LPAM antenne verbeteren

Ik ben in het bezit van een korte vertikale LPAM spoelantenne.
Dat ding is behoorlijk smalbandig en de frequentie waarop de de SWR het laagste is komt totaal niet overheen met die waarop ik met een veldsterktemeter de hoogste uitlezing krijg.

Dat scheelt zeker wel een 10khz.
Wat is de truuk om beide frequenties dichter bijelkaar krijgen?

-= Laat je niet op handen dragen. Plots applaudisseert men voor een ander =-

Ha Vaas,

Maak je al gebruik van een top capaciteit :?

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
blackdog

Golden Member

Hi Vaas, :)

Op wat voor afstand meet jij de veldsterkte?
Vlak bij de zender de veldsterkte meten is eigenlijk geen goede manier.
Dit omdat je allerlei vreemde effecten kan krijgen.

Mijn aardleiding was b.v. vroeger "hot" toen ik nog met Middengolf zenders experimenteerde.
Hoe korter de antenne, hoe vreemder de effecten kunnen worden rond die antenne.
Ik heb ook uitgezonden op het metalen frame van mijn bed *grin*, dat is natuurlijk maar een hele kleine lengte antenne op 1332KHz.
Dan is het niet vreemd dat de aardleiding "hot" wordt.

Meestal kan je een antenne tunen op frequentie, heb je daar al naar gekeken?
Als de antenne kort is, dan kan de afstemming al snel verlopen als je er naast staat, dit door de capaciteit tussen de antenne en jouw lichaam.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Een top capaciteit maakt de antenne vooral efficiënter, niet breder.
Je moet de antenne dikker maken, bijvoorbeeld door draden tussen ringen te spannen. Zie cage antenna .
Zoiets, alleen verticaal:

Duga-3 antenne array met "cage dipolen":

Mooi en praktisch voorbeeld:

https://www.nautelnav.com/solutions/ndb/cl-40-self-supporting-top-load

Let ook op de "aarding" (tegencapaciteit), een net van grondradialen.

[Bericht gewijzigd door Rd12tf op 1 augustus 2021 11:33:20 (26%)]

Resonantie en aanpassing op verschillende frequenties duidt op twee resonanties. Voor de efficiëntie is 10 kHz verschil geen groot probleem, maar het kan gecorrigeerd worden.

Probeer tussen antenne tuner en antenne een regelbare condensator (in serie) op te nemen. Of misschien wel een spoel. Het gaat dan wel lukken om afstemming en maximum uitstraling op dezelfde frequentie te krijgen.

Hallo allemaal,

Ja, ik heb inderdaad een mooie topcap, zie de foto

Mijn veldsterkte meet ik op een 5 meter afstand, ik kan niet verder weg gaan staan...mijn veldsterktemeter is zo'n ongevoelig ding wat uit niet veel meer dan een diode en een metertje bestaat.
En met dat zendvermogen van 1W PEP dan snap je dat ik niet veel veldsterkte opwek.

Ik kan inderdaad de antenne tunen door een gedeelte in of uit te schuiven, ik heb dit zo gedaan dat de SWR zo laag mogelijk is op mijn zendfrequentie.
En inderdaad ik merkte dat ik niet te dicht in de buurt moest komen tijdens het tunen.

Verder heb ik onder de antenne nog een mantelstroomfilter aangebracht door 6 meter coax rond een 125mm pvc pijp te draaien.

Mijn antenne dikker maken zal moeilijk worden, dan zou ik meerdere vertikale sprieten parallel moeten zetten?

Of ik de aarding goed op orde heb weet ik niet.
Ik heb een aantal radialen gelegd, twee aardpennen tot in het grondwater en de metalen dakrand erbij aangesloten.

Brightnoise, kun je op voorhand bepalen of je een C of een L of nodig gaat hebben? Of is dat een kwestie van experimenteren?

Met een beetje geluk heb ik trouwens wat later op de dag even de beschikking over een MiniVna Pro, misschien dat ik daar iets zichtbaar mee kan maken?

-= Laat je niet op handen dragen. Plots applaudisseert men voor een ander =-

Waarschijnlijk een meetfout,veldsterkte meten een paar golflengtes bij de antenne vandaan

Ha Vaas,

Je ben goed bezig ziet er netjes uit ;)
Er zijn een aantal methodes om de bandbreedte te vergroten het simpelste leek mij de top capaciteit want dat scheelt echt dat kan ik uitrekenen middels de Pocklington and Hallén vergelijkingen ( M.O.M. )......
Dat is veel theorie en weinig praktijk en jij ziet het liever andersom, en dat is zeer te begrijpen.
Een dikkere antenne staf is ook een mogelijkheid zoals @Rd12tf aangeeft maar is verticaal een uitdaging :+
Je aarde is uiterst belangrijk en vaak is dat het struikelblok een staf in de grond is prima als veiligheidsaarde ( lage weerstand ) maar stelt voor hoogfrequent niets voor dus ook de waterleiding niet gebruiken !

Nu je meting de veldsterkte heeft @blackdog al benoemd, maar..... houd bij jou de wereld na 3 meter op :?
Veldsterkte meet je op minstens 1 λ van je antenne verwijderd alleen daarna spreek je over een radiogolf.
Kan je iets meer vertellen over je aardingssysteem !

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Wat is je SWR? Tot 1:2 zou ik er niets aan doen. Met een tuner + aanhang kan je vaak alleen maar meer verliezen krijgen.

@electron920, een fiberhengel + houten ringen + zweet en tranen doen wonderen ... :-)

[Bericht gewijzigd door Rd12tf op 1 augustus 2021 12:19:51 (27%)]

Die veldsterkte is proportioneel met de spanning; je hoeft echt niet op een grotere afstand te meten. Wel voor de exacte veldsterkte maar niet voor afregeling van de antenne. Bepalend is de stroom in de verticale straler.

Meestal is de correctie een serie condensator in de orde van 1 tot 10 nano Farad (50 Ohm kant; voor de koppelspoel!). Maar qua efficiëntie scheelt het bijna niets.

Je kunt je tijd beter besteden aan het verbeteren van het aardsysteem.

De topcapaciteit kan nog wat verbeterd worden met een (enkele) draad over de omtrek. Dat hoeft geen weefsel van draden te zijn, het gaat om de omtrek.

Hoe koppel je de antenne aan? Bij veel LPAM-zenders is dat in serie met de antenne, maar de beste oplossing is een koppelspoel op de verlengspoel.

Zie plaatje voor een goede oplossing.

Hoe heb je het nu aangesloten?
En daarbij bedoel ik hoe je de antenne nu voed.
Staat die gewoon in serie of heb je een aftakking op de spoel, waarop je de coaxkabel heb aangesloten.
En zo moet het eigenlijk dus; een aftakking op de spoel van ongeveer 8 windingen, de onderkant van de spoel gaat naar de aarde en de mantel van de coaxkabel.

Dat je op een andere frequentie de hoogste veldsterkte meet komt omdat de antenne geen 50 ohm ziet van de zender en de coaxkabel.

Hier staat dat ook beschreven:

http://www.lpam.nl/antennes.html

"tijd is relatief"

Hallo allen,

De SWR is echt wel goed 1:1,2 , alhoewel de zaak een beetje verlopen is lijkt het... misschien door de heftige regen?
Het stond namelijk eigenlijk op 1485kHz getuned.

De spoel die deel uitmaakt van de antenne staat in serie, ik kan daar ook niets aan modificeren deze is namelijk erg mooi ingebouwd door degene die de antenne gemaakt heeft.
Dus voorlopig zou ik graag het beste uit deze situatie willen halen.

Ik heb ondertussen wat screenshots van de data die de miniVNA geproduceerd heeft over mijn opstelling.

Wat Brightnoise schrijft over een draad rond de topcap, dat wil ik later ook nog proberen. Klinkt als een kleine verbetering met weinig inspanning!
Maar eerst nog even even luisteren wat de geleerden hier over mijn screenshots te vertellen hebben.

Kun jullie uit deze gegevens ook iets aflezen over de kwaliteit van mijn aarding?

-= Laat je niet op handen dragen. Plots applaudisseert men voor een ander =-

Kun jullie uit deze gegevens ook iets aflezen over de kwaliteit van mijn aarding?

Die is altijd slecht, tenzij je 120 draden in een cirkel legt met een lente van 60 meter.
En door de mis aanpassing tussen coaxkabel en antenne, zal de coaxkabel beter stralen als de antenne zelf.

Maar eerst nog even even luisteren wat de geleerden hier over mijn screenshots te vertellen hebben.

...

"tijd is relatief"

Wanneer ik het correct begrijp heb je een aarde aan de mantel van de coax en de center verbinding naar een verlengspoel en daarbovenop de antenne.

Wanneer dat zo is dan is de laagste impedantie die je meet met de VNA de som van stralingsweerstand, verliesweerstand van de spoel en de aardweerstand. En dan is die 20 Ohm heel mooi! De stralingsweerstand is ca. 2 Ohm (op basis van beschrijving en foto), de spoel zal beslist goed zijn en tussen de 2 en 5 Ohm verliesweerstand hebben en de aarde is de rest. Echt een heel goede waarde!

Maar het feit dat je die antenne aan sluit op een coax kabel is m.i. funest. De antennestroom gaat via de coax naar de tuner en die moet dat corrigeren. Die coax geeft, zelfs met een kleine lengte, een flink verlies!

Wat MartinV over de aansluiting schrijft is correct: een aftakking op de spoel is heel veel beter. Maar op de coaxmantel staat dan een hoogfrequente spanning t.o.v. de echte aarde. Met een koppelspoel is dat niet het geval. Dan is de aansturing vrij van spanning, afgezien van een minimale capacitieve koppeling. Iets lastiger afregelen, maar uiteindelijk het beste.

In welke regio ben je te horen?

Nog een toevoeging: wanneer je een aardnet boven de grond gebruikt dan zijn de verliezen weliswaar kleiner en heb je gemakkelijker een hoge antennestroom, maar is je grondgolf toch zwakker. Er loopt dan geen stroom naar de diepere aarde. De ruimtegolf neemt bij die antenne wel in sterkte toe.

De 120 radialen die MartinV aanhaalt wordt vaker genoemd als de waarde waarbij de aardweerstand in de orde van 1 of 2 Ohm is geworden. Die radialen moeten dan wel op de grond liggen of ingegraven zijn.

De antenne heb ik weer terug op 1485kHz, maar ik heb helaas last van erg veel brom in mijn ontvangst om en rond het huis.
Op wat meer afstand is de brom verdwenen en klinkt het weer goed.
Er is dus nog een probleem.

Maar, ik ga dan ook even op een zijspoor omdat ik nieuwsgierig geworden ben naar die spoel met aftakkingen.

Ik heb daarom vlug wat gemaakt met wat draad en PVC:
Wat ik nu heb is een spoel met een aantal aftakkingen aan de onder en bovenkant en een draad gespannen van zo'n 11 meter

Aan de bovenkant kan ik de antenne op de juiste frequentie tunen en aan de aftakkingen op de onderkant de coax aansluiten.
De aarding komt aan de onderkant van de spoel.

Is dit zo'n beetje wat jullie bedoelen?

-= Laat je niet op handen dragen. Plots applaudisseert men voor een ander =-

Op 1 augustus 2021 20:41:36 schreef Vaas:
De SWR is echt wel goed 1:1,2 [...]

Dat is een verlies van ongeveer 0.8%, helemaal niets aan doen! :-)

@Vaas: de bovenkant aftakking is zichtbaar en werkt (de rest van de spoel is kortgesloten of open?), maar de uiteindelijke spoel zou ik zonder de onnodige wikkelingen maken.

Aan de onderzijde van de spoel zie ik wel de mogelijke aftakkingen, maar geen verbindingsdraadje. Je voedt toch wel parallel ("gamma match") en niet in serie?

En nog eens teruglezend wat er allemaal in dit draadje staat: wanneer de antenne bestaat uit (van boven naar beneden) een top cap, een bovenste straler, een verlengspoel, een onderste straler, een voedingsaansluiting (center pin aan het bovenste deel en afscherming aan de verbinding naar aarde) en dus daaronder de aarde, dan loopt in de coax dezelfde stroom als in de straler. De verliezen in de coax zijn dan hoog.

Aangenomen dat je met deze oorspronkelijke configuratie die 20 Ohm op de serieresonantie hebt gemeten wil dat zeggen dat je een goede aarde hebt en op dat punt t.o.v. 50 Ohm een SWR van 1:2,5.
Volgende aanname is dat je een tuner hebt, liefst zo dicht mogelijk bij het voetpunt van de antenne, die de gemeten 20 Ohm kan matchen met de zender uitgang van 50 Ohm. En dat je daar die SWR van 1:1,2 meet.

Klopt dat?

Hoe dan ook: de beste oplossing is m.i. toch een koppelspoel met de juiste koppelfactor en op die koppelspoel proberen 50 Ohm matching te vinden.

Het zou zo maar kunnen dat de brom een gevolg is van de stralende coax.

Ja, je hebt gelijk wat betreft die onderste koppeling van de spoel...die ontbreekt hier. Ik was er aan het solderen en heb de foto op een ongelukkig moment gemaakt.
Het bovenste punt van de spoel is open, op de bovenste aftakking hangt de antennedraad

Om de situatie rond deze spoel wat duidelijker te maken heb ik een schets gemaakt. Binnen het blauwe kader is de constructie met de spoel, je ziet er veel contactpunten op. Dat is om makkelijk te kunnen experimenteren.

Op deze manier kan ik de coax op een aftakking aansluiten, maar eventueel ook aan de onderkant ervan. Eigenlijk zoals ik mijn vertikale spriet nu ook heb.
Mbv van jumper verbindingen kan ik nu snel omschakelen om zo makkelijk te vergelijken.

De zender is trouwens rechtstreeks via de coax op de antenne aangesloten, geen tuner ertussen. Die heb ik geen en zal die dus misschien moeten maken.

Wat die brom betreft, zal inderdaad wel van die stralende coax afkomen. Veldsterktemeter reageert er ook sterk op

-= Laat je niet op handen dragen. Plots applaudisseert men voor een ander =-

Ik heb nog een plaatje gemaakt, hier wordt de spoel gevoed op de middenaftakking. Onderkant spoel aan aarde.

Beter als dit krijg ik 'm nu niet

-= Laat je niet op handen dragen. Plots applaudisseert men voor een ander =-

Het plaatje geeft het systeem aan dat MartinV suggereerde; prima.
Maar de mantel van de coax voert RF naar de zender. Daarvoor is een mantelstroomfilter nuttig; om RF-instraling ter plaatse van de zender te verminderen. Nou valt dat met 1 watt nog wel mee, maar de brom die je gesignaleerd hebt kan toch een gevolg zijn stralende coax en lokaal sterker veld in de shack.

Dus 10 Ohm als laagste waarde op de plug. Omdat het nu een getransformeerde impedantie is kun je geen conclusie trekken. Behalve dat de onderste tap verkeerd is.

Want:
De spoel is nu eigenlijk een antennetuner en wanneer de coax op een aftakking zit moet het mogelijk zijn een 50 Ohm punt te vinden door die aftakking, de onderste tap, te verplaatsen richting "hete kant".

De draden in de tekening zijn ruim getekend. Die moeten zo kort en strak mogelijk zijn. Geen "ongekoppelde magnetische contouren" maken.

Dat mantelfilter moet er in OF toch een 50 Ohm punt vinden met een koppelspoel. En geen verbinding tussen de aarde van je antennesysteem en de coax van de voeding.

Probeer gewoon eens een strakke spoel van 4 of 5 windingen om de fraaie spoel van de foto te wikkelen. En met een NanoVNA de dip meten.

Op 2 augustus 2021 15:24:05 schreef Vaas:
....
De zender is trouwens rechtstreeks via de coax op de antenne aangesloten, geen tuner ertussen. Die heb ik geen en zal die dus misschien moeten maken.
....

Einde quote (hoe moet dat?)

---> Dan klopt er nog iets niet: met 20 Ohm of nu zelfs 10 Ohm is de SWR 1:2,5 of 1:5. Zit die swr-meter in je zender?

Nee, ik heb een losse SWR meter en de SWR meting van de MiniVNA.
Ik moet zeggen dat het die samen wel eens zijn over de gemeten waardes.

Mijn mooie spoel ;) heb ik net van de wand geschroeft zodat ik er die koppelingwindingen op kan leggen.
Ik krijg toch steeds meer het idee dat dit de juiste weg is.

Verder zal ik eens kritisch kijken naar overbodige en te lange verbindingen.

Wordt vervolgd......

-= Laat je niet op handen dragen. Plots applaudisseert men voor een ander =-

De brom in je ontvangst kan ook zijn dat je ontvanger overstuurd wordt,misschien kan je op een harmonische uitluisteren?
En dan heb je nog maar 1 watt....

Die brom is, waarschijnlijker, een "omgekeerd ratel effect": de RF potentiaal die via de coax terug komt van de antenne wordt in de voeding van de zender en alles wat daar aan hangt, dus ook de audio keten van de modulatie, geschakeld in het ritme van de gelijkrichter.

Juist nabij de zender geeft dat een gemoduleerde sterktevariatie. De antenne wordt door die gelijkrichters in het ritme van de netfrequentie en de tweede harmonische wel of niet uitgebreid met een leiding van de 230 volt. Omdat deze bijdrage in het totaal verwaarloosbaar is hoor je het op afstand niet of nauwelijks, maar in huis zit je pal naast die ongewenste antenne en is het storend.

De vaststelling dat het op harmonischen minder is heb ik ook gedaan, maar daar heb ik geen verklaring voor.

Hoe dan ook: een mantelfilter helpt, maar een potentiaalvrije aankoppeling met een volledig galvanisch gescheiden spoel is ook hiervoor de oplossing. En dat gaan we binnenkort horen van Vaas (hoop ik)!