<<

De belangrijke verschillen tussen een actieve
Miniwhip E-veld antenne
en de actieve
pa0nhc RXloop H-veld antenne.
 pa0nhc  20200708.

 

De impedantie omvormer in de Miniwhip detecteert het spanning-verschil tussen :
- de print "massa" en 
- het antenne vlak.

Dat spanning verschil verschijnt dan enigszins verzwakt aan de antenne uitgang.

Eventuele common mode stoor of signaal stromen die vanaf de coax kabel, op het "massa" vlak van de versterker zouden komen, zullen dan naar de binnenkant van de coax afscherming gaan, en daar via het differentiaal mode circuit in de ontvanger hoorbaar worden.
Hoe kleiner de common mode stoorstromen, hoe minder storing in de ontvanger. 

De mast van de Miniwhip moet daarom geaard worden, om stoorstromen op de coax feeder bij de antenne naar aarde af te kunnen leiden.

De top van de mast is laag ohmig, omdat de geaarde mast kort is tov. de golflengte. 
Dit geldt dus alleen voor VLF/LG/MG en de lagere KG frequenties. Maar bijvoorbeeld niet voor een 2,5m lange mast en de 28 MHz band.  

Verder moet de coax eerst aan de onderzijde van de mast geaard worden, om zoveel mogelijk op de buitenzijde van de coax afscherming aanwezige common mode stoor stromen [Icm1] eerst naar aarde afvloeien. Deze maatregel is in een breed frequentie gebied effectief.

Mijn miniwhip antenne print bevat al een goede hoog ohmig resistieve Common Mode Choke (CMC) tussen de versterker uitgang en de coax aansluiting. 
De CMC impedantie is vanaf 2MHz ca. 5k en resistief..

REM : De buitenzijde van de BNC bus mag NIET geaard worden.

FEEDER COMMON MODE RESONANTIES BLEKEN DE OORZAAK TE ZIJN VAN STERK VERHOOGDE STOORNIVEAUS IN BEPAALDE FREQUENTIEGEBIEDEN. 

Dat is te diagnosticeren door een tijdelijke verlenging van de feeder met bv 10m coax. Als de meest gestoorde gebieden dan naar lagere frequenties verschuiven, is sprake van common mode feeder resonanties. 

Ik zag dat effect en oorzaak nog nergens geconstateerd nog beschreven. 
Wel beveelt K9YC zelfs voor symmetrische antennes toch  CMCs over zend coax feeders aan, om bij 1/2 lambda lange feeders onder anderen hoge common mode spanningen te voorkomen. 

Dat geldt DUS ook voor ontvangst ! Maar dat vertelt hij nou net niet.

Door in de coax feeder elke 3 meter een CMC te plaatsen :
-  Worden beneden 40 MHz common mode (coax lengte) resonanties en spanning en stroom opslingeringen voorkomen.
-  Worden common mode stromen verzwakt. Dit is ook nier door de afnemende CMC impedantie op lagere frequenties (LG/VLF) minder effectief. 

De common mode stromen die daarna nog door de mast vloeien [Icm2] worden door de Hi-R CMC nogmaals sterk verzwakt.. 
Deze storing onderdrukking zal op VLF minder effectief zijn, door de lagere Z van de CMC.

                 Mijn versie actief RXraam heeft betere eigenschappen : 
-  De feeder is ook hier tegen common mode resonanties voorzien van CMCs.
-  Antenne, versterker en splitter zijn volledig afgeschermd.
-  Antenne, versterker en coax feeder zijn gebalanceerd.
-  Common mode spanning en stroom kan de elektronica niet bereiken.
-  Common mode wordt op de antenne in balans ge´njecteerd en
-  Common mode op de antenne wordt door de gebalanceerde versterker verder verzwakt tot totaal 50 dB.
-  Aarden is niet nodig =>  geen aard problemen.  
-  Ontvang OOK NVIS.

Omdat de CMC-Z in VLF en LG laag is, zijn KG CMCs ook hier minder effectief. 
Echter : Door het gebalanceerde raam, goede afschermingen, en een consequent correcte N-bus montage, is de common mode onderdrukking van dit actieve RXraam tussen VLF en 14 MHz minstens 40 dB.

Elke 3m een CMC over de feeder voorkomt common mode resonanties. Omdat de feeder lengte op VLF/LG/MG veeeeeel kleiner is dan 1/2 lambda, resoneert de feeder nooit. Versterkte stoor gebieden worden effectief vermeden.

Het balanceren en afschermen van het raam en de elektronica zijn de belangrijkste storing onderdrukkende maatregelen. 

De common mode onderdrukking blijkt zo hoog, dat de waarde ervan alleen maar is af te lezen aan ZEER sterke omroep, FSK, of stoor signalen, sterker dan -50 dBm. De overige verdwijnen in de ontvanger achtergrond ruis. 

VLF/LG/MG signalen kunnen daarna minstens 30dB verzwakt worden, door het raam met zijn minimum exact naar de zender te richten. 

            De zwakheden van elke actieve E antenne :
Stoorvrije "aarding" is absoluut noodzakelijk, maar soms niet mogelijk, en blijft frequentie afhankelijk.
-  De capacitieve E-veld antenne afschermen en balanceren is onmogelijk. 
-  NVIS ontvangst (80m / 40m tot 400 km afstand) is zeer zwak.