Hva er effektiviteten til en dublett antenne?

Annonse 1

Annonse 1

Doublet Antenna

Som en mangeårig amatør som har slitt med alt fra lekk baluner til sølete koaksialkabler, kan jeg fortelle deg dette: all-band doublet-antennen er kanskje et av de mest effektive og elegante HF-antennesystemene som er tilgjengelige – når den bygges og brukes riktig. Men for mange nykommere og til og med erfarne operatører gjenstår ett vedvarende spørsmål: hva er effektiviteten til en doublet-antenne?

Effektivitet handler i denne sammenhengen ikke om teoretisk gevinst – det handler om hvor mye av riggens utgangseffekt som faktisk når ionosfæren og hvor godt antennesystemet ditt hører det som er der ute. For å svare på det, må vi se på doublet-antennen ikke bare som en ledning, men som et komplett antennesystem: ledning, mateledning, tuner og alt i mellom.

    En dublett er et system, ikke bare en ledning

    All-band-dubletten er i bunn og grunn en sentermatet horisontal trådantenne, matet med en parallell transmisjonslinje og koblet til en antennetuner. Selv om den kan se ut som en dipol, oppfører den seg ganske annerledes – spesielt på tvers av flere bånd.

    Doublet Antenna

    Selve antennen er vanligvis 40 meter lang, selv om variasjoner som 30 meter og 20 meter har vært i håndboktabeller siden 1930-tallet. I motsetning til en monobånds resonant dipol matet med koaksialkabel, er dubletten avhengig av en tuner for å håndtere store impedanssvingninger på forskjellige bånd.

    Tabell 1 – Vanlige dublettlengder og deres dekning

    LedningslengdeDekker disse bandene godt
    67 feet40m – 10m (kan fungere på 60m)
    100 feet80m – 10m (kort på 80m)
    135 feet80m – 10m (beste dekning)

    For å fungere effektivt bør ledningen ha en bølgelengde på minst ½ ved den laveste driftsfrekvensen. Dette minimerer reaktansen og bidrar til å kontrollere impedansen i matepunktet.


    Hvorfor ikke bare bruke en koaksialmatet dipol?

    Det er her effektiviteten begynner å falle fra hverandre for mange radioamatører. La oss si at du kjører 30 meter med RG-8X til en 40 meter lang sentermatet kabel. Høres enkelt ut, ikke sant? Men matepunktimpedansen på forskjellige bånd kan variere fra 20 + 100 ohm til 2000–2000 ohm, avhengig av frekvens og kabellengde.

    Kjør den avviket gjennom 30 meter med koaksialkabel, og du ber om trøbbel. TLW (av N6BV i The ARRL Antenna Book) viser at ved disse høye SWR-ene kan tapene overstige 10 dB – noe som betyr at bare 10 % av effekten når antennen!

    Sammenlign tap: Koaksial vs. 450Ω stigeledning (100′)

    BåndMatepunkt Z (ohm)Koaksialtap (dB)Tap av stigelinje (dB)
    80m~2000 – j100013.5 dB0.4 dB
    40m~500 – j05.5 dB0.2 dB
    20m~200 – j3003.0 dB0.1 dB
    10m~100 – j1001.5 dB<0.1 dB

    Konklusjon: koaksialkabel er praktisk, men ladderlinje er effektiv, spesielt på tvers av bånd.


    Matelinjetap = Systemtap

    Mesteparten av systemtapet ditt vil oppstå i matelinjen, spesielt hvis den er koaksial. Dublettens impedans er ikke konstant – den svinger mye etter bånd, og koaksial er rett og slett ikke designet for å håndtere høy SWR grasiøst. Ladderlinje, med sitt lave tap og høye SWR-toleranse, er ideell.

    La oss bryte det ned:

    RG-8X tap på 80 m med 2000Ω belastning ≈ 13,5 dB → Bare 4,5 % av sendeeffekten din utstråles!

    450Ω ladderlinjetap i samme oppsett ≈ 0,4 dB → 91 % av sendeeffekten din kommer ut.

    Når det gjelder antenneeffektivitet, er lærdommen enkel: lavt matelinjetap = high system efficiency.


    Antennehøyde: Fri forsterkningsfaktor

    La oss si at dubletten din er 40 meter lang og 6 meter over bakken. Den vil fortsatt stråle – men stort sett rett opp. For effektivt DX-arbeid ønsker du lavvinkelstråling, som kommer fra økende høyde.

    Tabell 2 – Strålingsvinkel vs. høyde for 135′-dublett

    Høyde (fot)Høyde i bølgelengder @ 20 mStartvinkel
    20′0.3 λ~60° (NVIS)
    40′0.6 λ~35°
    60′0.9 λ~20°

    Tommelfingerregel:

    • Lav antenne = lokal NVIS
    • Høy antenne = lavvinkel DX

    For å maksimere effektiviteten til det utstrålte signalet, gå så høyt du kan – trær, tårn, bardunmaster – hva enn som helst.


    Lobeformasjon: Den «skjulte» effektivitetsfaktoren

    Nykommere orienterer ofte dublett-bredsiden sin mot et DX-mål, bare for å oppdage at signalet topper seg i uventede retninger. Dette er ikke forplantning – det er fysikk.

    Etter hvert som ledningen blir flere bølgelengder lang (spesielt på 15 m og 10 m), danner den flere azimutlober – ofte bort fra den tiltenkte retningen.

    Tabell 3 – Antall lapper vs. bånd (135′-dublett)

    BåndElectrisk LengdeAsimut-lober
    80m~0.5 λ2 lobes
    40m~1 λ2 lobes
    20m~2 λ4 lobes
    15m~3 λ6 lobes
    10m~4 λ8 lobes

    Derfor kan det hende at det sterkeste signalet ditt går sørover i stedet for østover. Effektivitet i retningsbestemmelse handler ikke bare om hvor ledningen peker – det handler om hvor mange lober den produserer i et gitt bånd.


    Impedanstransformasjon og tunerens rolle

    Lengden på matelinjen fungerer som en roterende impedanstransformator. Hvis du plotter motstand og reaktans langs en 100 fot lang 450Ω-linje med en belastning på 2000-2000Ω i den ene enden, vil du se enorme impedansvariasjoner. Noen ganger faller den til under 50Ω, andre ganger stiger den til 3000Ω.

    Derfor må tuneren din være robust.

    God Tuner = God Effiktivitet

    • Balanserte lenkekoblede tunere (som Johnson Matchbox): Mest effektive.
    • Balanserte L- eller CLC-nettverk: Bra, men begrenset tuningsområde.
    • Single-endede tunere med 4:1 baluner: Vær forsiktig. Varme = tap.

    Hvis balunen blir varm, bruker du watt. En 1:1 strømbalun på veggen i hytten etterfulgt av en kort koaksialkabel til tuneren kan bidra til å redusere tap og forbedre stabiliteten.


    Når «effektivitet» betyr å løse RFI

    Du har kanskje en vakkert stemt dublett – men hvis hytta din er full av RF-feedback, er den ikke effektiv i praktisk forstand.

    Symptomer:

    • CW-riggen låser seg midt i sendingen
    • Lydsumming på SSB
    • Feil med elektronikk i nærheten

    Løsninger:

    • Bruk en 1:1-choke ved husveggen (W2DU ferrittdesign)
    • Sørg for at kort, jordet koaksialkabel kobler til tuneren
    • Hold stigeledningen unna ledninger, metall og vegger
    • Jord riggen med en kort, tykk jordingskabel

    RF i hytta er ikke bare en plage – det er en energilekkasje og et tegn på at systemet ditt ikke fungerer så rent eller effektivt som det kunne.


    Sammendrag: Så, hva er effektiviteten til en dobbelantenne?

    Svaret er: svært høyt – hvis systemet er bygget og installert riktig.

    SystemelementEffektivitetspotensial
    Strålende ledning (135′)98–99%
    100 fot med 450Ω stigeledning>90%
    Balansert tuner>95%
    Totalt system (ideelt)85–95%

    I motsetning til dette kan en dårlig tilpasset koaksialmatet «dublett» med høy SWR gi <20 % total effektivitet.

    Så ja, doblettantennen – spesielt i sin 40 meter lange, stigematede, riktig innstilte form – er blant de mest effektive HF-trådantennene du kan bygge.

    Og best av alt? Den er billig. Den er enkel. Og den fungerer DX som en drøm.

    Comments

    comments

    Annonse 2

    Annonse 2

    Be the first to comment

    Leave a Reply