Antenne techniek door Marten v/d Velde, PA3BNT. 

Deel 6, W3DZZ & de Bobtail antenne

Een artikelen reeks over antenne techniek.

 

TERUG

Tekeningen door Tom,PA2IP.

Er zijn meerdere mogelijkheden om een antenne geschikt te maken voor meerdere banden. Bedenk wel dat dit gepaard kan gaan met verlies aan rendement en verkleining van de bandbreedte.  Een van die mogelijkheden is het gebruik van sperkringen zoals bij de W3DZZ antenne. Een sperkring bestaat uit een parallelschakeling van een spoel en een condensator in een weerbestendige en waterdichte behuizing.. Zo'n kring heeft als eigenschap een zeer hoge impedantie te bezitten voor die frequentie waarbij de kring in resonantie komt. Voor lagere frequenties fungeert de spoel van de sperkring dan als verlengspoel. Als voorbeeld nemen we een W3DZZ voor de 40 en 80 m. Voor de hoogste frequentie waarvoor de antenne is bedoeld werkt de antenne als een volledige dipool. Voor de andere band of banden is de mechanische lengte dus korter dan een halve golflengte. Zie figuur 14. De condensator in de sperkring moet een hoge spanning kunnen verdragen. Deze methode van het gebruik van sperkringen kan ook worden toegepast in verticals en yagi-antennes en veel fabrieksantennes werken volgens dit principe.
We kunnen zo'n parallelkring ook gebruiken om een spanningsgevoede straler aan te passen aan een laagohmige voedingskabel. Zie figuur 15. 

De kring resoneert op dezelfde frequentie als de halve golfstraler. Onder aan de kring is de impedantie nul Ohm en wordt verbonden met de mantel van de coaxkabel. De bovenzijde van de kring is hoogohmig en wordt verbonden met de antenne die daar dezelfde impedantie heeft. Op de spoel van de kring zoeken we nu een punt waarvan de impedantie overeenkomt met de karakteristieke impedantie van de coaxkabel. Elektrisch gezien bestaat er dan ook geen verschil met de spertop of fietspomp antenne.

De Bobtail antenne

Volgens bovenstaande principe werkt ook de Bobtail antenne. Deze verticale antenne wordt veel gebruikt door DX-ers op 40 en 80 meter. Deze antenne bestaat uit drie in fase gevoede kwartgolfstralers. Eigenlijk wordt alleen de middelste van de drie gevoed waarbij de buitenste twee stralers via de middelste worden gevoed. Zie figuur 16.

De buitenste twee stralers bevinden zich op een afstand van een halve golflengte van de middelste. We weten nu dat na een halve golf weer dezelfde impedantie heerst en daar de fase omkeert. Daardoor zijn de stromen in die drie stralers weer in fase. Hierbij blijkt ook weer het nut van de pijlen in de tekeningen om het principe te begrijpen. Deze antenne wordt niet aangestoten tegen aarde en is dus vrij van aardverliezen. Verder zit de stroombuik nu een kwartgolf hoog boven aarde hetgeen de afstraling ten goede komt.

De horizontale delen stralen niet omdat de stromen daar in tegenfase zijn.

De drie stralers moeten geplaatst worden op goede isolatorvoeten omdat op die punten een hoge spanning staat. Bij het tuien van de kwartgolfstralers zullen weinig problemen voor wat betreft de isolatoren ontstaan omdat op die punten de spanning laag is (bij een stroombuik hoort immers een spanningsknoop).

 

De stralers kunnen onderling worden doorverbonden met antennedraad. Zo ontstaat een stevige en stabiele constructie. De antenne heeft twee voorkeurrichtingen en wel loodrecht aan het vlak van de tekening. Hoewel de antenne voor de gebruikte frequentieband een zeer hoge impedantie bezit tegen aarde is deze voor andere signalen en statische ladingen wel geaard via de spoel van de parallelkring, net als sommige eerder besproken ontwerpen zoals de fietspomp en de J antenne. Een lange aardpen verbonden met de koude kant van de parallel kring en dus ook met de mantel van de coaxkabel beïnvloed nauwelijks de werking van de antenne, maar geeft wel bescherming tegen statische lading en onweersinvloeden. Hoewel deze antenne slechts geschikt is voor het gebruik op 1 band is het zeker de moeite waard op zoiets eens te maken, als je tenminste de ruimte er voor hebt. Een bobtail-antenne voor de 40 meterband is 40 meter lang en 10 meter hoog en voor de 80 meterband zijn die afmetingen dubbel zo groot.

 

73, Marten, PA3BNT

VERON