Bygg en HF Ham Radio Dipole Antenna

Dipole Antenns Include:
Dipolantennens grunder Ström & spänning Halvvågsdipol Foldad dipol Kort dipol Doublett Dipollängd Dipolmatningar Strålningsmönster Bygg HF-amatördipol Inverterad V-dipol HF multibands fläktdipol HF multibands fälldipol G5RV-antenn FM-dipolkonstruktion

Dipoler är en av de enklaste antennerna att bygga eller konstruera och uppföra för HF-amatörradiobanden, och dessutom kan de vara mycket effektiva. Dipoler används ofta på band som 80 meter, 40 meter, 20 meter, 15 meter och 10 meter där de kan ge utmärkta prestanda.

En dipolantenn kan vara en mycket effektiv antenn som ger bra prestanda, särskilt om den sätts upp så högt som rimligen är möjligt och på avstånd från hinder etc.

Att bygga en dipol på HF-amatörband behöver inte vara dyrt. Ofta kan de delar som behövs räddas från tidigare antenner eller köpas för en relativt liten kostnad. Tråd, feeder, isolatorer och fästanordningar är allt som behövs.

Byggandet av antennen och uppförandet av den kan ge en stor inblick i antennerna eller antennerna och hur de fungerar, och på så sätt kan stationens prestanda förbättras ytterligare.

Basisk HF-dipolantenn

Det mest okomplicerade sättet att installera en dipol är som en horisontell antenn, även om detta inte alls är det enda sättet. En dipol är också vanligast som en dipol med halv våglängd, även om detta inte är den enda längden som kan användas.

För att mata dipolen vid en högströmspunkt, som i fallet med centrummatning av en halvvågsdipol, innebär det att den matas vid en strömhögsta pint på antennen. Detta ger en låg impedans för matningsimpedansen och detta passar bra ihop med 50 Ω matning. Det är också möjligt att ha längre längder – antenner med längder som är udda multiplar av halva våglängder ger också en låg impedans. Detta innebär att en dipol på 40 meter också kan användas som en dipol med tre halva våglängder på 15 meter.

Den grundläggande halvvågsdipolen i sig är ganska okomplicerad, den består av ett strålande element som är en halv våglängd långt och matas i mitten.

Diagrammet ovan ger det grundläggande formatet för antennen, men i verkligheten kommer antennen att behöva sättas upp mellan två stöd.

Diagrammet ovan visar en typisk installation för en dipolantenn på amatörbandet. Ofta kan stöden vara en lämplig punkt på ett hus och ett annat stöd i trädgården. På huset kan det vara möjligt att fästa dipolen på skorstenen eller en annan hög punkt. Då kan ett annat stöd vara en stolpe eller till och med ett träd. Det kan till och med finnas en annan lämplig byggnad.

Det är möjligt att sätta upp antennen på många ställen, med hjälp av de stöd som finns tillgängliga eller som kan sättas upp. Lite tankeverksamhet och uppfinningsrikedom ger ett antal olika alternativ.

Om man använder ett träd som stöd måste man komma ihåg att trädet kommer att röra sig i vinden. Om antenntråden blir för spänd när vinden förflyttar trädet fram och tillbaka kan tråden gå sönder. Detta måste beaktas, och det finns flera metoder för att övervinna detta.

Dipolens längd

Typiskt sett är koaxmatade dipoler en halv våglängd långa enligt beskrivningen ovan för att ge den erforderliga matningsimpedansen.

För att dipolen ska vara en elektrisk halv våglängd lång, måste den vara en viss längd. Detta är inte exakt samma sak som för en elektrisk halv våglängd i det fria utrymmet eftersom faktorer som ändverkan – en effekt som orsakas av att tråden inte fortsätter i all oändlighet -, trådens tjocklek och en mängd andra faktorer påverkar antennens längd.

Det är möjligt att beräkna antennens ungefärliga längd med hjälp av formeln nedan:

En tabell över längder för HF-amatörradiobanden visas nedan:

Med tanke på att det finns många variationer i beräkningen av antennens längd, och dessa inkluderar till och med närheten till andra föremål och de lokala förhållandena, etc., är det alltid bäst att klippa antennen något längre än förväntat, och sedan trimma den för att ge den optimala prestandan.

Det kan också hända att dipolen behöver optimeras för drift på en viss del av bandet. Längden kommer att vara något annorlunda för bästa prestanda i toppen av ett band jämfört med botten av bandet. Ofta beror det på om man tänker sig morse- eller SSB-drift.

Troligtvis är det möjligt att med hjälp av en antenntuner i radiohytten minska det SWR som sändaren ser till 1:1 överallt på bandet. Om ingen antenntuner används kan SWR-nivån stiga till en nivå där transceiverns utgångsskydd kan börja minska effektnivån vid den ena eller andra ytterligheten av bandet.

Inköpslista

Ett fåtal artiklar behövs för att tillverka en HF-dipol för amatörbanden. Dessa är normalt ganska lätta att skaffa, normalt till en relativt låg kostnad.

• Antenntråd: Ett av de viktigaste kraven för antennen är naturligtvis själva tråden. Även om vanlig isolerad koppartråd kan användas, sträcker sig koppar mycket lätt, och det kommer att visa sig att antennen med tiden blir längre till följd av den belastning den utsätts för.
  Ofta används hårt dragen koppartråd och denna sträcker sig mycket mindre. Kopparn är mindre flexibel, men detta är inget problem för en antenninstallation eftersom tråden inte behöver böja sig särskilt mycket.

• Isolatorer: Det är bra att placera isolatorer i båda ändarna av antennen. Eftersom antennens ändar är de punkter där spänningen är som störst kan de potentialer som uppnås bli mycket stora, särskilt om sändare med hög effekt används. Tråden kan fästas stadigt på isolatorerna och isolatorerna kan i sin tur fästas på nylonrep.
  Det är klokt att införliva en remskiva i antennens ände. På så sätt kan antennen sänkas och höjas om ändringar måste göras eller om underhåll krävs.
  Om ett träd används som fjärrförankringspunkt krävs någon form av dragavlastning för att ta hänsyn till eventuella rörelser om ett träd används som en av förankringspunkterna. Detta kan åstadkommas genom att använda en remskiva och sedan fästa en vikt i botten. Vikten belastar antenntråden för att hålla den på plats, men vikten kan röra sig upp och ner för att ta hänsyn till trädets rörelser.

• Dipolcentrum & balun: Dipolens centrum kräver att den koaxiala eller öppna mataren ansluts till den. Även om det kan vara frestande att helt enkelt ansluta mataren och låta den ta emot belastningen, är detta inte särskilt tillfredsställande när det finns ett långt fall för mataren – ett dipolcentrum bör användas. Detta kommer att ta emot den belastning som orsakas av spänningen på tråden, vilket gör att man undviker skador på mataren under en längre tidsperiod. Ofta är det möjligt att använda en vanlig antennisolator för detta ändamål.
  

  

  Ofta placeras en balun vid dipolens matningspunkt – dessa tillverkas också ofta för att också fungera som dipolcentral och kan ge dragavlastning och ett sätt att förbinda antennens två utstrålande ben med den koaxiala mataren . Balun är en transformator som används för att ansluta ett balanserat system till ett obalanserat eller vice versa – ordet balun kommer från Balanced to unbalanced. Den behövs eftersom en dipol är en balanserad antenn, dvs. ingen av anslutningarna är jordad, och den koaxiala mataren är obalanserad, eftersom matarens yttre fläta är ansluten till jorden. Även om antennen fungerar utan balun, förhindrar användningen av en balun att signalen strålar från eller fångas upp av matningsledningens flätning. Detta kan bidra till att förhindra att störningar orsakas av närliggande TV-apparater eller andra former av radioutrustning. Användningen av en balun säkerställer också att det normala åttafiguriga strålningsmönstret bevaras, vilket är en fördel när det är viktigt med riktverkan.
  Baluns kan tillverkas eller köpas. När det gäller matning av en dipol med koaxialkabel på 50 ohm skulle de normalt vara en 1:1-transformator, dvs. en som har samma antal varv på primär- och sekundärsidan.

• Feeder: Feedern för antennen är också viktig. Koaxialkabel är det självklara valet eftersom den är lätt att använda och är mycket tolerant mot närvaron av närliggande och detta är mycket viktigt när man drar en kabel in i ett hus. Den normala impedansen som används är 50Ω – detta är den standard som används för de flesta amatörradioutrustningar.
  Det är också möjligt att använda en matare med öppen tråd och om detta används är det inte nödvändigt att använda en balun.

HF-dipolkonstruktion praktiska aspekter

När man konstruerar en HF-dipol för amatörradiotillämpningar, eller för vilken tillämpning som helst, finns det några försiktighetsåtgärder som det är klokt att följa.

• Antennens aktiva längd inkluderar inte tråd som slingas bakåt för fastsättning: Vid mekanisk fastsättning av antenntråden till en isolator eller annan ändpunkt är det bästa sättet ofta att ta tråden genom isolatorn och linda och sedan löda tråden runt sig själv.
  

  

  När du mäter antennens elektriska eller aktiva längd ingår inte den sektion som slingas tillbaka i den elektriska längden, och därför måste tråden klippas längre för att rymma denna mängd. Detta är utöver det extra som krävs för att antennen ska kunna beskäras till rätt längd.

• Så högt som möjligt: Som med alla antenner är det bäst att installera HF-hammarbandsantennen så att den är så hög som möjligt. Detta kommer att bidra till att den kan ge den bästa prestandan. Det är överraskande vilken förbättring som det ger att höja en antenn – när den börjar rensa bort de omgivande föremålen som frågar signalen kommer den att ta emot och stråla mycket bättre.
• Håll dig borta från andra föremål: Så långt det är möjligt bör dipolantennen för HF-amatörband hållas borta från föremål som kan maskera de signaler som tas emot och sänds. I en hemmiljö är detta inte alltid möjligt, men lite planering och förutseende kan göra det bästa av varje installation.
• Försegla koax: Om koaxialkabel ska användas är det viktigt att den övre änden är förseglad. Om inte kan fukt tränga in i kabeln och förlusten ökar avsevärt. Koaxialkabel är inte billig, och även en liten mängd vatteninträngning kan försämra dess prestanda. Även när kabeln har torkat ut kommer det faktum att vatten har funnits där att orsaka oxidation av flätskärmen etc. och detta kommer att öka förlusten ganska avsevärt.

Dipolantennen är ett utmärkt alternativ för många amatörradiotillämpningar, särskilt på HF-banden som 80 meter, 40 meter, 20 meter, 15 meter och 10 meter. Om den sätts upp så högt som möjligt och i fri sikt kan den ge utmärkt prestanda för en anmärkningsvärt låg kostnad.

Mer antenner & Propagation Ämnen:
EM-vågor Radioutbredning Jonosfärisk utbredning Jordvåg Meteorspridning Troposfärisk utbredning Kubisk fyrkant Dipol Diskon Ferritstång Logperiodisk antenn Parabolisk reflektorantenn Vertikala antenner Yagi Antennens jordning Koaxialkabel Vågledare VSWR Antennbaluns MIMO
Tillbaka till menyn Antenner & Propagation . . .