onder de 10 Ω te krijgen wordt lastig tenzij je veel ruimte hebt. 20 Ω op de kleine tuin die ik heb is al niet te doen.

 

 

Dus conclusie:

R W dun draad voor lagere weerstand maar niet te dun draad i.v.m. de bandbreedte.

R G Veel en lange radialen. Die kan ik niet kwijt. (Tuin 5 X 6 mtr.) (Verhuizen?)

R R dus zo hoog mogelijk. Daar zijn de buren niet blij mee en afspannen wordt dan ook een probleem in mijn kleine tuin. (Verhuizen?)

 

Waarom zijn radialen zo belangrijk?

De aarde is een slechte geleider. Een grote weerstand eigenlijk.

Zelfs goede grond is nog te slecht voor een antenne.

Een goed radiaal netwerk schermt de antenne van de aarde af en zorgt voor een gelijk aard potentieel.

Zonder radialen werkt de coax mantel als 1 enkele radiaal met alle gevolgen van dien. Het werkt vast maar is niet echt effectief. En de kans is erg groot op RF in de shack. En dat wil je niet!

 

Richtlijnen / aandachtspunten:

Geïsoleerd draad houdt het langer uit in onze weersomstandigheden.

Installatie draad van 1 mm² werkt goed.

Radialen: zoveel mogelijk en in verschillende lengten.

Ongeveer ¼ golf is wenselijk. Bij minder dan 12 radialen.

Daarboven, zo veel als je kwijt kunt in elke lengte die je kwijt kunt.

Netjes naast elkaar is geen must.

 

Wenselijk:

Dus antenne en aan alle zijden 40 mtr radiaal.

De meeste amateurs zullen weg geen grondstuk hebben van 80 bij 80 mtr en als men dat al heeft staat er vaak een huisje, garage, tuinhuis, etc…..

 

Verhuizen??

 

SWR en de verliezen.

Het is moeilijk om de grond en draad verliezen rond de 4 Ω te krijgen en de voetpuntweerstand van de antenne boven de 35 Ω.

Dus R R + R W + R G van 50 Ω is mooi maar een antenne met een slechtere SWR kan beter afstralen.

Als we meer radialen neer leggen gaat R G lager worden. Resultaat slechtere SWR.

SLECHTE SWR IS DUS GOED!!!!

 

Radialen van 40 mtr = ¼ golf

4 radialen           0 dB

8 radialen           0.8 dB

16 radialen         1.2 dB

32 radialen         2.1 dB

64 radialen         2.4 dB

 

4 λ/4 radialen of 100 λ/4 radialen hoeveel verschilt dat?

Over goede grond 3-4 dB

Over gemiddelde grond 5-6 dB

Over slechte grond 6-7 d

 

Dus meer radialen. Ook boven “goede” zeeklei!

 

1:1 balun is geen overbodige luxe. Zorgt voor veel minder narigheid in de shack.

 

PAS OP!!!! Op de uiteinden van de antenne maar ook van de radialen kunnen hoge spanningen staan. Tot wel 2 KV.

 

Elevated radials werken niet in een kleine tuin!

 

Maak de antenne langer zodat er 50 W ontstaat. De antenne is nu waarschijnlijk inductief.

Voeg capaciteit toe om op een SWR van 1:1 te komen met een R van 50 W.

 

Succes met het bouwen en verbindingen maken.

PA3OES.

Info uit eigen gegevens en her en der van het internet. Extra credit to Jim Brown (K9YC) and Remco (PA3FYM)

 

 

1 X 10 mtr en 2 maal 12 mtr radiaal. (2 X 12 mtr beetje (1 mtr) omhoog gelegd.)

2X2 mtr, 2 X 4 mtr en 2 X 7 mtr.

Paar pennen (20 a 30 cm) in de grond.

Radialen om de lader, waterleiding, kolenkit, aluminium tuin set gewikkeld.

Versterkertje met LM386

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Soms heb je bij een bouwwerk even een versterker(tje) nodig en dan is het makkelijk dat je die zo van de plank kunt pakken.

Ik heb met een LM386 een universeel versterkertje gemaakt, waarvan het ontwerp van de fabrikant komt.

Op de manier zoals in het schema staat geeft het ding ongeveer tweehonderd keer versterking.

Als je dit versterkertje wat minder wilt laten versterken, dan laat je de elko tussen de punten 1 en 8 weg. Dan is de versterking ongeveer twintig keer.

Bij mij zit het geheel op een stukje printplaat in ‘Manhattan style’, dus het IC op z’n rug, met de pootjes omhoog en verder alles gewoon aan elkaar solderen.

Het lijkt niet altijd mooi, maar het werkt prima.

Een doosje waar pepermuntjes in hebben gezeten dient als behuizing en dat is op een luidspreker gemonteerd.

 

 

 

 

 

 

 

 

Albert – PA0ABE

HF – meetpen

HF-meetpen

 

Bij veel bouwprojecten heb je even een meetsysteem nodig om bijvoorbeeld te kijken of een oscillator werkt of niet en ook is het soms makkelijk om te weten of jouw antenne straalt.

Daarvoor hebben we een HF-probe ofwel een meetpen nodig.

Klinkt ingewikkeld, maar zo’n apparaat is erg makkelijk zelf te maken.

Er staan meerdere ontwerpen op het internet en ook zijn ze soms te zien in amateurbladen.

Ik heb ergens zo’n schema vandaan geplukt en gebouwd.

Het werkt erg mooi en ik denk dat dat er wel een aantal leden zijn die ook een meetpen willen maken.

Wat heb je nodig?

 

1 condensator van 10nF ( niet kritisch)

1 germaniumdiode

1 weerstand van 3,9 mega-ohm (niet kritisch, 2,2 werkt ook)

1 huls van een balpen

1 smalstukje prinplaat (moet in de balpen passen)

1 knopspeld (uit het bakje van de XYL)

Enig montagedraad.

Een universeelmeter.

 

TX met EL95 als PA 2W out.

Regeneratieve ontvanger 40M

Experimentele regeneratieve ontvanger voor veertig meter

Dit is een ontvangertje volgens het regeneratieve detectie principe. De voorversterker versterkt het binnenkomende signaal en tevens zorgt ie er voor dat er geen Hf naar de antenne gaat als de detector oscilleert. Met de potmeter in de antenneleiding wordt het signaal eventueel verzwakt, wat soms wel nodig is.

De detector kan AM-signalen detecteren en wordt dan tegen het oscilleren aan gezet met de potmeter P2 (op het randje). De ontvanger heeft dan de grootste gevoeligheid en is ook redelijk selectief, omdat de kring ‘ontdempt’ wordt.

Voor CW en SSB ontvangst wordt de detector aan het oscilleren gebracht. Met de afstemcondensator C6 wordt de frequentie grof ingesteld, terwijl C7 als bandspreiding dient. C6 en C7 zijn kleine plastic afstemcondensatoren uit een draagbare ontvanger, waarvan voor C6 het AM-gedeelte en voor de bandspreiding het FM-gedeelte is genomen. Voor deze afstemcondensatoren is het vaak moeilijk om een passende knop te vinden, vandaar dat er hier twee grote schijven gebruikt zijn, waarin door middel van de soldeerbout, plus een opzetstukje, gaten gemaakt zijn.

 

Met de opgegeven waarde voor L2 is de veertig en de dertig meter te beluisteren. Om op tachtig meter af te stemmen moet er een grotere (12 wdg) en voor twintig meter een kleinere (3 wdg) spoel ingeschakeld worden. Dat is op de foto te zien. Het middelste spoeltje is voor veertig meter, de bovenste voor tachtig en de onderste voor twintig meter.

Om het volume op luidsprekerniveau te brengen kan je er een versterkertje achter zetten.
Ik heb een versterker met een LM386 gebruikt, maar had aanvankelijk problemen met terugkoppeling via de voeding. Door voor de ontvanger en de versterker aparte stabilisatoren (LM7807 en LM7809) in te zetten was dit probleem opgelost.

Albert – PA0ABE

 

 

Toongenerator

TOONGENERATOR

Het beschreven instrument is bedoeld om laagfrequente schakelingen te testen en om middenfrequent versterkers te testen en af te regelen en heeft een bereik van 3Hz tot 800KHz sinus en tot ongeveer 10MHz met blokgolven.

De oscillator is een ‘wienbrug oscillator’ en door het gloeilampje L in de emitter van de derde transistor wordt het geheel gestabiliseerd, waardoor er over het hele bereik nagenoeg dezelfde amplitude uit komt.

Met de schakelaar in de emitter van de vierde transistor wordt deze flink overstuurd en is de output in de vorm van een blokgolf.

Het ontwerp dateert uit de jaren zestig van de vorige eeuw, maar is nog steeds betrouwbaar en goed bruikbaar bij de zelfbouw en/of reparatie van allerlei apparatuur.
De bouw is eenvoudig en kan op een stuk gaatjesprint gerealiseerd worden, terwijl het prototype in “ugly” systeem is gemaakt.
Dat betekent dat alle onderdelen zwevend, met hier en daar een ondersteuning, zijn gemonteerd.

Dit is een bouwwijze die – als je het goed doet – erg stabiel en betrouwbaar kan zijn.
Het afregelen geschiedt met R6, waarmee je de instelling van de eerste transistor regelt en daarmee de versterking van het geheel.

Deze weerstand wordt zodanig ingesteld dat in alle bereiken de oscillator nog aanslaat en dan nog een klein stukje terug zodat de zaak ook bij een iets lagere spanning nog werkt.
Het apparaat kan in een klein kastje gemonteerd worden, zoals dat ook bij het prototype is gedaan.

Hier is gebruik gemaakt van het kastje voor een printeromschakeling.

Schema toongenerator