Dipol pół fali na pasmo 40 metrów a rezonans.

02.05.2023 18:47:46

Grupa: Użytkownik

QTH: Świętochłowice

Posty: 57 #8078392
Od: 2022-10-21

Witam.
Skonstruowałem antenę jak w temacie . Wisi w poziomie około 3 metry nad ziemią. Długość ramion wynosi około 10 metrów każde. W załączeniu przesyłam zdjęcie z pomiarów nanovna. Pomiar jest dla mnie niezrozumiały, ze względu na fakt, iż wskazuje na dwóch częstotliwościach reaktancję bliską zeru, niestety tylko w okolicy częstotliwości 6,8 MHz SWR jest bliski jeden, natomiast w okolicy 7,100 Mhz antena również wykazuje małą reaktancję, niestety rośnie SWR. Czym w takim wypadku się sugerować. Wiadomo,że impedancję można wyrównać transformatorem, ale czy ktoś ma doświadczenie z takimi przypadkami? Czy jakbym ją skrócił to "dociągnę" impedancję do tej teoretycznej dla dipola 1/2 fali, czyli 75 Ohm?
Proszę o sugestie.
Pozdrawiam Obrazek

Electra

27.04.2024 15:01:05

sp9kon

02.05.2023 18:51:10

Grupa: Użytkownik

QTH: Świętochłowice

Posty: 57 #8078393
Od: 2022-10-21

Chyba coś poszło nie tak ze zdjęciem.Poniżej link.https://drive.google.com/file/d/13hyAs7Ci20822sgElmRZwSMwrvcItWDW/view?usp=sharing

sp7iit

02.05.2023 19:29:58

Grupa: Użytkownik

QTH: Krzysztof Kielce

Posty: 777 #8078400
Od: 2008-11-17

Na tej wysokości nie zestroisz poprawnie anteny. Bliskość ziemi może powodować różne anomalia. Druga sprawa te około 10 metrów tzn 10,10 czy 9,8.
_________________

http://sp7iit.wixsite.com/krzysztof
https://www.qrz.com/db/SP7IIT

sp9fys

02.05.2023 19:33:27

Grupa: Użytkownik

QTH: JN99MT

Posty: 1668 #8078402
Od: 2010-11-28

Ilość edycji wpisu: 2

sp9kon pisze:

Witam.
...pomiar jest dla mnie niezrozumiały, ze względu na fakt, iż wskazuje na dwóch częstotliwościach reaktancję bliską zeru, niestety tylko w okolicy częstotliwości 6,8 MHz SWR jest bliski jeden, natomiast w okolicy 7,100 Mhz antena również wykazuje małą reaktancję, niestety rośnie SWR. Czym w takim wypadku się sugerować. ...

Jeżeli dobry SWR jest za nisko (tam "też" masz rezonans) - skróć antenę, tak aby najlepsze dopasowanie było w pasmie amatorskim a nie gdzieś tam poza nim.
Nb. takie "coś" w pomiarach anten to nic nadzwyczajnego jezeli uzyłes kabla o dowolnej długości a nie 1/2lambda. Oczywiscie SWR anteny na zaciskach przyrządu jest zachowany zawsze niezaleznie jaki jest kabel długi, ale gdy jest on dowolnej długości, tranformuje impedenację anteny (zachowując SWR!) a przyrząd widzi składowe impedancji jakie widzi.
Pamiętaj: w kontekscie dopasowania anteny,interesuje Cię wyłącznie SWR a nie konkretne wartości składowych impedancji na gniazdku antenowym nadajnika.
_________________
R.

Try not. Do. Or do not. There is no try.
Yoda

sp9kon

02.05.2023 20:22:31

Grupa: Użytkownik

QTH: Świętochłowice

Posty: 57 #8078408
Od: 2022-10-21

sp7iit pisze:

Na tej wysokości nie zestroisz poprawnie anteny. Bliskość ziemi może powodować różne anomalia. Druga sprawa te około 10 metrów tzn 10,10 czy 9,8.

To wiem z doświadczenie (niewielkiego jakie dotychczas zdobyłem) budowy delty. Założyłem jednak temat bo pierwszy raz widzę częstotliwości rezonansowe tak blisko siebie. Antena wisi nisko, ponieważ została zbudowana do terenowych wypraw i jest na testach, a że nie mam jeszcze obycia w stosunku skracania do zmian zakresu rezonansu, to też wolałem zapytać, czy ciąć żeby nie przedobrzyć i potem "doklejać". Dotychczas zwracałem uwagę w pierwszej kolejności na rezonans, a potem na SWR, a w zasadzie to na impedancję( wraz ze wszystkimi jej składowymi) Sugerujecie Panowie, że trzeba szukać rezonansu z możliwie niskim SWR-em i potem transformator? Czyli jak teoria zakłada dla dipola 75 OHm to mam szukać możliwie bliskich wartości do tych z teorii i potem dopasować balun? Pytam bo z tego co mi dziś nano wskazał jestem trochę w kropce. Dzięki za rady.

sq9djd

02.05.2023 20:25:00

Grupa: Użytkownik

QTH: podkarpackie

Posty: 432 #8078412
Od: 2017-5-10

SWR i oporność powinny iść w parze i czasami tak jest..
Obrazek

Spróbuj zawinąć końce ramion o ok. 20cm, a SWR powinien wskoczyć do pasma. Możesz również opuścić jedno ramię i sprawdzić efekt.
_________________
________
TS-590s
FTdx-3000D

SQ8NGV

02.05.2023 20:34:43

Grupa: Użytkownik

QTH: WIŚNIOWA

Posty: 143 #8078416
Od: 2021-4-5

SP9KON dipol to najprostsza antena jaką można zbudować . Nie ma czegoś takiego jak około 10m .Pytanie jest zasadnicze wiesz jaką mają długość ramiona czy nie ? Od tego wypada zacząć. Drugie pytanie jaki transformator chcesz tam dawać ??? Toż to dipol równoramienny!!! (chyba że te okło 10m ma rozbiezność sporą )

Dla rezonansu w okolicach 7.100 długość 1 ramienia to 10.20m przy zawieszeniu poziomym .Konfiguracja zawieszenia jako inv. V długość ramion należy skorygować- czytaj skróć o około 10cm . Co tu można zepsuć taką antenę wykonuje się bez analizatora i ma działać , pod warunkiem że nie wpakujemy w punkcie zasilania jakiegoś cuda .W punkcie zasilania jeśli już to balun 1:1 tylko sprawny , absolutnie nie UN-UN
_________________
Kiedyś traktowałem wszystkich dobrze ,teraz z wzajemnością....

sp9kon

02.05.2023 20:36:38

Grupa: Użytkownik

QTH: Świętochłowice

Posty: 57 #8078417
Od: 2022-10-21

Ok. Opisze postępy.

djbpm

02.05.2023 21:12:45

Grupa: Użytkownik

Posty: 367 #8078430
Od: 2018-8-31

sp9kon pisze:

Pomiar jest dla mnie niezrozumiały, ze względu na fakt, iż wskazuje na dwóch częstotliwościach reaktancję bliską zeru, niestety tylko w okolicy częstotliwości 6,8 MHz SWR jest bliski jeden, natomiast w okolicy 7,100 Mhz antena również wykazuje małą reaktancję, niestety rośnie SWR.

Widzisz 2 rezonanse, ponieważ drugi rezonans wprowadza kabel, a właściwie cały układ antena z kablem. Kabel swoją reaktancją kompensuje reaktancję anteny i powstaje rezonans. Dobrze to opisał sp9fys w poście: #8078402.
Jeżeli skalibrowałbyś NanoVNA razem z kablem, zakręcając kalibratory na końcu kabla, tam gdzie się łączy antena z kablem, to NanoVNA odejmie wpływ transformacji kabla, i powinieneś zobaczyć rezonans samej anteny. Taka kalibracja z kablem jest wrażliwa na zmianę zakresu częstotliwości, interpolacja im dłuższy kabel (i wyższa częstotliwość), tym mniej dokładna, więc nie powinno się zmieniać zakresu częstotliwości po kalibracji z kablem. Skalibruj tam gdzie potrzebujesz, np 6 do 8 MHz i nie zoomuj zakresu, tylko zrób ponowną kalibrację jeżeli potrzebujesz powiększyć.

sp9kon pisze:

Czy jakbym ją skrócił to "dociągnę" impedancję do tej teoretycznej dla dipola 1/2 fali, czyli 75 Ohm?

75 Omów jest tylko w wolnej przestrzeni, a 3m nad ziemią to nie jest wolna przestrzeń i nie ma szans tyle uzyskać. Będzie mniej, pewnie nawet mniej niż 50 omów.

sp9kon pisze:

Dotychczas zwracałem uwagę w pierwszej kolejności na rezonans, a potem na SWR

Skąd w ogóle pomysł, żeby pilnować rezonansu bardziej niż SWR? Oczywiście niski SWR wymusza rezonans, ale rezonans nie wymusza niskiego SWR.

sp9kon

03.05.2023 10:41:20

Grupa: Użytkownik

QTH: Świętochłowice

Posty: 57 #8078593
Od: 2022-10-21

Chyba odpowiedzieliście na wszystkie pytania.
Podsumowując, wiem że ta antena to banał, ale nawet banalne rzeczy można zepsuć. Postawiłem ten temat na forum właśnie ze względu na ten podwójny rezonans, co zostało wyjaśnione. Długość ramion aktualnie to 10,5 metra każde, więc są za długie i już teraz wiem, że mogę skracać dalej( podwójny rezonans wprowadził mnie w błąd). Długość fidera to 20 metrów. Nano kalibrowałem z jego pominięciem. Po co transformator? Żeby było 50 ohm a nie więcej. Faktycznie doświadczyłem niskiej impedancji przy zawieszaniu anteny poniżej 1/2 fali ( podczas budowy delty , która na poziomie 6 metrów nad ziemią ma około 20 ohm). Czemu patrzę najpierw na składowe a nie swr? Bo nue każda antena ma w rezonansie taką małą impedancję i wtedy swr może być wysoki np longwire, stąd pomysł. Wiem, że to wszystko wynika ze wzorów i nawet jak oporność promieniowanua i strat da sumę 50 ohm to każda reaktancja wywali swr w kosmos. Trochę pojęcia mam mimo małego doświadczenia i tu właśnie była wpadka po wskazaniu vna jak na zdjęciu.
Dzięki Panowie. Temat „rzeka”
Pozdrawiam.

SQ8NGV

03.05.2023 12:19:45

Grupa: Użytkownik

QTH: WIŚNIOWA

Posty: 143 #8078637
Od: 2021-4-5

SP9KON dipol prosty równoramienny otwarty ma impedancję wejściową 50 +-5 Ohm .Nie wymaga stosowania jakiegokolwiek dopasowaia w sensie UN:UN .W zależności od wysokości zawieszenia ,otoczenia rodzaju gruntu będą to wartości w przedziale 40-60 OHm . Do poprawnego działania potrzebny jest balun prądowy 1:1 .Delta to zupełnie inna antena ,ale nie będę się tutaj rozwodził nad tematem bo jest on bardzo obszerny i wiele razy omawiany na tym forum .Najprościej i w skrócie zmień długość ramion na 10.10m (rezonans będzie w okolicach 7.140MHz czyli na wycinku pasma w emisji SSB .By wszystko zrobić i pomierzyć poprawnie przewód pomiarowy powinien być przewodem o długości 1/2 fali lub wielokrotność z uwzględnieniem współczynnika skrocenia .Najproście licząc 20m x0.66=13.2m (0.66 współczynnik dla przewodów typu RG58 ,RG213) .

_________________
Kiedyś traktowałem wszystkich dobrze ,teraz z wzajemnością....

Electra

27.04.2024 15:01:05

sq3mve

03.05.2023 17:18:58

Grupa: Użytkownik

QTH: JO82MB

Posty: 987 #8078702
Od: 2011-2-24

Ilość edycji wpisu: 2

Witajcie

sp9fys pisze:

Pamiętaj: w kontekscie dopasowania anteny,interesuje Cię wyłącznie SWR a nie konkretne wartości składowych impedancji na gniazdku antenowym nadajnika.

Nic bardziej mylnego niż opieranie się tylko i wyłącznie na niskim SWR :-)

Impedancja falowa to suma wektorowa rezystancji i reaktancji, co zgodnie z twierdzeniem Pitagorasa można opisać:

Z = pierwiastek z (R*R + X*X)

Niski SWR jest w przypadku, gdy impedancja anteny jest bliska Z = 50 Ohm.

Wiedząc, że antena jest w rezonansie dla przypadku gdy X = 0, można łatwo dowieść, że znajdzie się takie pary R i X, gdzie X > 0 oraz Z = 50 Ohm - tak więc SWR będzie niski a antena nadal nie będzie w rezonansie. :-)

Długość anteny typu dipol wylicza się ze wzoru:

L = k * 150/ f [MHz]

gdzie k to współczynnik skrócenia kabla.

Na początku przyjmujemy k = 1, obliczamy długość dipola (jedno ramię dipola = L/2)

Budujemy antenę zgodnie z wyliczeniami, wieszamy w docelowym miejscu i szukamy częstotliwości rezonansowej.

Mając częstotliwość rezonansową, wyznaczamy współczynnik k (przekształcając wzór na L):

k = (L * f) / 150

Wyliczone k wstawiamy ponownie do wzoru na L i mamy rzeczywistą długość dipola.

Należy również mieć na uwadze, że podłoże nie wpływa na parametry anteny, gdy ta jest powieszona nie niżej niż L.

Ponieważ dosyć często ten warunek nie jest spełniony, w szczególności dla anten na niższe pasma, k będzie wypadkową współczynnik skrócenia kabla i oddziaływania podłoża na parametry anteny.

Tak więc należy się spodziewać, że zarówno częstotliwość rezonansowa anteny jak i SWR będą "pływały" w zależności od tego, jak bardzo podłoże będzie suche lub mokre...

Pozdrawiam
_________________
Mariusz SQ3MVE
http://sq3mve.marph.pl
-----------------------------------
Dobrze jest gdy satysfakcja mówiącego nie przewyższa znacznie satysfakcji słuchających.
Jerzy Bralczyk
-----------------------------------
Najlepszy hosting w Polsce już od 100 zł.

sq3mve

03.05.2023 17:23:28

Grupa: Użytkownik

QTH: JO82MB

Posty: 987 #8078706
Od: 2011-2-24

Witajcie

Zapomniałem jeszcze dodać, że rezonans anteny nie zawsze musi wypaść przy R = 50 Ohm :-)
Wtedy trzeba podeprzeć się transformatorem impedancji :-)

Jednak w przypadku dipoli otwartych nic takiego nie powinno mieć miejsca :-)

Pozdrawiam
_________________
Mariusz SQ3MVE
http://sq3mve.marph.pl
-----------------------------------
Dobrze jest gdy satysfakcja mówiącego nie przewyższa znacznie satysfakcji słuchających.
Jerzy Bralczyk
-----------------------------------
Najlepszy hosting w Polsce już od 100 zł.

sq3mve

03.05.2023 17:35:06

Grupa: Użytkownik

QTH: JO82MB

Posty: 987 #8078709
Od: 2011-2-24

Witajcie

sp7iit pisze:

Na tej wysokości nie zestroisz poprawnie anteny. Bliskość ziemi może powodować różne anomalia.

Da się zestroić dipol na niskiej wysokości.
Sam używam dipoli na 80m i 40 m powieszonych na 3 - 5 metrach.
Wszystkie miały SWR nie większy niż 1:1.3 :-)

Wystarczy trochę samozaparcia i kilka prostych obliczeń :-)

I fakt, należy się liczyć z tym, że zmiana wilgotności podłoża może przesunąć rezonans anteny, a zatem i pogorszyć SWR.

Pozdrawiam
_________________
Mariusz SQ3MVE
http://sq3mve.marph.pl
-----------------------------------
Dobrze jest gdy satysfakcja mówiącego nie przewyższa znacznie satysfakcji słuchających.
Jerzy Bralczyk
-----------------------------------
Najlepszy hosting w Polsce już od 100 zł.

sp9kon

03.05.2023 17:37:14

Grupa: Użytkownik

QTH: Świętochłowice

Posty: 57 #8078710
Od: 2022-10-21

Czyli jednak mialem rację. Analizator mi to dziś potwierdził. Antena jak kolega powyżej pisze miała niski swr bo wyszła impedancja tj suma reaktancji (reaktancja dodatnia) i oporność promieniowania około 50ohm, a jednak rezonans wyszedł na nieco wyższej częstotliwości , gdzie swr był już wyższy , ponieważ rezystancja promieniowania pozostała taka sama tj. około 30 Ohm a reaktancja się zbliżyła do zera.

djbpm

03.05.2023 18:05:55

Grupa: Użytkownik

Posty: 367 #8078718
Od: 2018-8-31

Ilość edycji wpisu: 1

sq3mve pisze:

Wiedząc, że antena jest w rezonansie dla przypadku gdy X = 0, można łatwo dowieść, że znajdzie się takie pary R i X, gdzie X >, 0 oraz Z = 50 Ohm - tak więc SWR będzie niski a antena nadal nie będzie w rezonansie. :-)

No nie, nie uzyskasz niskiego SWR będąc daleko od rezonansu. Np: Zakładamy, że antena ma:
R=35 X=35
|Z| = Pierwiastek(R^2+X^2) = Pierwiastek(35^2+35^2)= 49,49 omów.
SWR wyliczmy z kalkulatora, np:
https://owenduffy.net/calc/ZY2Vswr.htm
SWR = 2.41, mimo, że impedancja, a właściwie jej moduł to 49,49 omów.
inny przykład:
Antena ma: R=43.5 X=36, częstotliwość 7.1 MHz
czyli antena ma SWR 2.15
Dołączamy do tej anteny 10 metrów przewodu RG58, i na końcu tego przewodu podłączamy analizator, i... widzimy... R=25 X=0 rezonans!!! Cieszymy się, tylko nie wiem z czego. SWR się poprawił z 2.15 do 2.0. "Winnym" tego jest tłumienie kabla.
Owszem, rezonans anteny dużo mówi i ułatwia strojenie, ale trzeba mierzyć rezonans samej anteny a nie układu antena-kabel. Jak widać, niektórym to obojętne... chyba nawet większości to obojętne...

Edit:
Jeszcze jeden przykład, z anteną w rezonansie:
R=100 X=0, 7.1 MHz. SWR oczywiście 2.0.
Podłączamy 10 metrów kabla RG58, na końcu kabla analizator, i widzimy R=40 X=25. Rezonans zniknął. A przecież antena jest w rezonansie. SWR się poprawił z 2.0 do 1.8

sp9kon

03.05.2023 19:30:24

Grupa: Użytkownik

QTH: Świętochłowice

Posty: 57 #8078736
Od: 2022-10-21

Ilość edycji wpisu: 3

Przeanalizujmy poniższy wykres. https://share.icloud.com/photos/0aazlgTxFljbeF6TrIyPR7nhQ
Chodzi mi konkretnie o częstotliwość dla której mamy najniższy swr a rezonans nieco odbiega wskutek niewielkiej reaktancji dodatniej, a potem trochę wyżej rezonans i nieco wyższy swr.
Proszę o komentarze.

sq8mhi

03.05.2023 22:01:09

Grupa: Użytkownik

Posty: 336 #8078772
Od: 2007-12-20

Tu nie ma za wiele do analizy. Dawno temu strzygło się kabel na długość pół fali, ale dzisiaj mamy vna. Skalibruj vna na koniec kabla (albo podłącz vna bez żadnego przewodu do samej anteny). Bez tego mierzysz impedancję anteny przetransformowaną przez fider. Pomiar skalarny (swr, returnloss) przy względnie niewielkim tłumieniu będzie OK, ale Smith już nie jest miarodajny. Próbujesz zastanawiać się nad dwoma rezonansami, ale prawdopodobnie tam jest tylko jeden. Widzisz 2 zera reaktancji wejściowej, ale rezonans anteny jest jeszcze gdzie indziej. Zrób pomiar bez kabla, porównamy wykresy i będzie co komentować.

Inna sprawa, że nas tak właściwie interesują kwestie energetyczne - jeśli dopasowanie (mierzone np. jako swr) będzie dobre, to dokładna częstotliwość rezonansu jest mniej istotna.

Poczytaj jeszcze tu:
https://owenduffy.net/antenna/misc/isdr.htm
https://owenduffy.net/antenna/iobr/

ps. Balun typu "choke" to też jest kawałek fidera (tylko na rdzeniu) - ma niezerową długość i transformuje tak samo jak kabel danej długości.

sp9dfh

03.05.2023 22:34:05

Grupa: Użytkownik

Posty: 132 #8078782
Od: 2010-8-5

Ilość edycji wpisu: 2

Czy wiesz co to są okręgi stałego SWR na wykresie Smitha ?
Jeżeli podczas strojenia anteny, osiągniesz dla wybranej przez Ciebie częstotliwości SWR=1.00, to automatycznie taki okrąg zredukuje się do punktu położonego w środku wykresu, dla którego R=50.00Ohm i X=0.00Ohm !!
Jeżeli SWR będzie większy od 1, np. 1.10 to na wykresie powstaje okrąg stanowiący miejsce geometryczne punktów par liczb (R;X) spełniających wartość SWR=1.10. Tylko dwie pary liczb spełnią warunek rezonansu. Są to (R=55.00;X=0.00) i (R=45.45;X=0.00). Pozostałe będą miały wartości R pomiędzy 45.45 ... 55.00 i X różne od zera.
Daruj, ale nie rozumiem do czego potrzebny jest Tobie ten rezonans w antenie ?
Częstotliwość rezonansowa anteny, to taka częstotliwość, dla której składowa reaktancyjna impedancji wejściowej anteny wynosi zero. Odstrajając transceiver o zaledwie kilkanaście kHz od tej częstotliwości, antena nie jest już w rezonansie.
Czy zauważył ktoś jakąkolwiek różnicę w jakości połączenia radiowego podczas takiej operacji ?
Przykładem bardzo dobrze działającej i często stosowanej anteny (jako pojedynczej lub w układach kolinearnych), której "promiennik" ewidentnie nie znajduje się w rezonansie jest antena 5/8 lambda.
Może jednak ten rezonans nie jest dominującym kryterium działania anteny ?

Andrzej

sp9fys

03.05.2023 23:55:44

Grupa: Użytkownik

QTH: JN99MT

Posty: 1668 #8078794
Od: 2010-11-28

@sp9dfh:
To niestety efekt bezsensownego poszukiwania świątego Graala, tj."idealnego SWR=1" i braku zrozumienia zależności energetycznych w systemie antenowym.
Ja już zwątpiłem, że można cokolwiek w tej materii trwale wytłumaczyć.
_________________
R.

Try not. Do. Or do not. There is no try.
Yoda

Electra

27.04.2024 15:01:05