Two phased 20 m verticals

Hvem har kendskab til phased array teknologien?

Jeg kunne godt udvide min remote antennefarm ved at placere endnu en 20 m monoband vertikal antenne i passende afstand fra den eksisterende og få mere gain og retningsvirkning.

Med en afstand på 1/4 bølgelængde mellem antennerne, to fasekabler på 84 grader, og et delay kabel på 71 grader skulle udstrålingen blive noget nær et ottetal. Men hvad kan der gøres med en omskifter? Og hvordan ændrer jeg front/back forholdet?

Vy 73 de OZ8ZY Jørgen

Svar til #1:
Fasede antenner med 2 elementer kan vel siges at være i Adcock familien som du kan prøve at google.

Hvis hver antenne er født med 1/4 bølgelænge kabel plus 1/2 til den ene vil du få en udstråling der ligner en 2 el yagi. Fødes de begge med en 1/2 bølge kabel til hver får du en runstrålende eller nærmest broadside udstråling og endelig i modfase giver det 8 tal du beskriver.

Ovenstående forudsætter 1/4 bølge mellem hver antenne.

Vi prøvede det til fieldday for mange år siden retningsvirkningen er da markant :-)

Svar til #1:
Hej Jørgen

Jeg har prøvet det i forbindelse med bl.a.Fieldday.

Jeg vil anbefale at du får fat i ON4UNs bog "Low Band DX'ing" og læser kapitel 11. Det gjorde jeg, da jeg designede en Four-square antenne til 14 MHz til brug for OZ7J. Designet har været beskrevet i OZ.

Jeg lærte af det projekt, at der skal mange jordtråde til. Det er ikke nok med 3 radialer pr. antenne, og at man skal være meget opmærksom på antennernes gensidige impedans.

Mht. udstrålingskarakteristik er det kun et spørgsmål om hvor nøjagtigt du kan styre fasen mellem de to antenner, henset til at den fysiske afstand er givet. Med en omskifter vil man typisk have mellem 4 og 8 retninger, menn med trinløst variable fasedrejningsled kan man få mange fllere.

Fsva. F/B forholdet er det også et spørgsmål om, hvor nøjatigt fasen kan styres, men her kommer der også tab i jordtrådene ind i billedet, så du skal ikke regne med mere end 8 til 9 dB i F/B.

Go' fornøjelse med projektet, og lad os høre om fremskridt og resultater.

Vy 73

Jørgen

Svar til #2:

Tak for input. Det ser interessant ud, du har vel ikke en skitse eller kan henvise til noget litteratur?

Mvh. Jørgen

Svar til #3:

Hej Jørgen

Jeg besøgte ON4UN John på hans bopæl i Belgien i marts 1979 og købte hans 80 Meter DX Handbook. Nu vil jeg få fat i hans anden bog og studere kapitel 11.

Du husker vel ikke, i hvilken udgave af OZ din artikel findes?

Vy 73 OZ8ZY Jørgen

Svar til #4:
Som Jørgen siger, har der været en del i OZ.

Svar til #4:

Lugter det ikke af: Se mig hør mig.

Jeg synes da Jørgen's henvisninger til både ON4UN og OZ er meget dækkende over emnet,

Måske kan Onkel Gooogle også bringe et par emner på banen, hvis du har adgang til nettet ? (internet)

Svar til #1:

Forslag inspireret af "Half Square Antenna":

Formål: Intet jordplan på jorden er nødvendigt - og antennen burde have meget lav sendevinkel ligesom "Half Square Antenna". Hver lodret kvartbølgepind-stråler vil have sin egen ledende jordlinje/linjemodvægt i luften.

Antennen vil kræve min 2, helst 3 eller 4 ikke-ledende master. Hvis 4 master anvendes, kan de to være kvartbølge lange og ledende, men isolerede fra jorden for neden.

"Klip" "Half Square Antenna" "modvægtlinjen" i luften over, så to 90 grader "bukkede" halvbølgeantenner haves. (Evt. udvides hver halvbølgeantenne med en kvartbølgemodvægtspind modsat de to eksisterende kvartbølgemodvægtspinde. ved ikke om det er nødvendigt - prøv først uden. Eftertanke: Det er bedst med udvidelsen, da de to kvartbølgemodvægtspindes radioudstråling ophæver hinanden i nærfeltet og dermed også i fjernfeltet - men den lodrette radioudstråling består. Navn?: to stk T-halvbølgeantenner)

Skub de to halvbølgeantenner vandret sammen, så de to lodrette nedadhængende kvartbølgepinde er ca. 1/8-1/4-bølge fra hinanden. (kig på en HB9CV, 2-element Yagi og en LPDA med to elementer - efter afstandsinspiration). De to vandrette kvartbølgemodvægtspinde er forskudt lidt, så de ligger fx. 10 cm fra hinanden. De må ikke røre hinanden.

(Alternativ:
Den ene halvbølgeantenne roteres lodret 180 grader så de to vandrette kvartbølgemodvægtspinde peger væk fra hinanden. Herefter skubbes de sammen, så de to lodrette nedadhængende kvartbølgepinde er ca. 1/8-1/4-bølge fra hinanden.
)

(Alternativ:
Måske kan man nøjes med een halvbølge modvægtslinje - og så lade midtpunktet være jord/modvægt og bøjes to kvartbølgepinde så de mest hænger lodret, men fx 1/8-bølgelængde fra hinanden.
.
Hvis superskanner varianten ønskes, bøjes tre kvartbølgepinde så de mest hænger lodret, men fx 1/8-bølgelængde fra hinanden. Det vandrette modvægtplan laves, så af tre sammenkoblede kvartbølgemodvægtspinde i 0, 120 og 240 grader.
)

De to halvbølgeantenner skal begge fødes. Fas de to halvbølgeantenner sammen med fasekabler (90 grader). Antenneretningen kan ændres ved at ændre fasningen. Anvendes en 90 grader hybrid, kan man modtage i begge retninger på hver port samtidig på hver sin modtager - eller med een modtager blot skifte port.

Måske virker det?

Burde testes med et antenne simuleringsprogram.

Virker det; kan man sætte to 90 grader "bukkede" halvbølgeantenner mere på, så de fires vandrette kvartbølgemodvægtspinde fx peger nord, syd, øst og vest.

Eller måske er tre 90 grader "bukkede" halvbølgeantenner nok, så de tre vandrette kvartbølgemodvægtspinde fx peger 0, 120 og 240 grader ligesom en superscanner antenne.

-

"Half Square Antenna"-info:

Please see this old video from 1981:
Especially from 56:10-59:30 "half-square" (never heard of it before) vertical polarised - but no ground loss no groundplane sounds appealing and low angle radio transmission; but has be 1/4 wavelength high and be 1/2 wavelength long horizontally - and then another 1/4 wavelength high down to just above ground level:
Everything you always wanted to know About Antennas (but were afraid to ask) || Frank Rutter K3AW:
https://www.youtube.com/watch?v=LEigIMS6bo4

A 20 Meter Half Square Antenna for QRP Portable Operation
https://www.qsl.net/ka1ddb/20meterhalfsquare.htm l
https://web.archive.org/web/20230115101730/https ://www.qsl.net/ka1ddb/20meterhalfsquare. html
https://www.qsl.net/ka1ddb/20meterhalfsquarecurr entplot.gif
https://web.archive.org/web/20230117165204/https ://www.qsl.net/ka1ddb/20meterhalfsquarec urrentplot.gif

Half Square Antenna
http://www.hypowerantenna.com/products/half-squ are-antenna
https://web.archive.org/web/20181111184204/http: //www.hypowerantenna.com/products/half-s quare-antenna
Citat: "…
So basically what you have is two vertical elements spaced one half-wave apart and fed in phase.
...
Seeing this antenna is fed at the top of the vertical element, the current [der hvor strømmen er højest nummerisk i snit] portion of the antenna is high in the air where it really counts.
…"

A simple 20-Meter half square antenna. Post #220.
https://www.simplehamradioantennas.com/2013/08/a -simple-20-meter-half-square-antenna.htm l
https://web.archive.org/web/20210516222452/https ://www.simplehamradioantennas.com/2013/0 8/a-simple-20-meter-half-square-antenna. html
Citat: "...
Built for 40-meters, the easily assembled antenna exhibited a bidirectional pattern, offered some gain, required no ground system, and was fairly immune to noise and qrm from the sides.
...
My receive signal from both areas was about 1 to 2 "S" units above my low-slung dipole and multiband inverted Vee antennas. Transmitted signals also showed some improvement.
..."

-

Oprindelig 11 meter superscanner med switch-diagram:
https://web.archive.org/web/20120907052452/http: //www.cbtricks.com/ant_manuals/ant_speci alists/ms_119/graphics/super_scanner_ms1 19_om.pdf

Svar til #5:
Hejsa

Det kan jeg ikke huske. Vi byggede antennen i 2013, så en gang i 2014 er nok et godt bud.

Vy 73

Jørgen

Svar til #1:
Hej Jørgen,

Jeg har begået denne udgave til 40m for nogle år siden. Se vedhæftede venstrehåndsskitse og billeder.

Jeg bruger dette system til contest i Grønland, da det passer så fint at retning EU og retning NA er hinandens modsatte. Således kan jeg lukke enten nordamerikanerne eller europæerne ude, når der er en lille station i modsatte ende jeg har svært ved at læse.

Det har siden vist sig at LC-leddet ikke er nødvendigt for afstemning af broadside-instillingen (det langstrakte 8-tal) alligevel. Tilpasningen viste sig tilstrækkelig fra naturens side.

Mine praktiske erfaringer viser 2-3 S-graders F/B. Min udfordring er at min installation er portabel, og derfor er den lidt svær at optimere.
F/B på mere end 18 dB er nok også for meget at bede om. Gain er maks. 2-4 dB, men det er ogsådet dybe nul i den retning man ønsker at udelukke der er hele attraktionen ved denne konstruktion.

Til 20 meter kan man stort set blot dele med 2. Fasekablerne bør måles ud elektrisk og ikke blot med målebånd. Samtidig; det fine front-back findes kun i umiddelbar nærhed af designfrekvensen. Man kan lave forskellige indretninger der forlænger/forkorter fasekablerne, men det kan nok kun betale sig på 80 m (grundet den relative båndbredde) og det er vist ikke aktuelt her. Jeg kører stort set kun CW, så jeg slipper for at slås med at hæve båndbredden i almindelighed.

Det med de 71 og 84 grader er i øvrigt blot for at korrigere for at kablerne ikke ser 50 ohm ved antennen, men noget andet, grundet gensidig kobling mellem antennerne osv.

I bund og grund en meget fin standardkonstruktion. Jeg har haft glæde af den længe, og har det stadigvæk. Håber det måske kan inspirere lidt.

Svar til #1:
Det du beskriver er :

Christman Phasing System

Prøv google der er masser diagram af relæskiftet..

Har forsøgt på 30m har kun 4 radialer på hver og de sidder i 2m højde fødepunktet.. Oplever 4-6db forskel på digimode..

vy 73 de oz1fhu Preben

Svar til #10:

Hej Axel

En meget fin beskrivelse, som jeg glæder mig til at studere nærmere. Den største opgave bliver nok at aktivere de tre omskiftere individuelt over internettet, men mon ikke et ekstra remoterig modul kan løse opgaven? Jeg bruger i forvejen to remoterig moduler, og der har aldrig været problemer med dem siden opsætningen for 2 1/2 år siden.

I øvrigt har jeg netop bestilt ON4UN's bog.

Svar til #8:

Hej Glenn

Tak for alle de fine referencer. Jeg får brug for mange timer for at studere det hele nærmere.

Mvh. Jørgen

Svar til #9:
Hej Jørgen

Artiklen om antennen er i OZ, marts 2014.

Vh
Peter

Svar til #13:
Hej Jørgen.

Når du er kommet igennem al antenneteorien og skal til det praktiske, må du låne min linestretcher --så kan du finde den korrekte mekaniske længde af fasestubben
Linestretcheren justerer kabellængden (RG58/U) binært fra 10Cm til 1270Cm i 10Cm spring.
Vy 73 // Asbjørn

Svar til #15:

Hej Asbjørn

Tak skal du have. Endnu har jeg ikke besluttet, hvilket kabel der skal bruges. Det bliver ikke RG58, måske RG213 eller ECOFLEX10.

På genhør fredag morgen.

Vy 73 de OZ8ZY Jørgen