uw eerste antenne – de halfgolfdipool

veel hams’ eerste keuze van antenne is een halfgolfdipool. Maar laat je niet misleiden – alleen omdat ze gemakkelijk te maken zijn, betekent niet dat ze niet goed werken. In feite, een half-golf dipool zal vaak beter presteren dan vele compromis commerciële multiband antennes.

halfgolfdipolen zijn eenvoudig te installeren en op te zetten en zijn lang niet zo waarschijnlijk als einddraden dat ze EMC/interferentieproblemen veroorzaken.

zoals de naam al doet vermoeden, heeft een dipool twee ‘polen’ of secties aan het stralingselement. In zijn meest voorkomende vorm is het een halve golflengte lang bij de frequentie van de werking.

Fig 1 - Stroom – en spanningsdistributie op een halfgolfdipool

Fig 1-Stroom-en spanningsdistributie op een halfgolfdipool

Dit is de fundamentele resonantie, en uit het kijken naar de spannings-en stroomgolfvormen (Fig 1) blijkt dat de spanning minimaal in het centrum is met de stroom op een maximum.

door het voeden van de antenne op dit punt zorgt het voor een lage impedantie feed en een goede match met uw coax. Normaal gesproken wordt 50 ohm coax, zoals RG213 of RG58 gebruikt omdat dit een redelijke overeenkomst biedt.

De horizontaal gemonteerde dipool straalt het grootste deel van zijn vermogen loodrecht op de as van de draad uit.

op deze manier kan het mogelijk zijn om de antenne te schuin te zetten in de richting waar de meeste contacten gewenst zijn, hoewel de afmetingen van uw tuin eerder bepalen wat mogelijk is.

Het is ook mogelijk om de antenne te bedienen met een frequentie waarvan de lengte drie halve golflengten is, of een oneven veelvoud van halve golflengten lang.

Hiermee kan een dipool op meer dan één frequentieband worden gebruikt. Zo zal bijvoorbeeld een halfgolfdipool gesneden voor gebruik op 40 meter (7MHz) ook werken als een drie halve golflengtedipool op 15 meter (21MHz), hoewel de SWR iets hoger zal zijn.

halfgolfdipolen gebruikt op iets anders dan hun fundamentele werkfrequentie, of een oneven veelvoud hiervan, zullen werken, maar u zult een ATU moeten gebruiken. Een dipool die op deze manier wordt gebruikt is waarschijnlijk niet erg efficiënt en dit soort operatie moet worden vermeden.

dipool constructie

een dipool is vrij eenvoudig te construeren. De lengte van een halve golf dipool kan worden beschouwd als een halve golflengte van het signaal in de vrije ruimte, maar dit is niet helemaal het geval. Een aantal effecten, waaronder de snelheidsfactor van de draad, de lengte / diameter van de draad die wordt gebruikt voor het stralingselement en Capacitieve eindeffecten, betekenen dat de werkelijke benodigde lengte iets korter is.

zonder het eindeffect kan de lengte van een dipool worden berekend uit de formule lengte (meter) is gelijk aan 150 / f, waarbij f de frequentie in MHz is. Met de voorkortende effecten kan de lengte worden benaderd uit de formule: lengte (meter) = 143 / F (MHz)

de lengtes die hieruit worden berekend, moeten alleen worden beschouwd als een benaderende waarde – het is het beste om de draad iets langer te knippen en dan het uiteinde van de draad terug op zichzelf te draaien om de beste overeenkomst te geven.

voor een zendstation is een van de makkelijkste manieren om het gereflecteerde vermogen op een voltage standing wave ratio, of VSWR, meter te controleren.

als de operatie op verschillende punten op de band wordt geprobeerd (om geen interferentie te veroorzaken) zal worden opgemerkt dat de VSWR op sommige punten hoger is dan op andere.

Fig 2: typisch VSWR-plot voor een halfgolfdipool

Fig 2: typisch VSWR-plot voor een halfgolfdipool

een plot kan gemaakt worden en moet er ongeveer zo uitzien Fig 2. De lengte van de antenne moet worden aangepast om het laagste algemene niveau in de gebieden van belang van de band te geven. Als bijvoorbeeld de werking in het SSB-gedeelte in het midden van de band wordt overwogen, kan het minimum zo worden aangepast dat het in dit gedeelte voorkomt, terwijl het toch een aanvaardbaar niveau in andere delen van de band behoudt. Als het minimale VSWR-punt te laag in frequentie is, kan de lengte van de antenne worden ingekort.

als de frequentie te hoog is, betekent dit dat de antenne te kort is en op de een of andere manier moet worden verlengd. Draad terugzetten is lang niet zo eenvoudig als draad eraf halen!

Antenneanalysatoren kunnen ook worden gebruikt en deze kunnen een betere indicatie geven van de werking van een antenne.

Constructiepunten

Het is gemakkelijk om een dipool te construeren. In principe is het gewoon een halve golflengte van draad gesneden in het midden.

Fig 3: een typische dipoolantenne-installatie

Fig 3: een typische dipoolantenne-installatie

Hoewel dit het ‘standaard’ type installatie kan zijn, is het zelden mogelijk om een installatie precies zoals deze te maken, en is het aanvaardbaar om het aan de eisen van de locatie te laten voldoen.

het kan nodig zijn om de draad enigszins te buigen of te laten schuin lopen, bijvoorbeeld. Deze zullen het richtingspatroon tot op zekere hoogte beïnvloeden, maar voor praktische bediening zal het waarschijnlijk weinig verschil maken.

andere aandachtspunten zijn de manieren om de uiteinden van de draad te bevestigen en ook de feeder aan te sluiten op het midden van de antenne.

bij voorkeur moeten aan de uiteinden isolatoren worden gebruikt omdat deze punten zich op een hoogspanningspunt bevinden. Kleine ‘ ei ‘ isolatoren (Fig. 4a) zijn ideaal en kunnen vrij goedkoop gekocht worden bij antennespecialisten.

ei-isolatoren hebben het voordeel dat als ze breken om welke reden dan ook, ze weg zullen vallen, maar de draad en het bevestigingskabel zullen nog steeds rond elkaar worden gelusd, wat betekent dat de antenne niet zal instorten.

Fig 4: antenne-isolatoren: (a) ei-isolator, (B) “dogbone” – of geribbelde isolator die hier wordt gebruikt als middenstuk van een dipool

de feeder kan op verschillende manieren aan het midden van de antenne worden bevestigd. Speciale dipool centerstukken kunnen worden gekocht. Een ander alternatief is het gebruik van een geribde of ‘dogbone’ isolator.

Er moet ook aan worden gedacht om het uiteinde van het coaxkanaal af te dichten om te voorkomen dat vocht binnendringt. Als er vocht binnenkomt, stijgen de verliezen aanzienlijk, waardoor de coax onbruikbaar wordt.

Het is ook de moeite waard om ervoor te zorgen dat het uiteinde van de coax naar beneden wijst om te voorkomen dat dit vocht binnendringt, zelfs als het is afgesloten.

de feeder kan vrij zwaar zijn en daarom is het soms handig om de coax op een geschikt punt te verankeren om te voorkomen dat er te veel gewicht aan het midden van de antenne hangt. Dit benadrukt ook het punt dat indien mogelijk hard getrokken koperdraad moet worden gebruikt. Koper heeft een lage weerstand en het gebruik ervan zal resulteren in lagere resistieve verliezen, maar gewone koperdraad zal rekken en na verloop van tijd kan het enkele procentpunten langer eindigen.

een dipool is wat een gebalanceerde antenne wordt genoemd. In een ideale wereld moet een balun worden gebruikt met coaxiale feeder (die onevenwichtig is) om de overgang tussen evenwichtige en onevenwichtige systemen te maken.

het gebruik van een balun voorkomt dat de coax enig vermogen uitstraalt of enig geluid opneemt. In veel praktische situaties is het mogelijk om de dipool naar tevredenheid te bedienen zonder een dipool, maar er kan een licht verhoogd risico van interferentie zijn als er geen wordt gebruikt. Eenvoudige baluns kunnen worden gekocht bij antenne leveranciers, of gemaakt.

omgekeerde-V-dipolen

De maximale straling van een dipool vindt plaats in het midden. Daarom is dit het belangrijkste gebied van de antenne om zo hoog mogelijk te houden.

Fig 5: een omgekeerde-V dipool

gekoppeld aan het feit dat het in veel situaties slechts mogelijk is om één hoge mast of hoog punt op de antenne te hebben, maakt dit vaak een omgekeerde-V dipool (Fig 5) een ideale keuze.

de antenne is in principe een gewone dipool, maar in plaats van hem horizontaal te houden, wordt in het midden een enkele mast of ankerpunt gebruikt en worden de twee helften van de dipool naar beneden afgebogen van de centrale mast.

hoewel het het stralingspatroon verandert, waardoor het bijna omnidirectioneel is, blijft de basiswerking hetzelfde. Gezien het gemak en de operationele voordelen van dit type antenne wordt veel gebruikt en is een favoriet bij veel operators.

het belangrijkste punt om op te merken bij het opzetten van een dipool is dat de onderste uiteinden van de antenne buiten het bereik van mensen moeten worden gehouden.

de uiteinden van de antenne hebben een hoge spanning wanneer ze worden gebruikt voor het verzenden en de installatie moet zo zijn dat het niet mogelijk is ze aan te raken. Ook, als de uiteinden naar beneden komen te laag je zou kunnen krijgen grond verliezen – houd ze ten minste drie meter hoog indien mogelijk.

De bevestigingskabels moeten ook zo worden geïnstalleerd dat mensen er niet over kunnen struikelen of struikelen. Een geschikte boom of struik kan helpen dit probleem op te lossen.

andere pagina ’s in deze sectie – Antennes:

  • veiligheid van antennes
  • End-fed wire antennes

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.