navbar.frm 20190426 /navigation.nav
Volgende bijeenkomst 21 november . . Ronde elke zondag 11:00 uur 145.475 MHz . . 10:30 RTTY bulletin . . 11:00 uur Woerdense Ronde . . Volgende bijeenkomst 21 november . .
W

Kleine efficiente VLF-LF antenne

Piezo-elektrische mimi zendantenne
Piezo-elektrische mimi zendantenne

Ultra kleine - met betrekking tot de golflengte - antennes zijn op de ultra lage frequenties goed bruikbaar als ontvang antenne, maar niet bruikbaar als zendantenne. Toepassing van piezo-elektrische materialen brengt daar verandering in.

Op onze HF banden zijn we er aan gewend geraakt dat de afmeting van een antenne minstens een kwart golflengte moet zijn, om effectief elektrisch vermogen in elektromagnetische golven te kunnen omzetten.
Ook ons Mini Whip - zie o.a. PARDT en PA3FWM - kan je een ultra korte ontvang antenne noemen.

Om een ultra korte zendantenne te laten resoneren moet daar een verlengspoel met een zeer hoge zelfinductie voor gebruikt worden.
Daarbij is de stralingsweerstand extreem laag en daarmee het uitgestraalde vermogen vrijwel nihil.
Dit wordt veroorzaakt door een zeer hoge kwaliteitsfactor, (2 x pi x frequentie x zelfinductie / weerstand) van een afgestemd antenne circuit. En het gevolg daarvan is een zeer kleine bandbreedte.

Zeer kleine ontvang antennes zullen daarom niet in de resonantie mode gebruikt worden en zijn daarmee in principe breedbandig.

Een getallen voorbeeld maakt dit misschien duidelijker.
Stel een 10 cm lange antenne. Om die op 35,5 kHz - golflengte is 8,5 km - te laten resoneren is een zelfinductie nodig van 10,5 H.
De stralingsweerstand voor deze antenne op deze frequentie is slechts 0.015 micro ohm.
Bij een antenne stroom van 10 miliAmp wordt de spanning over de zelfinductie, en dus de spanning op het stukje draad, 125 kV, terwijl het uitgestraalde I-kwadraat maal R vrijwel nihil is.

Het SLAC team gebruikte een 9,4 cm lange, 1,6 cm dikke, piezo-elektische cylinder van lithium-niobium. Het midden werd ingeklemd. De zendvermogen werd capacitief aan de onderzijde van het kristal overgebracht.
Ze hebben een Q van 3 honderd duizend waargenomen. Dat wil zeggen dat de antenne spanning daarmee 300.000 maal werd opgeslingerd.

Een hoge Q zult u zeggen houdt de bandbreedte klein. Toch zij konden daarmee de 35,5 kHz draaggolf met 50 Hz FSK moduleren.
Dat bereikten zij met een capacitieve plaat aan het onderste uiteinde van het kristal en daarmee de resonantie frequentie acoustisch in lengte te laten resoneren.

(Nature 2019/10/01 )

Referenties, meer informatie:
Nature A high Q piezoelectric resonator as a portable VLF transmitter
Onderwerpen
ModulatieModulatie MaterialenMaterialen FrequentieFrequentie DigmodeDigmode ComponentenComponenten BijzondereBijzondere BandBand AntenneAntenne
Toon plaatjes?
Redactie: pa0phb @ veron.nl
©    Linux powered