NVIS antennes voor 80 meter

 

PA3ECT Amsterdam Zunderdorp NVIS antennes 80 meter

Met dit overzicht kunnen we bepalen wat de gunstigste NVIS antenne is binnen de mogelijkheden van plaatsing.

We gaan uit van een hoogte van 12 meters boven een gemiddelde grondsoort. Deze hoogte is een goed compromie tussen gain en NVIS voor 80 meter. Ook belangrijk is het vrije veld. De meeste antennes bij de gemiddelde amateurs staan niet in het vrije veld. Gevolg is dat omgevings beinvloeding positief of negatief kan uitpakken. Het uitwisselen van prestaties van antennes in deze situaties is volkomen zinloos daar er geen enkele conclusie aan de prestatie van de antenne als zodanig kan worden verbonden. Wel aan het zendstation in het geheel.

Voor alle voorbeelden houden we dit aan zodat het vergeleken kan worden. Bij andere grondsoorten kunnen er verschillen ontstaan, maar het gaat nu om de vergelijking in prestatie. We gaan het vrije veld in.

Het programma EZNEC is de basis van de uitkomsten.

We beginnen met de meest voorkomende antenne 2×20 meter voor 80 meter.

80%20mtr%20ant%20dipool[1]

80%20mtr%20dipool%20dB[1]

Dit resulteerd in een NVIS gain van 6.36 dBi dus t.o.v. een isotropische antenne.

Een dipool in de vrije ruimte heeft ong. 3 dBi gain, deze 6,36 dBi gain is dus het resultaat van de reflectie en overige invloeden van de aarde.

Nu de inverted V 2×20 meter, top 12 meter en einden op 1 meter.

 80%20meter%20inv%20V[1]80%20meter%20inv%20V%20dB%201[1]

Je verliest bijna 4 dB t.o.v. de dipool. Prestatie ruim 2 dB beter dan de  magdelta loop antenne, die is echter een stuk kleiner.

 

Vervolgens de horizontale  quadloop antenne 4×20 meter voor 80 meter

80%20mtr%20loop%204x20%20dB[1]

80%20mtr%20loop%204x20[1]

Deze resulteerd op 12 meter hoogte met dezelfde aarde parameters als de dipool  6,77 dBi. Ik moet eerlijk zeggen dat dit een beetje tegenvalt, had hier meer van verwacht. Of maak ik ergens een foutje ?.  Eznec is onverbiddelijk.

Onderaan de pagina een mogelijke verklaring.

Nu mijn favoriete antenne, de extended dubbelzepp 2×50 meter.

80%20mtr%20ext%20zepp[1]80mtr%20ext%20Zepp%20dB[1]

Deze heeft een NVIS gain van bijna 9dBi, nu weet u meteen waarom Fred PA0MER altijd stevig aan de band is.

Overigens is het verschil tussen de dipool en de extended dubbelzepp slechts 3 dB. Het meeste voordeel van de sterke stations is dus het vrije ophangen en een goede hoogte. daarbij kunnen andere aard invloeden er nog een schepje bovenop (of af) doen. En niet te vergeten de stevige PA,s .

Voor de overige antennes zoals W3DZZ, ZS6BKW of G5RV geldt dat zij nooit beter zullen presteren dan de resonante dipool. Het resultaat voor breed(meer)amateur banden of kortere afmetingen, kost dB’s. Voor de End fed types monoband is dit in feite hetzelfde als de dipool echter gevoed aan het “einde” als we de dipool als “normaal” referentie beschouwen. Anders kan je ook aan het “begin” zeggen.

 

Dit is mijn magnetic loop antenne van 4 meter diameter, 1 meter boven de aarde aan de onderzijde.

80%20mtr%20mag%20loop%204md[1]

80%20mtr%20mag%20loop%204md%20dB%201[1]

De magnetic loop in dit geval geeft -4,28 dBi gain. Is dus 10 dB minder dan de ideale dipool in het open veld. Is dus ruim -1,5 S-punt (10 dB) .Het rendement in berekeningsprogramma’s is meestal veel gunstiger. (Op 6 meters hoogte zou er 4 dB winst zijn,  0 dBi).

oorzaak kan de lage hoek energie zijn. Er gaat veel energie in zitten. De waarden die EZNEC berekend zijn onder een hoek van 90° opgegeven.

In vergelijking met veel amateurstations is het verschil niet veel. Deze hebben hun antenne ook niet ideaal hangen. Soms gebruik ik een PA (400 Watt). Vergeleken met een gemiddelde zender van 100 Watt maakt het  1 S-punt (6 dB) meer . Het verschil met de ideale dipool is nu ongeveer ruim – 0,5 S-punt (4 dB) . Daarmee is mijn situatie t.o.v. veel gemiddelde amateurstations gunstiger. Echter, van de sterke mannen kan ik dit niet winnen .Ook kan in mijn geval de aarde positieve invloed hebben in het sappige zurige veen polderland.

Het verschil met de extended dubbelzepp antenne is nu ruim 1 S-Punt (7 dB) maar als er dan ook een PA ingezet wordt bij de sterke mannen, kan het verschil tot bijna 3 S-punten  (17 dB) gaan. (Bij 1 kW).

Een andere optie is de Magdelta loop antenne die apart op de website wordt aangegeven, een handzame veldantenne met leuke resultaten.

Magdelta[1]Magdelta%20dB%201[1]

De base is op 2 meter hoogte, NVIS gain is 0,71 dBi, ruim 5 dB minder dan de dipool.

Zie ook   Magdelta loop antenne

Voor de amateurs met (hele) grote tuinen nog een paar leuke antennes.

Hier de Extended dubbelzepp in stack, onderlinge afstand 60 meter.

Ruimte is dus 100 x 60 meter. (weilandje).

80%20mtr%20ext%20zepp%20stack[1]80%20mtr%20ext%20zepp%20stack%20dB[1]

Deze produceert bij 90° een gain van 12,54 dBi. De stralings hoek is smaller.

Als we  meten op 75° hebben we nog ruim 10dBi, daarna neemt het snel af. Het effectieve werkgebied is dan een ovaal met een afmeting van 300 x 400 Km, bij een reflectie hoogte van F2 200 Km

 

Mag het een onsje meer zijn ?. 4 gestackte extended dubbel zepp antennes. Onderlinge afstanden 60 meter. 180 x 100 meter dus.

80%20mtr%20ext%20zepp%204%20stack[1]80%20mtr%20ext%20zepp%204%20stack%20dB[1]

Mooie gain van 15,65 dBi, maar de stralings hoek wordt wel smal. Is ook niet meer cirkelvormig. Op zijn smalst op 80° hebben we nog 12 dBi, daarna neemt het snel af. Op het breedst hebben we bij 70° 12 dBi. Het effectieve werkgebied is dan een ovaal van 200 x 400 Km bij een reflectie hoogte van F2 200 Km . Binnen dit gebied zijn de signalen zeer sterk, daarbuiten neemt het snel af.  Maar dit kan ik niet realiseren. HI.

Mooi tegen de buitenlandse interferentie in de winter.

EZNEC nu met grond parameters ingesteld met waarden van de grond in Zunderdorp.

Zunderdorp heeft minder negatieve aardinvloeden en dit herken ik in mijn situatie. Je zou kunnen zeggen dat boven de voorbeelden in Kootwijkerbroek herkenbaar zijn en met deze grondparameters in het sappige Zunderdorp.

Voor de hoog opgehangen antennes is er een verschil van 1 a 1.5 dB positief. maar voor de laag opgehangen antennes is er een significant verschil.

De inverted V dipool

Doet het een stuk beter met bijna ruim 6 dBi

 

Dan de magnetic loop antenne van 4 meter diameter op 1 meter hoog aan de onderzijde.

80%20mtr%20mag%20loop%204md%20dB[1]

Van ruim -4 dBi naar bijna ruim 0 dBi   bijna 4dB verschil . Let eens op de lage hoek energie. Kan ook goed DX werken hiermee.

 

En nog de magdelta loop.

Magdelta%20dB[1]

Met  bijna 4 dBi een goede performer gezien de afmetingen.

Hiermee kan je concluderen dat met name voor de lage antennes de ground invloeden zeer sterk kunnen verschillen. Wat dat betreft zit ik in Zunderdorp erg gunstig. Dus als iemand met lage antennes wil experimenteren kan het als je deze omstandigheden niet hebt behoorlijk tegenvallen.

 

En dan nog even over het tegenvallende resultaat van de quadloop antenne 4×20 meter.

In de quadloop antenne  zitten 2 elementen noord-zuid en 2 oost-west. Er zijn dus 2 polarisatie paden. Eznec kan dit niet in gain optellen en dat is ook juist.

Als we 2 antennes als beam tegenover elkaar zetten is er een groot verschil in overdracht als de ene kant horizontaal gepolariseerd is en de ander vertikaal. Het zijn dus 2 gescheiden paden.

Maar met NVIS verbindingen weten we dat bij ontvangst de richting van de antenne noord-zuid of oost-west niet veel verschil oplevert.

In de atmosfeer worden de signaalpaden in een links en rechtsdraaiend circulair signaal omgezet (zie link “polarization effects”). Bij antennes met b.v. noord-zuid en oost-west componenten is er dus pas gain indien er een faseverschuiving van 90 graden wordt toegepast . Dus circulaire antennes.

In dit geval kan je dus stellen dat er met de quadloop antenne  geen gain van 3 dB ten opzichte van een dipool wordt opgeleverd.

Dit geldt dus voor alle NVIS antennes met 2 polarisatie richtingen.

Ik ben geen wetenschapper en sta open voor positief commentaar.

Terug.

Theme Tweaker by Unreal