QRO ved lukket loop vs åben dipol tråd tykkelse

Er det nogen der kender en formel eller tabel over
AWG/Frq/effekt
og er der forskel på krav til tråd tykkelse ved
lukket loop wire ant.
eller
horisontal dipol wire ant.
eller f.eks.
vertikal 1/4wave jord monteret med radialer lavet af opspændt wire

jeg tænker ikke båndbredde men effekt
Et eksempel (måske ekstremt men sjovt at skrive, og se hvad der sker)
Hvor tyk wire skal man bruge til en 2kW 6.6Mhz horisontal lukket loop antenne
og er det samme tråd tykkelse hvis det er en åben dipol til samme spec. 2kW på 6.6Mhz

Svar til #1:
Det er for så vidt bare ohms lov.. hvis du kender impedanserne på antennerne. Og har besluttet hvor meget der skal blive til varme.

Svar til #2:

Jeg tror du tager fejl.
Kan du redegøre lidt nærmere for det?
Jeg skal jo ende med et tal som angiver tværsnit i m2 eller bare mm2
Antennen, ender omkring de 50ohm på coax kablet til slut, og jeg beslutter jeg ønsker så lidt varm som muligt.
:)

Svar til #1:
Hej alle

Med hensyn til impedans, så ER den HØJ, meget, bare tænk på, hvad båndbredden er .

VY 73 de OZ5IQ, Kim

Svar til #4:
Kan du ikke uddybe det?

Svar til #1:

Det ohmske tab i en antennetråd afhænger foruden af HF strømmen af trådens ledningsevne og frekvensen, idet disse to størrelser bestemmer skindybden.

Når du har bestemt skindybden, kan du ud fra trådens omkreds bestemme det effektive lederareal der er til rådighed ved den givne frekvens.Ud fra antennestrømmen kan du så beregne det ohmske tab i tråden.

Eftersom strømmen i en antennetråd ikke nødvendigvis er konstant, skal du bruge en middelstrøm og ikke RMS strømmen ved fødepunktet, hvis det skal være meget nøjagtigt.

Du må selv vurdere om tabet i en given tråd for en given effekt (strøm) er acceptabel, eller om der skal anvendes en sværere tråd.


vy 73

Ye Olde Radio Engineer

Svar til #1:
Som Jørger siger i #6 -- du har måske hørt om begrebet "skineffekt" eller "skindybde" -- det fænomen at HF-strømme næsten kun løber i overfladen af gode ledere, som fx kobber, grundet hvirvelstrømme i materialet.

Konsekvensen er at det effektive areal hvori strømmen kan løbe, bliver snævret meget hurtigt ind til nul og nix med stigende frekvens. Ved 6.6 MHz har man allerede en skindybde på ca. 26 ?m. Her antager vi en hel masse -- det er kun en approksimation, men det er godt nok til os ligenu. (Kuriosum; ved 50 Hz er skinddybden mindre end 10 mm. Det tænker man sig måske ikke lige til hverdag, at effekten er så udtalt ved så lav en frekvens.)

Hvis man tegner en kurve af den ohmske modstand pr. meter tråd som funktion af trådradius (se vedhæftede), vil man se at under en vis trådtykkelse, stiger denne modstand ret markant, når skineffekten medtages. I praksis er det dog sjældent vigtigt når det gælder antenner til HF, af en række årsager:

Primært gælder: Tråddimensionerne skal have en vis størrelse for at tråden ikke skal knække under ekstern mekanisk påvirkning; ved den mindste smule vind eller en træt og tyk pipfugl -- og denne nødvendige trådtykkelse er så stor at problemet sådan set "fikser sig selv".

Hertil kommer at strømmen ikke er linært fordelt over antennetråden, som #6 også nævner, men er størst omkring fødepunktet, og ellers følger en slags sinusformet funktion.

Det simple svar på dit spørgsmål er altså; det er ikke særlig væstentligt i praktisk sammenhæng.

Man ville normalt vælge en relativt tyk tråd, af førnævnte mekaniske hensyn. For almindelig 1.5 kvd installationstråd er trådradius omkring 0.4 mm, hvilket ifølge mine venstrehåndsberegninger giver 0.14 ohm/meter, eller 14 ohm pr. 100 meter.

Disse ohmske tab ser måske ikke negligerbare ud, men set i forhold til kabeltab og jordtab, som begge i reglen er væsentligt større når det endelige regnskab skal gøres op, er det småting. Særligt fordi det antal meter tråd ved omtalte frekvens, der bidrager væsentligt til dette tab, er temmelig lille, grundet strømfordelingen.

Almindelig litze fra fx DMT har en trådradius på 1.2 mm, medførende 0,05 ohm/meter @ 6.6 MHz. Det er i dette tilfælde en total ohmsk modstand på ca. 1 ohm i en halvbølgedipol @ 6.6 Mhz, hvor vel at mærke hele trådlængden er medtaget. Godt og vel 1.4 % af strålingsmodstanden på ca. 75 ohm. I virkeligheden er tallet mindre, nok nærmere det halve.

Ved en relativt "lille" effekt på 2 kW er det med andre ord nærmest underodnet. Der kommer ikke til at gå ild i noget -- det er ikke meget effekt der sættes til -- måske omkring 10-30 watt der går op i varme på den konto.


Du kan også, gå den anden vej, som Claus siger i #2; hvis man starter med antenneimpedansen man forventer -- ca. 75 ohm for en dipol, og man vil acceptere maksimalt 1 % tab, så kan man ramme en tråddiameter lige omkring størrelsen på den standardlitze jeg nævnte ovenfor, med de dertil hørende antageler.
Imidlertid er det en lidt involveret beregning; og nøjagtigheden af svaret forbliver et "godt gæt", da det er svært at bestemme alle disse tal nøjagtigt.
Man kan slutteligt spørge; hvor mange muskler skal man forstrække forat vinde 1 % i effektivitet? Det bliver aldrig mærkbart on-air, men det var et godt spørgsmål!



PS.: Betragteningerne vedrørende skineffekt bliver naturligvis hurigt meget væstentlige, hvis frekvensen af internesse er i hundreder af MHz, eller effekten øges til mange kilowatt, i større radiosystemer til fx broadcast. Som altid gælder; man skal finde ud af hvornår de forskellige bidrag rent faktisk får praktisk betydning i den konkrete situation man har i hænderne.

Svar til #7:
Godt indlæg!

Hvis det er en magnetisk loop, begynder skineffekten at blive ganske interessant...

Svar til #7:
Til helt almindeligt praktisk brug vil jeg mene at du har ganske ret i betragtningerne :-)

Men skineffekten ved lavere frekvenser kan også være betydelig.

For mange år siden deltog jeg i EDR´s EMC kursus i Ballerup og en ældre herre, tidligere ansat ved B&O, demonstrerede med en signalgenerator og et oscilloscop hvor meget et 1 Mhz signal fortrængtes fra midten af et helt almindeligt 100 x 160 mm Europaprint.

Jeg kan ikke huske hvor mange dB, men det var ganske overraskende.

Svar til #9:
Helt sikkert! Det bliver også hurtigt virkelig mærkeligt når vi bevæger os væk fra simpel geometri som en cylindrisk metalstang (fx kobbertråd). Historien om europakortet er ret væsentlig, særligt hvis man tænker på stelplanet i RF-apparater. Man kan let tro at stel bare er stel, men det behøver ikke være helt så ligetil. En uheldig geometri kan lave ballade som kan være meget svær at identificere.
Som sagt er skineffekten udtalt allerede ved 50 Hz, og ved 6.6 MHz taler vi om mikrometer. Men alt dette til trods er der stadig rigelig plads til strømmen. Sådan da.

Svar til #7:
Tak, der er nok et af de smukkeste svar jeg har modtaget, på noget forum, nogen sinde, med direkte beregning mm. just for me... tak for din tid.
Du skulle vel ikke stadig havde din png i lidt højere opløsning? hvis ikke så er det også fint. jeg vidste noget om skind effekt og mm2, men de direkte ligninger anede jeg ikke.
Nu skal jeg så bare lige følge dine ligninger med nogen andre frq. mm.

Men er det samme ligninger for lukket loop som en åben radiator

tak til alle i tråden :)

/Lasse