J-Pole antenne

Het aansluitpunt vormt voor DC inderdaad een kortsluiting.
De U onder de aansluitpunten vormt voor HF wisselspanning echter een impedantietrafo waardoor je de antenne precies 1:1 kan zetten (verschuiven van het aansluitpunt).
De lengte van de U en het aansluitpunt is frequentie afhankelijk.

http://www.packetradio.com/jpol.htm
Voor wat berekeningen aan een J-pole.

Dit is overigens niet specifiek voor de j-pole. Eigenlijk alle antennes hebben voor DC ofwel 0, ofwel oneindige weerstand.

De kunst van HF is dan ook om die kromme golven van het rechte stokje te krijgen

Aha,dus die 50 ohm is gemeten met wisselspanning ??
Ik had ook al een condensator in de uitgang gezet om inderdaad de gelijkspanning op de uitgang te sperren,maar ik vond het dus toch nog vreemd. Het is me nu wel duidelijk !!

Is het waar dat de antenne geen rechtstreeks contact mag hebben met de metalen pijp waarop hij staat ?

Op 24 november 2003 22:43:32 schreef Pascal Paquay:
Aha,dus die 50 ohm is gemeten met wisselspanning ??

Is het waar dat de antenne geen rechtstreeks contact mag hebben met de metalen pijp waarop hij staat ?

HF wisselspanning dus.
De 50 ohm is de HF-wisselstroomweerstand of impedantie van de antenne.

Lijkt mij raadzaam om hem geisoleerd op te stellen. Je verlengt anders de straler met lengte van je mast. De antenne is dan niet meer 1:1 te krijgen.

Jawel Hugo, dat mag wel. Immers onderaan de antenneconstructie is de impedantie nul ohm. Ik heb al diverse uitvoeringen van deze antenne gemaakt én nog steeds een in gebruik, gemaakt van koperbuis. Prima ontwerp

Carel bedankt voor je antwoord.
Ik zou hem geïsoleerd hebben opgesteld, maar je hebt gelijk dat de impedantie op het voetpunt nul is.
Niet bij stil gestaan, en mijn HF (antenne) kennis gaat niet zo ver.

Hallo allemaal,

Gaan er bij jullie ook van die verhalen rond hoe het wel moet en hoe het niet moet?

Wat interessanter is, is om te weten hoe een J-pool antenne werkt, en waar de problemen zitten.

Een J-pool antenne bestaat uit een 1/4 golf transformator en een 1/2 golf antenne.
Het onderste (dubbele)stuk is de transformator die een 1/4 golf lang dient te zijn (rekening houdend met verkortingsfactor).
Het bovenste (enkele)stuk is een 1/2 golf antenne.
(wederom rekening houdend met verkortingsfactor).

De transformator transformeert de lage impedantie onderaan(kortsluiting) naar een hoge impedantie bovenaan (open).
Dit is een zeer hoge impedatie, aangezien een 1/2 golf antenne onderaan een maximale spanning heeft en minimale stroom. De impedantie han bijna beschouwt worden als on-eindig.

De J-pool is dus niks meer of minder als een vertikale 1/2 golf antenne met ingebouwde transformator.

Om hem nu met een 50 ohm leiding te voeden, sluit je de leiding op dat punt van de transformator aan, waar de impedantie 50 ohm is, een klein stukje boven de onderkant dus.

De Problemen:

De problemen in dit ontwerp zijn:

1 Er wordt twee keer veranderd van type leiding:
De kabel is (in geval van coax) a-symetrisch,
de transformator is symetrisch en de antenne
is weer a-symetrisch.
Bij alletwee de overgangen zou men een
symetrie transformator moeten gebruiken (balun)

2 Het tweede probleem is dat men 'halverwege' de
transformator inkoppeld, men zou moeten inkoppelen
aan de ingang van de transformator,
waar nu kortsluiting is

3 Nog een probleem is de overgang van de
transformator op de antenne: hier is de
impedantie zeer hoog: de stroom is bijna nul,
maar de spanning zeeeeer hoog,
zeker als je werkt met vermogen.
De antenne zal op dit punt een mechanische
versteviging nodig hebben om de tussen afstand
constant te houden.
Er is niet veel voor nodig om je voor te stellen dat,
zeker met regen, deze afstandhouder snel zal doorslaan.
Je zal niet de eerste zijn die hier de mist ingaat.
Het is niet voor niks dat iedereen de afstandhouder
zo laag mogelijk monteerd.

4 Er zijn hier drie dingen die getuned moeten worden:
Allereerst moet de transformator op exact 1/4 golf
lengte getuned worden.(afh van frequentie)
Dan moet de straler op exact 1/2 golf lengte
getuned worden. (afh van frequentie)
Dan moet de kabel op precies het 50 ohm punt
aangesloten worden. (hoe vind je dat punt)
(dit eigenlijk allemaal alleen goed mogelijk met
een spectrum analizer met s-parameter test set.
Met die apparatuur heb ik dat wel eens gedaan, en
dat gaat met wat moeite wel, maar zonder zou ik
niet weten hoe.)

5 De antenne vormt een kortsluiting voor gelijkspanning.
Dit wordt een probleem met zenders die aan de uitgang
niet ontkoppeld zijn (uit kosten overweging)
Ik heb bv van Paradise uit Heerde nog wel eens zenders
gezien waar men de ontkoppel capaciteiten heeft
weggelaten vanwege de prijs van die dingen
(bij vermogens zenders) en er dus rustig een paar
honderd volt gelijkspanning op de uitgang staat.

Deze problemen zorgen voor de nodige ellende zoals mantelstromen, en doorslaan e.d.

Zelf heb ik het tweede en vijfde probleem al eens opgelost, door aan de onderkant een plug te monteren i.p.v. een kortsluiting.
Dat gaat ook prima, transformeren van 0 naar oneindig is niet veel anders als van 50 ohm naar oneindig, en je bent die ellende kwijt van het zoeken naar het juiste 50 ohm punt, en hoe de kabels aan te sluiten (roest e.d.).
En de antenne heeft vormt geen kortsluiting meer voor DC.
Maar mantelstromen zal je nog steeds hebben.
Wat enigsins kan helpen, is om een je kabel onder de antenne een paar slagen op te wikkelen, maar dat is geen wondermiddel.

De beste oplossing is in mijn ogen het beste om dit hele concept te vergeten, maar beter een gewone 1/4 golf groundplane antenne, werkt praktisch net zo goed, maar dan zonder alle ellende.
Het principe is een 1/4 golf staler recht omhoog, en 3 of vier 1/4 golf stralers aan de massa onder een hoek schuin naar beneden. De hoek bepaald de impedantie.
Je hoeft alleen nog de lengte van de straler te tunen naar je frequentie, de lengte van de massa stralers is een stuk minder gevoelig.
Er is zat documentatie te vinden hierover.

Evengoed veel plezier,

Moh

Enige voordeel van een J-pole is wel dat deze vrij gemakkelijk te monteren is, althans, vergeleken met een (verticale) dipool.

Groundplane-antennes hebben het nadeel van het groundplane zelf, dat meestal uit een stuk of 4 'sprieten' schuin naar beneden bestaat. Een en ander geeft meestal geen knetterend goede impedanties, al valt daartegen waarschijnlijk wel te tunen.

Ieder voordeel heb z'n nadeel ...

De nadelen weten we nu. Maar een J-pole is wel een van de meest "aaibare" zelfbouwers voor de beginnende amateur en dat is ook wat waard ... Ik zeg dus: bouwen zo'n ding.

Is de j-pole ook niet 1:1 te zetten door het verschuiven van de aansluitklemmen ??

Ik heb een vraagje? Waarom 50ohm en geen 100 of 10? Of is dit een standaard die heel vroeger een keer is afgesproken en alles daarop gebaseerd is?

Heel veel types coaxkabel hebben een karakteristieke impedantie van 50 of 75 ohm. De impedantie van een open dipool is ook 75 ohm. Prettig als dat dus matched met elkaar want dan is de energie-overdracht optimaal (even de misaanpassing door symetrie-asymetrie buiten beschouwing gelaten).

> Is de j-pole ook niet 1:1 te zetten door het verschuiven van de aansluitklemmen ??

Ja, mits de maatvoering van de 1/2 golf straler en de 1/4 golf transformator "redelijk" in de buurt van de juiste frequentie zitten.
De impedantie van het 1/4 golf stuk loopt van nul ohm (onderaan bij de kortsluiting) tot -in principe- oneindig bovenaan. Op circa 10cm van de onderkant (voor een J-pole voor de 2m amateurband) ligt ergens 50-75 ohm.