{"id":1425,"date":"2018-02-22T11:08:05","date_gmt":"2018-02-22T10:08:05","guid":{"rendered":"https:\/\/ovp24.org\/wp\/?page_id=1425"},"modified":"2018-02-27T17:20:50","modified_gmt":"2018-02-27T16:20:50","slug":"antennensimulation-und-probeaufbau","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/ovp24.org\/wp\/?page_id=1425","title":{"rendered":"Antennensimulation und Probeaufbau"},"content":{"rendered":"

Im Rahmen der Vorbereitung eines Technik-Wochenendes bei P24 (im April 2018) hat Willi (DK6SX) eine interessante Antennenform im Internet gefunden, die wir mal ausprobieren wollen.<\/p>\n

Die Idee dieser Antenne stammt von Henry,  OU5U bzw. OZ3FD (www.qrz.com -> OU5U):<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Helmut (DL5HG) hat nun versucht, diese Antenne mit 4nec2 von Arie Voors (http:\/\/www.qsl.net\/4nec2\/)<\/a> zu simulieren. Das erste Ergebnis offenbart noch einigen Optimierungsbedarf. Das SWR bei „normalem“ Untergrund ist bestenfalls 1 : 3,5.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Hier nun weitere Optimierungen durch Helmut (DL5HG):<\/p>\n

Die urspr\u00fcnglichen Daten wurden etwas ver\u00e4ndert, weil die Simulation keine sinnvollen Ergebnisse zeigte. In Abbildung 1 ist der prinzipielle Aufbau der Antenne dargestellt. In Abbildung 2 ist die Antennenbeschreibung des Antennensimulators 4nec2 dargestellt.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Abbildung 1: Prinzip Aufbau der Antenne f\u00fcr 40 m<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\" <\/p>\n

Abbildung 2: Antennenaufbau in 4nec2<\/p>\n

 <\/p>\n

In Tabelle 1 sind die Simulationsergebnisse mit verschiedenen Untergrundtypen dargestellt. Bei allen
\nSimulationen wurden die Antennenabmessungen von Abbildung 1 benutzt und die entsprechenden
\nWerte f\u00fcr die Induktivit\u00e4t L und Kapazit\u00e4t C optimiert. Die Optimierungsziele waren
\nStehwellenverh\u00e4ltnis (SWR), Anpassungswiderstand (50 \u03a9) und Antennengewinn (Gain in dBi)
\nPrinzipiell gilt, je besser der Untergrund, je h\u00f6her der Antennengewinn.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
 Ground<\/strong><\/td>\n Type<\/strong><\/td>\n C [pF]<\/strong><\/td>\n L [uH]<\/strong><\/td>\n SWR<\/strong><\/td>\n Gain [dBi]<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
 perfect ground<\/td>\n –<\/td>\n 175<\/td>\n 23,0<\/td>\n 1,06<\/td>\n 5,87<\/td>\n<\/tr>\n
 real ground<\/td>\n good<\/td>\n 110<\/td>\n 4,0<\/td>\n 1,05<\/td>\n -9,90<\/td>\n<\/tr>\n
 <\/td>\n avarage<\/td>\n 63<\/td>\n 6,3<\/td>\n 1,01<\/td>\n -12,80<\/td>\n<\/tr>\n
 <\/td>\n moderate<\/td>\n 70<\/td>\n 6,1<\/td>\n 2,23<\/td>\n -18,20<\/td>\n<\/tr>\n
 <\/td>\n poor<\/td>\n 47<\/td>\n 8,7<\/td>\n 2,78<\/td>\n -17,10<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Tabelle 1: Simulationsergebnisse mit unterschiedlichem Untergrund<\/p>\n

 <\/p>\n

Im Folgenden werden die Simulationsergebnisse auf Basis des \u201ereal ground \u2013 average\u201c genauer
\ndargestellt. Das Simulationsergebnis bei 7.1 MHz ist in Abbildung 3 dargestellt.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Abbildung 3: Simulationsergebnis bei f = 7.1 MHz<\/p>\n

 <\/p>\n

Abbildung 4 zeigt das Stehwellenverh\u00e4ltnis bzw. den Reflektionskoeffizient im interessierenden
\nFrequenzbereich. Da auf die Frequenz f = 7.1 MHz optimiert wurde, liegt dort der Tiefpunkt mit
\neinem simulierten SWR Wert von 1.01.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Abbildung 4: SWR im Frequenzbereich<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Abbildung 5: 3D Plot bei 7.1 MHz<\/p>\n

 <\/p>\n

Aus Abbildung 5 kann man erkennen, da\u00df die Abstrahlung in Richtung des isolierten Drahtes
\n(Direktor) maximal ist und nicht, wie urspr\u00fcnglich erwartet, in entgegengesetzter Richtung. Die
\nerwarteten 4 dB Gewinn von OU5U konnten h\u00f6chstens mit Hilfe der Simulation mit \u201eperfect ground\u201c
\nbest\u00e4tigt werden. Bei \u201ereal ground \u2013 average\u201c waren max. -12,8 dBi in Direktor-Linie zu erreichen.<\/p>\n

N\u00e4chste Simulation, nun mit Radials:<\/strong><\/p>\n

Die bisherige Groundplane Antenne wurde mit Hilfe von zus\u00e4tzlichen Radials von jeweils 12 m L\u00e4nge erg\u00e4nzt um die Bodenverh\u00e4ltnisse etwas zu kompensieren. In Abbildung 1 ist der prinzipielle Aufbau der Antenne dargestellt. Die optimierten Werte bzgl. SWR, 50 \u03a9Anpassung und maximalen Antennengewinn waren C = 133 pF und L = 16 \u03bcH.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Abbildung 2: Antennenaufbau in 4nec2<\/p>\n

 <\/p>\n

Das Simulationsergebnis bei 7.1 MHz ist in Abbildung 3 dargestellt. Die Anpassung an die 50 \u03a9 Quelle
\nw\u00e4re g\u00fcnstiger, wenn die Radials mit etwa 135\u00b0 nach au\u00dfen geneigt verlegt werden k\u00f6nnten. Siehe
\nauch Rothammel (13. Auflage) Kap. 19.4.3 Referenz: [Tinus, W.C.: Ultra-high frequency Antenna
\nTerminations \u2013 using concentric lines. Electronics, August 1935, pp. 239-24].<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Abbildung 3: Simulationsergebnis bei f = 7.1 MHz<\/p>\n

 <\/p>\n

Abbildung 4 zeigt das Stehwellenverh\u00e4ltnis bzw. den Reflektionskoeffizient im interessierenden
\nFrequenzbereich. Da auf die Frequenz f = 7.1 MHz optimiert wurde, liegt dort der Tiefpunkt mit
\neinem simulierten SWR Wert von 1.10.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Abbildung 4: SWR im Frequenzbereich<\/p>\n

 <\/p>\n

Aus Abbildung 5 und Abbildung 6 kann man erkennen, da\u00df die erwarteten 4 dB Gewinn von OU5U
\nzwar nicht erreicht werden konnten, sich aber durch die Radials der Gewinn von -12.8 dBi (ohne
\nRadials) auf -1.2 dBi (mit Radials) in Hauptstrahlrichtung bei gleichem Untergrund verbessern lie\u00df.<\/p>\n

\"\"\"\"<\/p>\n

Abbildung 5 und 6: 3D Plot bei 7.1 MHz (mit und ohne Radials)<\/p>\n

 <\/p>\n

Helmut (DL5HG), Willi (DK6SX) und Dirk (DK1DKE)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Im Rahmen der Vorbereitung eines Technik-Wochenendes bei P24 (im April 2018) hat Willi (DK6SX) eine interessante Antennenform im Internet gefunden, die wir mal ausprobieren wollen. Die Idee dieser Antenne stammt von Henry,  OU5U bzw. OZ3FD (www.qrz.com -> OU5U): Helmut (DL5HG) hat nun versucht, diese Antenne mit 4nec2 von Arie Voors (http:\/\/www.qsl.net\/4nec2\/) zu simulieren. Das erste Ergebnis offenbart […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_mc_calendar":[],"footnotes":""},"class_list":["post-1425","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ovp24.org\/wp\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1425","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ovp24.org\/wp\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/ovp24.org\/wp\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ovp24.org\/wp\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ovp24.org\/wp\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=1425"}],"version-history":[{"count":15,"href":"https:\/\/ovp24.org\/wp\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1425\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1467,"href":"https:\/\/ovp24.org\/wp\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1425\/revisions\/1467"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ovp24.org\/wp\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=1425"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}