navbar.frm 20180310
ATTENTIE. . VAKANTIE ONDERHOUD . . Bijeenkomst op 18 oktober 2018 . . Elke zondag 145.475 MHz . . 10:30 RTTY bulletin . . 11:00 uur Woerdense Ronde .
W

AANPASSEN VAN ANTENNES

Samenvatting

Verslag van de lezing van Ruud Jansen, PA0ROJ, voor de juni bijeenkomst 2006.

Hoewel er WK-voetballen was, bleek toch weer dat de echte radioamateurs graag een bijeenkomst van de afdeling Woerden bezoeken. We telden een kleine 15 belangstellenden.

Ruud is niet onbekend bij velen van ons. We herinneren ons nog de bijeenkomsten van de Dutch RTTY Gang in restaurant de Putkop. Ruud introduceerde en demonstreerde daar zijn PLL, de Phase Lock Loop RTTY-decoder. Een revolutie toendertijd.

Via het SHF-gebeuren daalde Ruud af naar de VHF-band van de weersatellieten. Ook die kon je immers met PLL decoderen. Satellieten en astronomie trokken nu zijn interresse. Uit die activiteiten heeft hij Copernicus, de volkssterrenwacht in Haarlem opgericht. Hij was vele jaren docent op de HTS Haarlem, waar hij beschikte over meetinstrumenten en werkplaatsen. Een van onze afdelingsleden is daar nog student van hem geweest.

Zijn experimenteren met circulair gepolariseerde antennes voor De ontvangst van satellieten is niet onopgemerkt gebleven. Zijn ontwerpen werden gepubliceerd onder indonesische namen: Ketjil, Pita. Velen kennen hem van de zelfbouwtentoonstellingen waar hij dan zijn 'overmaatse slagroomklopper' toont, die door velen is nagebouwd.

Circa 5 jaar geleden werd hem gevraagd om zijn ontwerp zo uit te voeren dat het ten alle tijden met succes na te maken zou zijn. Alles is nu keurig gedocumenteerd opgeschreven en reeds gedeeltelijk verschenen in GEO, een engelstalig tijdschrift, omdat ELECTRON het niet wilde publiceren.

In zijn lezing presenteerde hij, in 7 fazen, de hele ontwerpcyclus voor een 137,5 MHz antenne, de Resonante Quadrifilaire Helix Antenne, RQHA. Het accent lag daarbij op de aanpassingsproblematiek.

Fase 1: De antenne impedantie.

Een RQHA is opgebouwd voor de ontvangst van gepolariseerde golven. De antenne is symetrisch in het horizontale vlak en heeft een grote openingshoek in het vertikale vlak. Uitermate geschikt dus voor de weersatellieten. Een probleem is de antenne impedantie en de koppeling van beide antenneloops aan een 50 ohm kabel. In deze fase werd getoond hoe men de aansluitimpedantie van de antenne kan beinvloeden door het wijzigen van enkele afmetingen.

Fase 2 : De antenne center frequentie.

Bij de experimenten in fase 1 veranderde de centrale frequentie als gevolg van de verschillende mechanische afmetingen. Met behulp van schaalfactoren kunnen nu alle maten zodanig worden gecorrigeerd dat de centrale frequentie exact op 137.5 MHz komt te liggen. De afmetingen van de antenne elementen liggen dus nu vast.

Fase 3: De 90-graden koppeling.

Voor de ontvangst van circulair gepolariseerd golven moeten beide, onder 90 graden opgestelde loops met gelijke amplitude en 90-graden in fase worden gevoed. Er zijn diverse mogelijkheden om zoiets te realiseren. De gekozen oplossing was om de afmetingen van elke loop afzonderlijk, zodanig aan te passen, dat beide impedanties een gelijke imaginaire impedantie krijgen. Dus loop A werd inductief en loop B werd capacitief. Dit werd met behulp van een Smith-diagram geillustreerd.

Fase 4: Meting van de impedantie en VSWR van de antenne.

Impedantiemetingen over een bandje van enkele MHz rondom de centrale frequentie toont aan dat de voorgaande stappen succesvol zijn afgerond.

Fase 5: Balun

De antenne heeft een symetrische aansluiting die over moet gaan naar deasymetrische coax. Er zijn diverse balans-unbalance uitvoeringen te vinden in de literatuur. De voor- en nadelen van de mogelijkheden werden uitvoerig besproken. Gekozen is voor een uitvoering met ferrietkralen, die de mantelstroom onderdrukt.

Fase 6: Impedantieaanpassing.

De antenne impedantie is in de meeste gevallen geen 50 ohm. Aanpassen met een ferriettransformator is moeilijk op VHF. Eenvoudiger is gebruik te maken van korte stukjes coax met een verschillende karakteristieke impedantie. Het gratis computerprogramma PASAN geeft op een fraaie wijze snel de juiste afmetingen.

Fase 7: Mechanische uitvoering.

Nadat alle electrische parameters zijn bepaald, is het tijd om Een contructie te presenteren die robust en weerbestendig is en door veel amateurs met succes kan worden nagebouwd. Immers niet iedereen bezit de juiste apparatuur om impedantiemetingen te kunnen doen op VHF.

Tot slot.

Ruud, PA0ROJ, is bereid om te bemiddelen bij het verkrijgen van wat moeilijker mechanische onderdelen.
Bekijk eens Ruud's website en bezoek de website over kunstmanen.

Op de website van Marien van Westen, PA0MVW kan men PASAN downloaden. Dit is een programma, waarmee men aan de hand van Smithdiagrammen, interactief de onderdelen van een aanpassingseenheid kan bepalen. Het programma werkt met 'wine' ook onder LINUX.
Zijn website bevat nog veel meer interessante programma's, voor Windows en LINUX gebruikers.

Het was een leerzame avond, waarbij het hoe en waarom van het aanpassen van een antenne aan een ontvanger op heldere wijze, uitvoerig besproken en getoond werd.

(PA0PHB)
Pieter J. T. Bruinsma, PA0PHB

Meer informatie:

. .