Odpowiedz 
 
Ocena wątku:
  • 0 Głosów - 0 Średnio
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
City Windom (OCF dipol zasilany od końca) na 7 i 14 MHz
SP2BPD Offline
Piotr
*

Liczba postów: 43
Dołączył: 07-11-2013
Post: #1
City Windom (OCF dipol zasilany od końca) na 7 i 14 MHz
Sporządziłem krótką wersję anteny City Windom (nazwa wprowadzona przez UA3AHM, choć w internecie można znaleźć kilku "wynalazców" i kilka nazw tej anteny).

İmage


Rysunek zapożyczam z 5 strony opracowania: http://www.duplexers.eu/catalog/testHF/a..._OH2BR.pdf .

Wymiary:
* ramię długie 15,9 m drutu 1,6 mm;
* ramię krótkie 3,78 m RG58.

Transformator 1:4 w układzie Ruthroffa, 12 zwojów bifilarnie na rdzeniu Ferroxcube TX36/23/15-4C65 (analog FT140-61), pomierzone straty transmisji mniejsze niż 0,1dB.

"Izolator końcowy" to dławik: 14 zwojów RG58 na FT240-43 (nawinięty z przerzutką po 7 zwojach).

Uzyskany SWR: 1,2 @7MHz rosnący do 1,7 @7,2 MHz;
1,6 @14MHz zmniejszający się do 1,2 @14,35MHz.



Uwagi:

* wspomniany kompromisowy rezultat SWR dla dwóch pasm uzyskałem strojąc antenę do rezonansu na f=6,95 MHz, uzyskana długość całkowita (15,9 + 3,78 = 19,68 m) wydaje się zbyt mała, jednak należy uwzględnić, że ramię krótsze anteny jest przedłużone odcinkiem kabla RG58 nawiniętym na rdzeniu FT240-43, więc efektywna jego długość wynosi więcej niż 3,78m;

* uzyskana impedancja dławika wynosi:
14,9kOhm (43,5dB) @7MHz,
9,4kOhm (39,6dB) @14MHz,
przy zastosowanej metodzie pomiarowej:

generator sygnalowy => dławik => 6dB tłumik (50Ohm) => SDR

(próbowalem też innych metod pomiarowych, ale dała się odczuć niewystarczalność miniVNA Pro do pomiaru tak dużych impedancji, zarówno w trybie reflection jak i transmission odczytywałem impedancje mniejsze od ww. a częstotliwość rezonansowa dławika przesunięta była w dół);

* po 10 minutach ciągłego nadawania telegrafią z mocą 100W
temperatura rdzenia FT240-43:
- podniosła się z 20 do 43 stopni C dla 7 MHz,
- pozostała niezmieniona (tj. 20 st. C) dla 14MHz;

* to był główny test anteny, przekonałem się, że impedancja dławika zastosowanego w oryginalnej City Windom (wartość podawana przez producenta to ok. 3kOhm, patrz wykres na stronie 3 wspomnianego opracowania) jest zdecydowanie za mała dla pracy CW z mocą 100W; jej twórca sam zresztą to przyznaje, podając w specyfikacjach: "Max. power input 100 W (PEP) (no more 3 min. SSB)" (http://www.duplexers.eu/catalog/HF/antennas/windom6/, strona zarchiwizowana dostępna przez http://archive.org/web/) ;
zastosowany przeze mnie dławik o 3-5 razy większej impedancji pozwala na intensywną pracę CW;

* antena ta mogłaby pracować w 4 pasmach (dodatkowo 15m i 10m) pod warunkiem zastosowania bardziej szerokopasmowego dławika (np. na rdzeniach z materiału 31), mój wykazuje tylko 1,1kOhm impedancji dla 21 MHz, to zbyt mało by zapewnić wystarczającą izolację,
mogą to zilustrować pomiary prądu na ekranie kabla kilka metrów od dławika po "domowej" jego stronie:
jeśli jako I przyjąć wartość prądu dla 7 MHz, to dla 14 i 21 MHz otrzymałem odpowiednio: 2*I oraz 30*I;

* numerami 1 i 2 na rysunku oznaczyłem 2 dodatkowe dławiki (o impedancji ~5 kOhm) . Służą one głównie polepszeniu właściwości odbiorczych anteny: blokowaniu zakłóceń "domowych" indukujących się na kablu i transportowanych w jej kierunku. Pierwsze testy pokazały, że te 2 dławiki umieszczone w odległ. ok. 5m od dławika głównego i wzajemnie od siebie tłumią wystarczająco skutecznie zakłócenia pochodzące z budynku. Okazała się więc, że antena ta może być cicha. Więcej o problemie pełzania zakłóceń z budynku po kablach w stronę anteny w tym wątku: http://sp-hm.pl/thread-3106.html ;

* wygląda na to, że dobrze wykonana (solidny dławik!) antena City Windom pozbawiona jest wad anteny End Fed, mało tego - może być lepsza też od klasycznej anteny Windom, której zwisający kabel zasilający staje się często źródłem kłopotów zarówno przy nadawaniu jak i odbiorze;
w City Windom kabel prowadzony jest wzdłuż linki odciągu (mocowany do niej), co jest korzystniejszym rozwiązaniem mechanicznym, dzięki któremu może zostać wyposażony w dodatkowe dławiki odsprzęgające (1 i 2) .

Uwagi, propozycje, pytania mile widziane.

pozdr.

Piotr, SP2BPD
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 29-08-2017 20:01 przez SP2BPD.)
29-08-2017 9:50
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ5KVS Offline
Karol
****

Liczba postów: 551
Dołączył: 26-09-2012
Post: #2
RE: City Windom (OCF dipol zasilany od końca) na 7 i 14 MHz
Dławiki można łączyć szeregowo, np. jeden z dużą ilością zwojów który będzie miał dużą dobroć na paśmie np. 40m i drugi na 15m.
29-08-2017 13:50
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2BPD Offline
Piotr
*

Liczba postów: 43
Dołączył: 07-11-2013
Post: #3
RE: City Windom (OCF dipol zasilany od końca) na 7 i 14 MHz
Karol, dzięki,

podobną uwagę napisał Rick, DJ0IP na forum yahoo Windom Antenna, gdzie równolegle opisałem swój twór. Rick zaproponował 13 zwojów na FT240-61 lub 9 na FT240-51, przy czym ten nowy dławik miałby się znaleźć od strony anteny, a mój sprawdzony 14 zw. na FT240-43 od strony domowej.

Niestety nie będę miał okazji więcej eksperymentować w najbliższym czasie. A rzecz może wymagać czasochłonnych i wielekroć powtarzanych prób, ze względu na to, że na każdym paśmie antena będzie miała inną efektywną długość. Izolator końcowy od strony domowej nie istnieje przecież, jest tylko liniowo rozłożona impedancja prowadząca do stopniowego wygaszania sygnału. Obawiam się, że uzyskanie trzeciego pasma może być trudne.

pozdr.

Piotr, SP2BPD
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 29-08-2017 14:24 przez SP2BPD.)
29-08-2017 14:16
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ5KVS Offline
Karol
****

Liczba postów: 551
Dołączył: 26-09-2012
Post: #4
RE: City Windom (OCF dipol zasilany od końca) na 7 i 14 MHz
A czy przypadkiem nie chodzi tu o to aby dany dławik/dławiki miały po prostu największą impedancję na danym paśmie a sumarycznie, na pasmach? Jej długość chyba nie ma tu wiele do rzeczy, po prostu chodzi o "odcięcie" tego końca anteny od reszty świata.
29-08-2017 14:51
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2BPD Offline
Piotr
*

Liczba postów: 43
Dołączył: 07-11-2013
Post: #5
RE: City Windom (OCF dipol zasilany od końca) na 7 i 14 MHz
Tak, o to oczywiście chodzi. Natomiast trudność może polegać na takim zgraniu wielu zmiennych (długości ramion, technika wykonania i kolejność podłączenia dławików), by uzyskać rozsądny SWR na każdym pasmie. Dla anteny Windom o określonej długości opracowano szereg sposobów doprowadzenia jej do rezonansu na 7 nawet pasmach http://hamwaves.com/cl-ocfd/en/index.html . Eksperyment potwierdził to co pokazywały modele i rachunki.

City Windom nie da się tak łatwo symulować ze względu na trudny do zdefiniowania obiekt, jakim jest dławik. Np. opisana przeze mnie antena wykazuje rezonanse na 6,95 i 14,42 MHz. Aby uzyskać zbliżone wartości f rezonansu i impedancji w modelu 4nec2 trzeba przyjąć długość krótszego ramienia jako 4,61m, a nie 3,78m, jak jest w realu. Dławik nawinięty jest ok. 150 centymetrami kabla. Te 83 cm różnicy to mniej więcej połowa dławika. Co będzie w przypadku połączenia szeregowego kilku różnych dławików?

Zagadka, którą może rozwikłać tylko uporczywe eksperymentowanie. Chwilowo nie będę miał na nie czasu, zadowolę się więc dwoma pasmami. Może ktoś inny przejmie pałeczkę w tym miejscu.

P.S. Oczywiście można osłabić założenia projektu, zgodzić się na mniejszą impedancję dławika, większe straty mocy. Tyle że wtedy nie będziemy mieli do czynienia z anteną powtarzalną, o dobrej sprawności i odporności na zakłócenia bliskie przy odbiorze. Jak to często się dzieje z antenami OCFD: jednemu ona będzie działać, innemu nie. Komuś wybuchnie balun a innemu antena rozstroi się, bo żona wywiesi pranie.

Edit 1:
dla zainteresowanych: równolegle odbywa się rozmowa na temat City Windom
- tutaj: http://sp7pki.iq24.pl/default.asp?grupa=...mat=387910 ,
- i tu: https://groups.yahoo.com/neo/groups/wind...opics/7643

Edit 2:
- sposób na dodanie następnych pasm: wydłużenie anteny i umieszczenie kondensatora między trafo 1:4 i dłuższym ramieniem, rozwiązanie stosowane w klasycznych Windomach;
- kondensator ten może być wykonany z tegoż kabla RG58;
- opisane tutaj: http://mirradio.ru/product_info.php?products_id=4206 i tu: http://www.radioscanner.ru/forum/topic41014-31.html (wpisy 26 Июн 2017 18:29:47 i 29 Июн 2017 17:22:07 );
- przy czym ja bym uparcie walczył o większą niż w antenie komercyjnej impedancję dławika głównego i koniecznie dodał 2 dławiki wspomagające (patrz: http://sp7pki.iq24.pl/podglad_posta.asp?...za=2459684 i http://sp7pki.iq24.pl/podglad_posta.asp?...za=2459874 )

pozdr.

Piotr, SP2BPD
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 01-09-2017 11:49 przez SP2BPD.)
01-09-2017 11:48
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2BPD Offline
Piotr
*

Liczba postów: 43
Dołączył: 07-11-2013
Post: #6
RE: City Windom (OCF dipol zasilany od końca) na 7 i 14 MHz
Eksperyment - porównanie tej anteny z podobnej długości Random Wire (kawał drutu za oknem). Random Wire dostrojona za pomocą tunera, za "ziemię" posłużył grzejnik i instalacja c.o.

7 MHz
İmage

14 MHz
İmage

W obu przypadkach dolna część wodospadu to Random Wire, część górna to antena z tego wątku. Takiego zaszumienia jak w Random Wire można się spodziewać w przypadku wszystkich anten balkonowych (wędki itp.) korzystających z "ziemi" jaką stanowią elementy stalowe konstrukcji budynku i wszelkie metalowe instalacje (woda, c.o.). Z kolei niskie szumy testowanej anteny to wynik tego, iż oddalona jest ona od domowych źródeł zakłóceń (w tym przypadku o ok. 8-10 metrów), a dławiki skutecznie tłumią niepożądane prądy płynące po koncentryku.

I jeszcze przy pomocy 4nec2 uzasadnienie, czemu zastosowałem dwa dławiki pomocnicze:

İmage

Kolor zielony to rozkład prądu przy pobudzeniu od strony domu (zakłócenie).
Z - impedancja dławika głównego ("izolatora końcowego")
Z1, Z2 - impedancje dławików pomocniczych.
Rin - impedancja (rezystancja) wejściowa odbiornika przeniesiona przez kabel i trafo 1:4 do zacisków anteny, Rin=200 Ohm.

Oto tłumienie zakłóceń w przypadku, gdy występuje jeden z dławików Z1, Z2 oraz dla obecnych obu dławików. Za poziom odniesienia 0dB przyjąłem moc wydzielaną w Rin dla Z1=Z2=0 Ohm.

f= 7,05 MHz; Z= 14,9 kOhm
Z1= 0; Z2= 5 kOhm => -10 dB
Z1= 5 kOhm; Z2=0 => -17 dB
Z1= Z2= 5kOhm => -23 dB

f= 14,05 MHz; Z= 9,5 kOhm
Z1= 0; Z2= 5 kOhm => -10 dB
Z1= 5 kOhm; Z2=0 => -5 dB
Z1= Z2= 5kOhm => -17 dB

Obecność obu dławików pomocniczych zapewnia dodatkowe tłumienie zakłóceń lokalnych w granicach 3 do 4 S.

Odległość pomiędzy dławikami to ~1/4 długości fali dla największej częstotliwości pracy anteny. Raczej nie powinno się tego dystansu zwiększać, gdyż przy odległości bliskiej 1/2 dł. fali skuteczność tłumienia znacznie maleje.

pozdr.

Piotr, SP2BPD
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 03-09-2017 21:11 przez SP2BPD.)
03-09-2017 18:58
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
Odpowiedz 


Skocz do:


Użytkownicy przeglądający ten wątek: 1 gości