Antena Mini-Whip PA0RDT si variante

Antene HF/VHF/UHF/SHF, piloni, analiza, proiectare, constructie, impamantare, feederi...
Avatar utilizator
yo3fhm
Mesaje: 478
Membru din: Mie Ian 19, 2011 7:36 pm
Contact:

Re: Antena Mini-Whip PA0RDT si variante

Mesajde yo3fhm » Mar Mai 23, 2017 11:04 pm

YO9CHO scrie:La 20 grd C, Banda de 100Hz, cei 2MOhmi de la intrare, creaza o tensiune RMS=1.799uV! Cum sunt urmate de electronica in regim de repetare, ii gasesti la iesire

Salut Florentin!
Rezultatul lui radical din 4kTRB il inteleg, dar de unde provin cei 2megohmi din intrare ?

Cu bine,
Cezar
73! si toate cele bune,
Cezar Vener - YO3FHM
Imagine
Grup YO3KXL /RoLink
Status retea RoLink

Avatar utilizator
yo3fhm
Mesaje: 478
Membru din: Mie Ian 19, 2011 7:36 pm
Contact:

Re: Antena Mini-Whip PA0RDT si variante

Mesajde yo3fhm » Mar Mai 23, 2017 11:32 pm

Iata o versiune de miniWhip care se lauda ca ar fi radical imbunatatita:
http://www.pa0nhc.nl/Miniwhip/indexE.htm
Pa0nhc 0,03-30MHz active broadband (DX) receiving antenna.
A vastly improved version of the pa0rdt "Miniwhip".


Oversiune mai veche a paginii actualizate recent, spunea urmatoarele:
(mai multe detalii in link)
IMPORTANT : For T1 do NOT use a Jfet.
The original design of this Miniwhip was of pa0rdt, but showed signs of IMD (mixingproducts at 72kHz and between 250 and 450 kHz). I measured ca. 250mVpp output from two very strong high-powered MW AMtransmitters at only 10km distance from me. This 100mVrms input allready caused mixing products (f.i. 72kHz) and distortion of the modulation of the 625kHz transmitter..
Furthermore, in the evening, when strong shortwave signals were received, a 5kHz raster of carriers showed up around the 7MHz amateur shortwave band.

I redesigned the original to improve its IMDfree large signal properties. Several test examples were made, with different antenna surfaces (for testing DX - NVIS properties) and different electronics.

A Jfet has no protection on its gate. It cannot be driven with positive voltages. Most Jfets have a small input voltage range and low Idss. A dualgate MOSfet with both gates connected therefor is recommended, as it can easilly peak 40mA of Id, and withstand more than - or + 8V input voltages. Two fast diodes at the input further prevent damaging T1 when a nearby TX is active or lightning occurs.
73! si toate cele bune,
Cezar Vener - YO3FHM
Imagine
Grup YO3KXL /RoLink
Status retea RoLink

Avatar utilizator
yo3fhm
Mesaje: 478
Membru din: Mie Ian 19, 2011 7:36 pm
Contact:

Re: Antena Mini-Whip PA0RDT si variante

Mesajde yo3fhm » Mar Mai 23, 2017 11:57 pm

Seara buna!
As vrea sa va mentionez un amanunt ciudat legat de antena miniWhip.
Citind materialul "Fundamentals of the MiniWhip antenna" scris de Pieter-Tjerk de Boer ( PA3FWM), la subcapitolul "Isolated mast", am gasit urmatoarea afirmatie:
It might be an idea to replace the coaxial cable by a glass fiber. That would eliminate all noise coming into the amplifier via the coaxial cable. But without any conductive connection to the outside, the entire circuit will be at the same potential, so the received signal will not cause a potential difference that can be passed on to the receiver. As a consequence, nothing will be received. PA0RDT recently tried this in practice and reported about it on the RSGB-LF mailing list: indeed, he received nothing.

Hmmm... as fi de acord cu ideea ca inlocuind un mediu de transmisie precum cablul coaxial cu fibra optica, s-ar putea elimina o multime de surse de zgomot. Nu m-am intrebat cum a reusit PA0RDT sa realizeze transmiterea semnalului RF prin fibra optica (iata aici un pic de teorie), dar ceva nu se leaga.
In acelasi document, PA0FWM explica faptul ca pentru a functiona, antena miniWhip are nevoie de un pol cu potential mult mai scazut (uzual, obtinut prin impamantare) decat elementul de captura:
The amplifier will still measure the potential difference between the plate and the "ground" of the amplifier circuit. If the mast is not conductive, then the only thing connected to the circuit ground is the shield of the coaxial cable.
OK...
Cred ca observati ca cele doua situatii se contrazic, intrucat chiar daca folosind (intr-un fel sau altul) fibra optica, obtinem o buna izolare galvanica, nu inteleg de ce nu ar functiona miniWhip-ul, pentru ca masa montajului separator va fi conectata oricum la impamantare!

Ei, dar mai sunt si alte ciudatenii in expunerea lui PA0FWM. Maine voi reveni asupra lor.

73! de Cezar
73! si toate cele bune,
Cezar Vener - YO3FHM
Imagine
Grup YO3KXL /RoLink
Status retea RoLink

Avatar utilizator
YO9CHO
Mesaje: 890
Membru din: Sâm Iun 19, 2010 11:44 am
Contact:

Re: Antena Mini-Whip PA0RDT si variante

Mesajde YO9CHO » Mie Mai 24, 2017 3:15 am

Rezultatul lui radical din 4kTRB il inteleg, dar de unde provin cei 2megohmi din intrare ?


Pai, de la rezistentele de bias din grila. De fapt sunt 1.5MOhmi ca ai si o rezistenta de 1MOhm la V+, deci este virtual in paralel cu cea conectata la masa. Ok? Deci zgomotul va fi de fapt 1.55794uVrms

Versiunea "imbunatatita" are zgomot propriu mai mic, rezistenta echivalenta de la intrare fiind 687.5KOhm=1.05473uVrms.

Pare o antena "minune" :) Astept cu nerabdare comentariile.
73!

Am inceput sa ma uit si eu dupa VLF-ELF antenna. Esti molipsitor :lol:
Uite o antena pentru 3-30KHz: Imagine
Cam mare in diametru.
Articolul se gaseste la: http://www.rfcafe.com/references/electr ... -world.htm

Uite si o distributie a zgomotului:
Imagine
Sursa: https://en.wikipedia.org/wiki/Low_frequency
O alta solutie a unui italian: AN ACTIVE DIFFERENTIAL ANTENNA
FOR 5Hz – 500 Khz
http://www.vlf.it/cr/differential_ant.htm

Se pare ca submarinele pentru VLF folosesc firul lung sub apa...
Imagine

Asta in lipsa altor informatii.... 8-)

Avatar utilizator
yo3fhm
Mesaje: 478
Membru din: Mie Ian 19, 2011 7:36 pm
Contact:

Re: Antena Mini-Whip PA0RDT si variante

Mesajde yo3fhm » Mie Mai 24, 2017 5:16 pm

Salut Florentin,
Sunt mobil :)
La ce frecventa ai estimat modulul impedantei ?

73!
73! si toate cele bune,
Cezar Vener - YO3FHM
Imagine
Grup YO3KXL /RoLink
Status retea RoLink

Avatar utilizator
YO9CHO
Mesaje: 890
Membru din: Sâm Iun 19, 2010 11:44 am
Contact:

Re: Antena Mini-Whip PA0RDT si variante

Mesajde YO9CHO » Mie Mai 24, 2017 9:58 pm

Ei si tu. Este rezistenta in DC. E o estimare rapida asupra schemei. :lol:

Avatar utilizator
yo3fhm
Mesaje: 478
Membru din: Mie Ian 19, 2011 7:36 pm
Contact:

Re: Antena Mini-Whip PA0RDT si variante

Mesajde yo3fhm » Joi Mai 25, 2017 2:47 am

YO9CHO scrie:Ei si tu. Este rezistenta in DC. E o estimare rapida asupra schemei. :lol:

Salut Florentin! Inteleg. OK.
Uite la ce m-am gandit. Nu stiu daca e cea mai buna varianta si nici perfecta n-are cum sa fie, dar am simulat schema mini-whip-ului, tinand cont de urmatoarele aspecte:

- impedanta elementului de captura (constituit dintr-un segment de circuit imprimat) e formata dintr-o rezistenta neglijabila dispusa in serie cu o capacitate estimata intre 4pF si 10pF ( conform studiului efectuat de Günter Fred Mandel, DL4ZAO, publicat in documentul "Whip und Loop Aktive Antennen für den Empfang" :
Imagine
Acest capacitor formeaza un divizor de tensiune (nedorit) cu capacitatea de intrare a separatorului cu FET. Pentru a putea prelua maximum de tensiune din elementul de captura, acesta ar trebui sa aiba impedanta mare pe intrare si capacitate cat mai mica de intrare. Sa vedem mai departe.
- modelul Spice pentru J310 include capacitatile Cgs si Cgd conform foii de catalog (tipic 1.8pF, respectiv 4.3pF). Mentionez ca am verificat mai intai modelul lui J310, printr-o simulare separata doar cu el "perfuzat" in Spice, pentru a compara familia de curbe cu cele din catalog - si corespunde.

Tinand cont de cele de mai sus, am incropit in LTSpice urmatoarea configuratie. Bobina de 470uH am scazut-o intentionat la 470f, ptr ca aparea o rezonanta pe la 10KHz. Nu am avut cand sa verific daca si in realitate apare duda respectiva:
Imagine

OK. Iata mai jos rezultatele simularii in AC:
Imagine

Dupa cum se vede, e clar ca impedanta variaza si o face bine de tot. Divizorul capacitiv sa traiasca!
Desi stiu ca simularea e doar un punct de pornire si ca in realitate e probabil sa obtin valori diferite daca as avea cu ce sa masor, am avut totusi curiozitatea si rabdarea de a extrage din simulare valorile partilor reale si imaginare ale impedantei de intrare, dupa care am intocmit un tabel Excel in care am calculat pe ultima coloana, noise RMS-ul (luand in considerare doar partea reala a lui Zin) .
Asta-i ce a iesit:
Imagine

As incerca sa masor impedanta de intrare folosind impedantmetrul BM538, care are o sonda cu Zin de 100K. In cazul asta, rezultate credibile as putea sa scot doar de la 10MHz in sus, ptr ca pana acolo, modulul impedantei s-ar situa la valori prea mari pentru el. Cred ca voi incerca din pura curiozitate si masurarea capacitatii elementului de captura, dar trebuie sa improvizez o montura de masura ptr VNA si sa recalibrez, asa ca mananca timp.

Din testele pe care le-am mai facut in seara asta, pot spune ca in benzile de radiodifuziune pentru unde lungi si medii, se comporta excelent (zgomotul e mai mic decat cu antena FD4 si semnalele receptionate sunt abundente, consistente).

Deocamdata atat. Mai vedem in continuare.
73! si toate cele bune,
Cezar Vener - YO3FHM
Imagine
Grup YO3KXL /RoLink
Status retea RoLink

Avatar utilizator
YO9CHO
Mesaje: 890
Membru din: Sâm Iun 19, 2010 11:44 am
Contact:

Re: Antena Mini-Whip PA0RDT si variante

Mesajde YO9CHO » Joi Mai 25, 2017 3:09 am

Deci la DC, se duce unde ziceam 1.5MOhm. ;) Unde ai plasat proba? Sa inteleg ca este plasata la intrarea adaptorului si ca se considera a fi in paralel cu elementul expus mediului?
De unde insa apare Cx-ul-4..10pF in model? Sa fie un soi de cuplaj cu mediul...Banui ca valoarea Cx este dependenta si de frecventa receptionata.Cum l-a aproximat, ca ar trebui sa depinda de suprafata metalica expusa si de frecventa. Ai idee?

Avatar utilizator
yo3fhm
Mesaje: 478
Membru din: Mie Ian 19, 2011 7:36 pm
Contact:

Re: Antena Mini-Whip PA0RDT si variante

Mesajde yo3fhm » Joi Mai 25, 2017 7:57 am

YO9CHO scrie:Deci la DC, se duce unde ziceam 1.5MOhm. ;)
Păi daca rasucesti reșourile ălea de 1megohm, doua impachetate fac o juma' si cu unu'-ntreg infipt in coasta lor se scot ... Nooo, tulai Doamne, ca doar nu-l folosăsc pe post de telegraf! S-au strofocit destul alde Steinheil, Alter si cu Morse ! :lol: Umorul tau e tonic pentru ora matinala la care ma pregatesc de-o noua zi de job :P
YO9CHO scrie:Unde ai plasat proba? Sa inteleg ca este plasata la intrarea adaptorului si ca se considera a fi in paralel cu elementul expus mediului?
Nu am masurat efectiv tensiune si curent cu sonda, ci am folosit comanda .net a spaisului, care mai departe ofera posibilitatea afisarii parametrilor retelei analizate:.NET -- Compute Network Parameters in a .AC Analysis .
YO9CHO scrie:De unde insa apare Cx-ul-4..10pF in model? Sa fie un soi de cuplaj cu mediul...Banui ca valoarea Cx este dependenta si de frecventa receptionata.Cum l-a aproximat, ca ar trebui sa depinda de suprafata metalica expusa si de frecventa. Ai idee?
Poate ar trebui intrebat autorul ? :roll: Ca-n rest, am vazut teorii despre cuplajul dintre antena si mediu. :!:
Florentin, am ras un AC rapid ca sa demonstrez ca impedanta nu sta batz la 1.5Mohm, in rest... e clar ca modelul din zona de intrare e mai complex decat un singur capacitor serie si ca ce se intampla in realitate acolo, nu se poate afla doar cu Spice. Dintre cei care citesc acest topic, stiu sigur ca exista cativa oameni care stiu sa lucreze cu produse mult mai complexe, cum ar fi simulatoarele electromagnetice, ADS, etc. Ei ar putea oferi raspunsuri mai bune, dar cu siguranta au alte lucruri mai interesante de facut.

Din punctul meu de vedere, exista mai multe contradictii chiar in teoriile postate pe Internet despre aceasta "antena". O parte dintre ele le voi sesiza, dar acum trebuie sa plec la job. Si sigur ca se poate atarna dracia aia la gura unui analizor ca sa vedem cum canta pe o anumita zona, dar sincer, nu stiu daca rezultatele obtinute vor fi cu mult mai utile decat cele de pana acum.
Tu ce zici ?
73! si toate cele bune,
Cezar Vener - YO3FHM
Imagine
Grup YO3KXL /RoLink
Status retea RoLink

Avatar utilizator
YO9CHO
Mesaje: 890
Membru din: Sâm Iun 19, 2010 11:44 am
Contact:

Re: Antena Mini-Whip PA0RDT si variante

Mesajde YO9CHO » Joi Mai 25, 2017 9:03 am

Si sigur ca se poate atarna dracia aia la gura unui analizor ca sa vedem cum canta pe o anumita zona, dar sincer, nu stiu daca rezultatele obtinute vor fi cu mult mai utile decat cele de pana acum.
Tu ce zici ?

Fi serios! Nu se merita. Da mie mi-ar place sa masor sarcini electrice si campuri electrice Sti cum l-as folosi?

As baga antena intr-o cusca Faraday deschisa la un cap si acolo as plasa un disc cu fante. Asa as masura campuri electrice. Moduland campul ca sa treaca prin repetor. :lol:
Sa ai o zi buna.
P.S. Cred ca FD4 ala e rezonant pe undeva(da nu in ULM) si in rest e sarma. 8-)


Înapoi la “Antene”

Cine este conectat

Utilizatori care navighează pe acest forum: Niciun utilizator înregistrat și 0 vizitatori