End Fed

Eind gevoede antennes zijn tegenwoordig erg populair omdat deze antenne’s in veel gevallen makkelijker zijn te plaatsen. Het voedingspunt in het midden van de antenne is nou eenmaal in veel gevallen niet ideaal. De eindgevoede antenne heeft uiteraard ook nadelen. Een eind gevoede resonante antenne heeft een zeer hoge impedantie bij het voedingspunt. Aangezien de gemiddelde transceiver graag 50 Ohm ziet is een aanpassingstrafo nodig. De Impedantie van de antenne bedraagt ongeveer 2500 Ohm. Een impedantie aanpassingstrafo van 1:50 brengt deze hoge impedantie terug naar 50 ohm. In het verleden heb ik zo’n aanpassingstrafo wel eens gebouwd tijdens een VERON afdelingsproject.
De trafo ziet er schematisch als volgt uit.

Aanpassingstrafo

De trafo heeft 2 primaire windingen en 14 secundaire windingen.
De wikkelverhouding is dus 1:7. Dit zorgt ervoor dat de spanning 7 maal wordt verlaagd en de stroom 7 maal wordt vergroot. Wat betreft de impedantie werkt dit kwadratisch. ( 7 x 7 = 49 ) Dit brengt de impedantie dus naar beneden met een factor 49. In eerste instantie heb ik deze trafo gebruikt in combinatie met 20,35 mtr draad, vervolgens een spoel en nog 2,4 mtr draad
om te antenne elektrisch te verlengen voor de 80 meter band. De antenne is dan te gebruiken op de volgende banden: 10, 15, 20, 40 en 80 mtr. Doordat de spoel voor de hogere frequenties een hoge impedantie vormt doet het laatste stukje draad van 2,4 mtr alleen mee voor de 80 meter band. De eerste 20,35 mtr draad werkt voor de 10, 20, 40 en 15 meter band. De volledige
antenne is mechanisch 22,8 mtr lang maar vormt voor de 80 meter band door middel van de spoel een elektrische lengte van 40 mtr. waardoor dit een halve golf lengte betreft voor de 80 meter band. Tot zover niets nieuws, deze antenne wordt al jaren toegepast en door commerciële partijen verkocht.

Multiband endfed

Na de introductie van de 60 meter band in Nederland was er behoefte aan een antenne voor deze band. Graag zou ik de eind gevoede antenne geschikt willen maken voor deze band. Uiteraard had ik kunnen kiezen voor een stuk draad van 27 meter. Dit zou ongeveer een halve golf lengte zijn voor de 60 meter band. Echter zou de antenne dan alleen voor deze band gebruikt kunnen worden. Het uiteindelijke doel wordt de 40, 60 en 80 Mtr. band.

 
HFKits_banner_720x215
 

In principe is het mogelijk iedere willekeurige halve golf lengte of een veelvoud hiervan aan de trafo te koppelen om een resonante antenne te krijgen. Enkele voorbeelden: 5 meter draad is een halve golf voor de 10 meter band. 10 meter draad is een halve golf voor de 20 meter band en een hele golf voor de 10 Meter band. 20 meter draad is een halve golf voor 40 meter, een hele golf voor 20 Meter band, twee hele golven voor de 10 meter band en 3 halve golf lengtes voor 15 meter. Het voordeel van deze amateur banden is dat de frequentie steeds verdubbeld. 3,5 Mhz, 7 MHz, 14 Mhz, 21 MHz enz enz…. Hierdoor is het eenvoudig een multiband antenne te maken voor deze banden. De 60 meter band valt echter totaal buiten deze steeds verdubbelende frequentie range.

Nu zou er gedacht kunnen worden aan een spoel net zoals bij de populaire multiband versies. (40 meter band tot de spoel, de volledige antenne inclusief spoel voor 60 mtr) Doordat de 40 en 60 meter band relatief dicht bij elkaar liggen is het bijna onmogelijk dit te realiseren met alleen een spoel zoals bij de hierboven beschreven populaire multiband varianten. De spoel moet namelijk een voldoende hoge impedantie hebben voor de hogere frequenties om te “sperren” maar niet te veel zelfinductie hebben om de antenne voor de lagere frequenties elektrisch te verlengen. Het probleem dat dan optreedt is als volgt: Of de spoel is te klein waardoor hij niet voldoende spert voor de hogere banden (40 meter en hoger), of de spoel is te groot waardoor hij wel voldoende spert op 40 meter band maar er vervolgens een heel klein stukje draad achter de spoel moet komen om hem voor 60 meter in resonantie te brengen. Dit heeft als nadeel dat de antenne lastig is af te stemmen en een zeer beperkte bandbreedte zal hebben. Er moet dus gezocht worden naar een andere oplossing.

In plaats van een spoel kan natuurlijk ook voor een trap worden gekozen. Een Trap kan natuurlijk niet alleen bij een dipool antenne in beide benen worden toegepast maar ook aan het einde van een eindgevoede draad antenne. Het deel tot aan de trap zal dan werken op de 40 meter band en de volledige antenne voor de 60 meter band. Het nadeel hiervan is dat een trap wat lastiger te construeren is en dat een trap slecht op een frequentie zal sperren. Een spoel werkt wat dat betreft anders en zal op alle hoger gelegen frequenties een hoge impedantie vertonen. In het schema hieronder is te zien hoe de antenne er uit komt te zien voor de 40 en 60 meter band met behulp van een trap.

40 en 60 Meter band end fed antenne

Coax traps zijn verre van ideaal, De Q factor is in veel gevallen niet erg hoog en ik vind ze persoonlijk nog al fors wat omvang betreft. Ik heb daarom gekozen voor een trap met een condensator in de spoel. Eerst een PCV pijpje maken waar de condensator in komt en de spoel omheen kan worden gewikkeld.

Er zijn SMD condensatoren to koop voor ongeveer 1 euro per stuk. Deze condensatoren hebben een hoge Q en zijn gechikt tot 1,5 kV.

Hier het condensatortje in het 19mm PCV pijpje.

Om het geheel tegen vocht te beschermen wordt het afgevuld met smeltlijm.

De condensator is nu beschermd tegen vocht.

Nu de spoel wikkelen

Door de wikkelingen iets dichter of verder van elkaar te verschuiven kan de inductie worden aangepast om het geheel precies voor de 40 meter band resonant te krijgen.
Er is hier een spectrum analyser en tracking generator gebruikt maar een simpele grid dipper volstaat natuurlijk ook.

Nu de juiste resonatie frequentie is gevonden moet de spoel in deze positie worden gefixeerd met behulp van een coating.

Testen maar!!! Tot nog toe goede resultaten behaald op zowel 40 en 60 meter.
De metalen oogjes zouden wat kleiner kunnen of zelfs compleet worden weggelaten zodat het geheel wat slanker wordt.

Er komt binnenkort nog een tweede trap achter om ook de 80 meter band te realiseren.
Hiervan zal ook verslag worden gedaan.

Wordt vervolgd……

Zo eindelijk is het dan zo ver, hier het vervolg:

Inmiddels heb ik een tweede trap gemaakt waardoor de antenne te gebruiken is op de 40, 60 en 80 meter band! Dit ontwerp is iets anders geworden dan de eerste trap, zoals op de foto te zien is:

De antenne ziet er schematisch nu zo uit:

De totale lengte komt hiermee op 27,5 meter. Uiteraard hangt de lengte af van plaatselijke omstandigheden. In mijn geval is het laatste deel van 5,5 meter haaks op de rest van de antenne weg gespannen omdat simpelweg de achtertuin ophield 😉

 
HFKits_banner_720x215
 

Voor zend & luister amateurs