50 ohms Impedans och antennkabel/kabel

[blueint]

"1/4 eller 1/2" lär konfundera TS

Finns denna explicita sidan
http://en.wikipedia.org/wiki/Coaxial_antenna

[labmaster]

Det här börjar bli riktigt roligt. Men nej det är inte säkert att TS blir klokare genom att läsa patentbeskrivningen för en Coaxial Antenna ty det var inte det han frågade efter .

Det jag tror att TS behöver är att antingen själv göra en simulering av en GP-antenn som är en 1/4 våglängd eller 5/8 våglängd i ett antennsimuleringsprogram eller att någon annan hjälper honom med detta. Men om jag inte minns fel så var det någon som länkade till ett dokument tidigt i tråden som beskriver en GP. Jag har inte kollat i dokumentet själv så jag vet inte om det stämmer överens med TS kravbild. Hur som helst så är det nog inte en särskilt bra lösning att bara skala av en stump på koaxialkabeln och tro att det blir ett bra antennsystem.

[SM7CZR]

Mycket väsen för lite ull!
Du går tydligen inte heller i kyrkan, labmaster?

[Hedning]

GP-antenn, recept på mått i tidigare inlägg.
(Skumt perspektiv, alla jordplansspröt är lika långa.)

Rundstrålande i horisontalplanet, ingen vits att göra tester med antenner som
inte funkar i alla riktningar. (dålig känslighet rakt uppåt)

Ingen effekt kommer tillbaka på utsidan av skärmen. GSM är pulsad HF (118 Hz)
som kan ställa till med mycket knas när en del av effekten kommer tillbaka
till det som ska testas.

Om det är värt priset av fyra trådstumpar avgörs av användaren.

[adent]

Nu börjar poletten trilla ner (i ett helt annat ärende).

Ni skriver om TS och tänker att ni blandat ihop mig med nån annan, men när det händer i två trådar och ingen som kallar sig TS har skrivit något så börjar jag misstänka att
det kanske är en förkortning för TrådStartaren. Bättre att använda nicket? Mer personligt?

//Mikael

[labmaster]

Hej TS

Det tog lite tid för mig också att komma på vad TS betyder när jag var nykomling i forumet. TS betyder helt enkelt trådskaparen och i denna tråd är det du .

[Nerre]

Det blir lätt TS när man är på sidan 2 eller framåt och inte minns nicket på den som startade tråden och det inte heller syns i det fåtal inlägg som visas i trådhistoriken nedanför.

Första gångerna man var inne i "kriminaltrådar" på Flashback så blev man ju knäpp på alla BO, GM etc... Extra kul blir det när nån av de inblandade råkar ha samma initialer som nån av förkortningarna.

[adent]

För att nu ägna sig åt lite trådarkeologi. Googlade efter impedans och studs och fick träff på den här forumtråden. Visade sig ju att det var jag som startat den

Efter att denna tråd startades har jag gått kurs och blivit radioamatör och lärt mig en hel del mer än jag kunde innan.

Antenner är fortfarande ganska magiska, men man fattar mer och mer. Som uppföljning så blev det aldrig något med de där
GSM-modulerna, de ligger säkert i en låda och skräpar :/ Däremot har jag fått igång lite andra GSM-moduler med färdiga antenner.
Just på antennfronten är nog min största bedrift att ansluta en SMD-fraktalantenn (jo jag vet att de dissas) till en GPS-modul på ett hemmafräst
kretskort där jag räknat på impedansen på ledaren på kretskortet för att få rätt bredd på ledaren.

Det blev iaf tillräckligt rätt för att det skulle fungera, mycket möjligt att det inte är kritiskt.

Som jag förstått det så är impedansen kombinationen av induktans och kapacitans i kabeln, d.v.s. helt någonstans mellan i och -i. Iaf idealt.

MVH: Mikael

[svanted]

det brukade sägas under min skoltid att om kabeln är oändligt lång blir det 50 ohm....
om man ohmmäter i änden.

Det stämmer inte. Kabelns impedans är en egenskap som är oberoende av längden (eftersom både induktans och kapacitans i kabeln ökar linjärt med längden). Man kan aldrig mäta denna med en ohmmeter.

trådarkeologi!
missade svaret då det hände men jag svarar iaf,

har kollat det och det stämmer!
och om kabeln är oändligt lång kan man mäta det med en ohmmeter....
testa själv
eller nä det går inte, det är bara teoretiskt, förlusterna måste vara 0...

[MadModder]

En splittad koax är visst en dipol. En öppen dipol. Där även skärmen på väg ner är en del av antennen, så inte helt optimalt.
Det blir bättre med en balun.
En tillplattad loop är en sluten dipol.

[E Kafeman]

och om kabeln är oändligt lång kan man mäta det med en ohmmeter....
testa själv
eller nä det går inte, det är bara teoretiskt, förlusterna måste vara 0...

Det är så jag mäter kablars karaktäristiska impedans, med en Ohm-mätare.

Nu är det iofs en Ohm-mätare för impedans som jag använder.
Vanligaste typen av Ohm-mätare mäter resistans genom att lägga ut en DC-nivå över en mätbrygga och spännings-obalansen i bryggan översätts till resistans.
Ohm-mätare för vektor-impedans lägger ut en växelspänning över mätbryggan och mäter både resistansen och reaktansen. Sådant instrument brukar kallas för VNA, V står för vektor, då man mäter både amplitud och fasvinkel.
Att man mäter över en brygga gav instrumentet resterande delen av förkortningen, VNA (Vector Network Analyzer).
Den VNA jag ofta mäter med ser ut så här, och är inget annat än en komplicerad Ohm-mätare.

Av praktiska skäl kan man inte mäta kabels karaktäristiska resistans på oändligt långa kablar och det är dyrt att köpa sådana kabel-längder från ELFA.
Genom att modifiera mätmetoden lite kan man mäta på kortare kabel-längder. En bra längd att mäta på motsvarar en våglängd av mätfrekvensen.
En Ohm-mätare som mäter resistans gör det genom att lägga ut en DC-nivå på kabeln. Vi vet att DC är en oändligt låg frekvens vilket medför oändligt lång våglängd, därav behovet av lång kabel att mäta på.

En betydligt mer praktisk frekvens att mäta vid är lite drygt 3GHz. Då är en våglängd 10 cm i luft vilket är hanterbar längd vid lab-bänken.
Det tillkommer ett fenomen , och det är att en elektrisk signal rör sej långsammare i en kabel än i fria luften. Referensen är ljusets hastighet, villken i en typisk koaxialkabel är ca 2/3 av vad den är i vakuum.
Därför behövs bara knappt 7 cm kabel för att mäta dess impedans vid 3GHz, där mätresultatet lättast beskrivs som en cirkel på ett Smith-diagram.
Vill man trixa lite så går det mäta på betydligt kortare ledning men med sämre noggrannhet, men 7 cm är i vart fall mer behändigt att mäta på än oändlig lång kabel.

Det är riktigt att en splittad koaxial-kabel kan agera antenn av typ dipol-struktur.
Att en del av matande koaxial-höljets yttre då blir en del av antennen gäller bara om antennens impedans skiljer sej från kabelns karaktäristiska impedans resp bakomvarande systems impedanser.
Ett sätt att undvika sådana problem är att se till attt kabel och antenn har samma impedans.
En dipol-antenn som är något kortare än en halv våglängd, typiskt 0,48 våglängder, har ungefär impedansen 70+j0 Ohm. Om matande koaxial-kabel har karaktäristiska impedansen 70 Ohm uppstår inga reflektioner utefter skärmens utsida och skärmen agerar därmed inte antenn.

I TV-sammanhang använder man ofta antenn-kablar med 75 Ohm karaktäristisk impedans. I sådant system så kan man mata en knappt halvågslångt uppsplittad koaxialkabel utan att få nämnvärda reflektioner utefter kabeln.
Detta gäller bara för just den våglängd som överensstämmer med att uppsplittade längden när den är ca 0,48 våglängd, dvs det fungerar optimalt bara vid en enda frekvens.

För att täcka ett bredare frekvensområde utan reflektioner räcker det inte med en balun som i sej per definition är en impedans-transformator och där antennen ges balanserad matning.
Antennens med frekvens varierande impedans transformeras genom balunen och är inte den av balunen omsatta impedansen samma som koaxial-kabelns impedans uppstår reflektioner utefter kabel-skärmen trots balun.

En full-längd loop-antenn är alltid en dipol, dvs den har två poler och det är fysiskt symmetrisk struktur för bägge polerna. En cirkelformad loop-antenn med omkrets motsvarande en våglängd har en impedans på drygt 100 Ohm.
En sådan antenn är populär att mata när man har radio och koaxialkabel med impedansen 50 Ohm. Detta då det är lätt att transformera impedansen med en kvartsvågs balun.
Balunen består då endast av en kort längd 75 Ohms koaxalkabel mellan 50 Ohms kabeln och loop-antennen.

En sådan full våglängds-lång loop, om den dras ut till två parallella ledare med total utbredning 0,48 våglängder skapas en struktur som både agerar antenn och transformator.. En sådan antenns impedans är ca 300 Ohm på grund av transformeringen.
Antennens fysiska längd är på grund av omformningen kallad för dubbelviken dipol.
Den typen av antenn passar bra när man använder 300 Ohms bandkabel som matning istället för koaxial-kabel. Vissa större sändare och en hel del amatör-riggar använder sej av bandkabel. Förr var bandkabel vanlig för TV-antenner där då TVn ändå hade en fulltransformator på insidan för att bl.a. inte skicka ut nätspänning den vägen. Även äldre radio-apparater hade ofta antenn-anslutning anpassad för bandkabel.

Dubbelviken dipol hemmatillverkade många av just en bit bandkabel., i synnerhet när FM-bandet kom på radio-sidan var det en vanligt hempyssel. En sådan antenn kunde göra stor skillnad på radio-mottagningen jämfört med den trådstump var var spikad inuti radiohöljet. För övriga radio-banden, kort mellan och långvåg, fanns ofta snarlik antenn-anslutning för yttre antenn via två bananhylsor men där var det mest tänkt för en lång tråd-antenn för det ena stiftet och det andra stiftet kopplades till jord.