^bLOG-buch

Wir jagen hier an der Schwarz Meer Küste von einem Sturm zum anderen. Am letzten Wochenende dann zusätzlich in Verbindung mit ca.10-15 cm Schnee - allerdings überwiegend waagerecht im Vorbeiflug. Die Antennenmasten waren alle halb eingefahren, die Antennen selbst mit dicker Eiskruste überzogen. Genau so sahen dann auch die alten maroden Oberlandleitungen aus und wir haben hier aktuell praktisch jeden Tag Stromausfälle durch den Sturm. Der Schnee ist dann heute wieder geschmolzen ... der Sturm ist geblieben. Für die Notstrom Akkus gibt es aber nur wenig PV-Sonne, zu wenig um den Bedarf zu decken. So konnte dann am Sonntag nur noch mit dem letzten Restsaft aus der Notstromversorgung gefunkt werden. Mit der Team MobilCom1011 als Notfunke konnte ich mit komplett runter geregelter Leistung und SWR irgendwo bei ü.2,3 gerade so Betrieb machen. Trotz schwacher Stromversorgung, miesem SWR, Leistung unter 10 Watt und gefrorener Antenne auf Halbmast konnte der Funk-Gruß zu Robert, Thomas, zur Moni und allen Mitmacher der 8 USB-CB Bayernrunde wieder erfolgreich mit 5/9 abgesetzt werden. 

Gerade bei https://simonthewizard.com/2023/11/24/president-truman-with-murata/ gesehen. Ich konnte noch eines der letzten seiner Art in DeltaLima erwerben, bevor es aus den Regalen der Händler verschwand. Hier in 178BG scheint es auch noch einige davon zu geben ... wenn auch deutlich über dem alten Verkaufspreis.

Mobimax.bg

Emag.bg

Meine Murata Truman hatte ich ohne Abgleich erworben, um den "Out of the Box" Zustand bewerten zu können. Direkt aus der Kiste spielte die kleine Truman recht gut, in FM wie üblich etwas zu leise. Auf AM aber schon sehr gut. Der RX war auch schon sehr gut in AM und FM.

Ich habe die kleine Truman dann am eigenen Meßplatz abgeglichen - hier noch mit dem Trimmwerkzeug möglich. Das Ergebniss ist echt beeindruckend. Der Empfang hat so wohl in Empfindlichkeit als auch in der Demodulationsqualität noch ein mal deutlich zugelegt, es klingt oft nach UKW-Betriebsfunk. Senderseitig wurde damit auch gleich die Frequenz genau abgeglichen auf typische Betriebstemperatur. Der Hub wurde nur leicht angehoben, jedoch dem O-Mike eine verbesserte Schallführung und Abdichtung zum Gehäuseinneren verpasst. Die Modulation ist nun frei von Kammfiltereffekten, welche nur unnötig die Bandbreite verbraten hatten. Sie ist nun laut, sehr gut, voller zur Übertragung nützlicher Frequenzbereiche . Ein Verstärkermikrofon wie z.B. Superstar Sharpshooter hat die Übertragung eher ausgedünnt und keine Verbesserung zum O-mike ergeben.

Die kleine Truman ist bei uns zum festen Arbeitstier für AM/FM geworden und dient als Erweiterung unseres SSB-Setups. Sie steht damit in unmittelbarem Vergleich zu teutlich teurerem Gerät und hat sich einen festen Platz als legales CB-Gerät behaupten können. An einer kleinen Endstufe liefert sie z.B. 50 Watt AM Träger Deadkey und 200 Watt bei Vollmodulation und schreit dann wie ein Trucker auf dem TruckStopKlo :-) ...

(NUR ZUR INFORMATION - Nutzung auf eigene Gefahr)

PRESS PTT+F+TB AND TURN ON THE RADIO

DISPLAY WILL SHOW 'TEST'

RELEASE BUTTONS

PRESS NRC THEN ECHO THEN VOX

WARNUNG: Änderungen im Servicemenü können schaden ...

Nach dem mit dem/der EDZ (extended double Zepp) eine Referenz geschaffen wurde (s.a. vorheriger Blogbucheintrag), kann nun munter am Thema doppelte λ⅝ weiter entwickelt werden. Mit dem mitten gespeisten verlängerten λ⅝ – EDZ - Dipol hat man jetzt jederzeit einen Vergleich, ob die Reise bei den weiteren Forschungsarbeiten in die richtige, gewinnbringende, Richtung gehen. Das Eis ist dünn an der oberen Spitze der maximal gewinnbringenden Portabel–Antennen und nur ein richtig funktionierendes Design kann dann auch wirklich etwas mehr Leistung erbringen als eine normale vollwertige λ⅝.

Ziel war es bei diesem Testbau zu überprüfen, in wie weit sich das mitten gespeiste EDZ-Design auf einen Aufbau mit Koaxialkabel als „drei Leiter“ übertragen lässt. Drei Leiter deshalb, weil das Koax als abgeschirmte Leitung mit Innenleiter und Innenseite der Schirmung zum Transport der HF dient und die Schirmungsaußenseite als Dipol Schenkel. Dieses Prinzip findet sich bei Antennen wie der T²LT mit Koaxspule oder auch den Gähnmaster-Nachbauten. Das praktische daran ist, obwohl diese Antennen mittengespeist sind, kann man das Koax zum Gerät unten am Fuß der Antenne anschließen. Das Koax dient also in doppelter Funktion, innen als Koaxkabel – außen als Strahler. So ist es dann auch nicht verwunderlich, daß der Aufbau der EDZ^Z einer übergroßen T²LT oder dem Gähnmaster λ⅝ Dipol ähnelt.

Zum Aufbau - von der Strahler spitze abwärts (Testaufbau aus RG58 VKF 0.66, Antennenlitze)

Der obere Strahler besteht aus Antennenlitze und ist auf λ0.64 bemessen. Er mündet oben am Koax Innenleiter und ist mit diesem verbunden, der Koaxmantel endet hier offen – wie bei der T²LT. Es folgt ein λ0.64 langes Stück aus Koaxkabel, welches die Zuleitung zur Dipolmitte bildet und gleichzeitig der zweite λ0.64 Dipolstrahler ist. Zur Anpassung wird eine offene Hühnerleitung verwendet. Die Maße sind so berechnet (bei CB ca. 140cm), daß sich genau die Verlängerung auf λ¾ ergibt und die Strahler auf eine resonanten Länge gebracht werden. Der Abstand der Hühnerleiter-Leitungen ist so gewählt, das diese gerade selbst noch nicht strahlt, also knapp unter < λ 0,01 (10cm bei 11 Meter CB). Damit eine effektive Anpassung möglich ist, wurden Spannungspunkte zum Anschluss und Transformation ausgewählt. Auf der Koaxaußenseite befindet sich bei ca. λ ½ Höhe (von unten) der erste Punkt für die Anpassungsleitung, damit bleibt beim Testaufbau mit RG58 und Verkürzungsfaktor 0,66 noch ein elektrisch λ¼*VKF langes Innenleiter-Stück nach oben bis zur vollen λ 0,64 Länge des Koaxkabels. Dieser Punkt auf dem Innenleiter entspricht mechanisch also der resonanten λ¼ Länge und ist ebenfalls ein Punkt mit genug Spannung um effektiv zu transformieren und bildet den zweiten Anschluss. Die Hühnerleiter selbst wird mit einem GFK- Rohr rechtwinklig vom vertikalen Mast abgesetzt - beim Aufbau als inverted-V kann sie einfach nach unten hängen. Anders als bei der EDZ mit Kabelzuführung zur Dipolmitte, muß hier nicht das ganze Speisekabel gehalten werden, sondern lediglich die leichte Hühnerleiter. Daher kann das GFK-Rohr (ca. 140cm) auch leichter ausfallen als bei der Ursprungsvariante aus dem ersten Versuchsaufbau. (s.a. ein Blogbucheintrag vorher).

Nach der Anpassung geht das Koaxkabel dann an einem Stück bis zur Mantelwellendrossel (Ugly Balun) die aus dem selben Koax besteht. Die Mantelwellendrossel ist so bemessen, daß sie etwas unterhalb der Halbwellen Resonanz liegt – ca. λ ½*VKF+5%. Es folgt noch eine Viertelwellenleitung zur Symmetrierung mit Ferritkernen unterschiedlicher Größen und dann der Anschluss zum Zuleitungskabel. Von hier bis zum zweiten Dipolschenkel oben besteht das Koax aus einem Stück und muß nicht unterbrochen, sondern nur für den Anschluss der Anpassung aufgetrennt werden. An dieser Stelle ist auf sehr gute Isolation und Abdichtung zu achten, es stehen dort hohe Spannungen an.

Messungen:

26-28 Mhz SWR am 18 Meter GFK-Mast: Die Montage am 18 Meter Mast ist fast zu niedrig, der untere Dipolschenkel ist nur noch 3,60m über dem Boden. Unser Testmast ist an einem Rankgerüst aus Metall für unseren Wein befestigt, dieses hat noch Einfluss auf die Antenne. Schon die Verlängerung mit einem kurzen 2 Meter Rohr auf 20 Meter Spitzenhöhe, brachte noch mal deutlich bessere Meß- und Signalwerte. Dieser Aufbau ist dann aber leider nicht mehr Sturm fest und kann so nicht dauerhaft genutzt werden. Wichtig ist jedoch zu beachten, daß der Bodeneinfluss in die Messungen eingeht und es besser ist die EDZ^Z noch etwas höher auf zu stellen, anstatt das SWR weiter auf niedriger Höhe zu optimieren. Bei der Abstimmung für das 10 Meter-Afu Band ergab die Simulation bessere Werte am 18 Meter Mast. Die EDZ^Z ist für das 10 Meter Band schon ein ganzes Stück kürzer und hat damit deutlich mehr Bodenfreiheit.Die nutzbare Bandbreite der EDZ^Z ist wie bei der EDZ recht schmal, zeigt durch den gleichen SWR-Verlauf EDZ/EDZ^Z aber, daß der Umbau so weit gelungen ist.

Resonanz X: Der Bereich in dem die EDZ^Z optimal in Resonanz ist, zeigt deutliche Ähnlichkeiten zu den Meßwerten des EDZ. Dies ist ein Zeichen dafür, daß die EDZ^Z weitgehend identisch im Verhalten zur EDZ ist und der Umbau gelungen ist.

Phase: Der Phasenverlauf der EDZ^Z , zeigt deutliche Ähnlichkeiten zu den Meßwerten des EDZ. Dies ist ein Zeichen dafür, daß die EDZ^Z weitgehend identisch im Verhalten zur EDZ ist und der Umbau gelungen ist.

Im Gegensatz zum normalen EDZ ist der handwerkliche Aufbau als extended double ZeppZooka (EDZ^Z ) deutlich anspruchsvoller, vor allem in den Bemessungen. Der normale EDZ ist recht nachbausicher, der EDZ^Z hingegen verlangt deutlichen Rechen- und Abstimmungsaufwand. Simulationen am Computer sind durch das HF-elektrisch komplexe Design der EDZ^Z leider sehr zeitaufwendig und es gibt wenige fertige Modelle die diese Art von Koaxantennen richtig abbilden. So kommen dann die echten Erkenntnisse meist vom direkten Feldtest durch Vergleich von angefertigtem Referenz-EDZ und den Versuchsentwicklungen.

Es zeigt sich, daß für den Bau der EDZ^Z die Tücke im Detail steckt, in jedem.

Geht der eigentliche Bau noch recht zügig und mit wenig kritischen Punkten von der Hand, ist die optimale Abstimmung aufwendiger und von großer Bedeutung für das Ergebnis. Die vollkommen unabgestimmte EDZ^Z zeigte zwar auf Anhieb welchem Monoband sie sich zugehörig fühlt, also SWR ok, Resonanzpunkt und Verlustwiderstände brauchbar. Aber die Leistung zeigt keinen Mehrgewinn, sondern blieb deutlich unter der Referenz. Schade … ab in die Tonne?

So kann es einem gehen, wenn alle Messungen mit dem Antennenanalyzer noch vielversprechend aussehen, dann aber bei der Feldstärkemessung nichts „mehr“ ankommt. Da die selbstgebaute Hühnerleiter sich sehr beim Referenz-EDZ bewährt hat, kann hier der Verlust nicht herkommen, das Problem muß wo anders liegen …

• Die Strahler waren absichtlich etwas zu lang bemessen, damit etwas Reserve vorhanden ist. Beide Dipolschenkel, also Litze und Koaxteil wurden auf λ 0,64 gekürzt und die Antenne neu abgestimmt. Die Strahler waren tatsächlich etwas zu lang und es ist schon Energie in Nebenkeulen bei der Abstrahlung verloren gegangen. Nach dem Kürzen kam am Meßempfänger tatsächlich etwas mehr an.
• Durch die Kürzung der Strahler mußte die Hühnerleiter etwas verlängert werden, wohl etwas zu viel. Durch vorsichtiges Kürzen konnte die Antenne wieder optimal abgestimmt werden, was wieder einen kleinen Gewinn erbrachte.
• Aber immer noch fehlte etwas Signalstärke um es mit der EDZ-Referenz auf zu nehmen. Wo geht also Leistung flöten bei dieser Art von Antennen? Genau, die Mantelwellendrossel begrenzt offensichtlich den unteren Dipolschenkel nicht richtig in seiner Länge, HF vagabundiert auf dem Koaxkabel. Durch die Verlängerung auf λ 0,64 und auch den Einfluss des gesamten Aufbaus funktioniert die bewährte T²LT Koaxdrossel im Fußpunkt nicht mehr richtig im resonanten Bereich. Die Koaxdrossel wird auf die neuen Bedingungen eingemessen und entwickelt nun wieder mehr Sperrwirkung – Bingo, die EDZ^Z strahlt auf einmal richtig auf.
• Unterhalb der Drossel kommen zusätzlich Ferrite auf die Viertelwellenleitung und die Zuleitung ist nun sicher frei von HF auf dem Außenmantel.
• Die Hühnerleiter hing bei ersten Tests noch schräg nach unten, durch exakte Abwinklung von 90 Grad hat sich das SWR leicht verbessert und es besteht weniger Einflussnahme auf die Abstrahlung.
• Mehr Aufbauhöhe!

EDZ und EDZ^Z liegen jetzt fast gleich auf, nur noch zwei Zeigerbreiten liegt die EDZ-Referenz vorne. Hier könnte dann verlustärmeres Koax, insbesondere im kritischen Bereich oberhalb der Anpassung noch etwas bewirken, da das Koax in diesem Abschnitt mit großer Fehlanpassung durchflossen wird. Aber auch der restliche Signalweg ist noch recht lang bis zum Anschlusspunkt und RG58 ist dann schon ein kleiner Verlustfaktor. Geplant ist erst einmal nur den oberen Teil gegen Class-A Low Loss Koax (versilbert/Teflon) zu tauschen, denn dort lauern noch die meisten versteckten μV., der restliche Kabelweg könnte dann später mit einem etwas günstigeren Kabel verlustärmer ersetzt werden. Die Hühnerleiter könnte auch nochmal in/mit anderen Übergangsimpedanzen hergestellt werden, hier könnte ein besserers Verhältnis von Eingans- zu Ausgangtransformation weitere Verluste vermeiden. Schön am Selbstbau ist hier die Möglichkeit die Werte der Hühnerleiter den Notwendigkeiten an zu passen, damit am Ende die Formel gut passt. Die Mantelwellendrossel könnte durch eine Ausführung mit mehr und steilerer Sperrwirkung ersetzt werden. Die Viertelwellenleitung mit Ferriten könnte durch eine Version mit niedrigerem VKF ersetzt werden, dann ist die elektrische Längensymmetrierung VKF innen/außen leichter zu handhaben, die Effektivität verbessert und der Job bleibt nicht nur an den Ferriten hängen. 

Simulation EDZ am 18 Meter Mast vertikal

Hier steckt also das Potential zur gelungenen Mutation von EDZ zu EDZ^Z , wo bei die EDZ^Z einen wesentlich leichteren Aufbau ermöglicht , dabei zusätzlich weniger Gewicht und Windlast einbringt. Schon in der jetzigen Version wird also die EDZ^Z – Extended Double Zepp^Zooka am Mast bleiben, weil die Windlast deutlich geringer ist, was bei so einer riesigen Antenne ein entscheidender Vorteil ist. Mit einem letzten (oder vorletzten) Optimierungsschritt wird die EDZ^Z der EDZ dann gleichwertig sein. Der Aufbau ist mit dem EDZ^Z dann aber so weit vereinfacht, daß es praktisch keinen Unterschied in der Aufbauzeit zu andern Antennen wie Halbwellen oder GM-Clone am 18 Meter Mast gibt – aber echte 3 dB Mehrgewinn bei extrem flacher Abstrahlung. Ein Haken an der Sache wird aber klar, selbst am 18 Meter Mast hängt dieser Superdipol sehr niedrig. Mit zweimal λ 0,64 übereinander kommt man im 11 Meter Band auf nur noch 3,60 Meter Bodenfreiheit bei 18 Meter Mast. Das ist für einen vertikalen Dipol sehr niedrig und ein deutlicher Fall für den 26 Meter Mast :-)

Im Vergleich "normale Portabelantenne" vs. EDZ^Z   - Raumwelle TX13-RX178 ca.1700km jeweils 18m Mast / Nahfeldtest 100m - TX-Seite HF-Generator jeweils 18m Mast / RX-Seite 4-Element-Beam 10m Mast    

Fazit:

Das EDZ^Z -Projekt ist bis jetzt spannend, weil jede kleine Verbesserung sich sofort positiv bemerkbar macht. Aber Vorsicht! Die regelmäßige Nutzung von EDZ und EDZ^Z kann süchtig machen. Ein „Downgrade“ auf „normale Portabel-Antennen“ fällt nach der Gewöhnung an EDZ^Z sehr schwer, denn es ist kaum zu ertragen, wenn Grass-Narben-Stationen beim Umschalten auf „kurze Antennen“ plötzlich weg sind und das eigene Signal nicht mehr auf dem entfernten Web-SDR in Thailand ankommt. Auch in Partnerschaft mit dem horizontalen 4-Element-Beam fallen sofort die geringeren Pegelunterschiede beim Umschalten auf., die Pegeldifferenzen beruhen nun mehr auf Polarisationsunterschieden der Signale und der reine Gewinnvorteil des Beams ist hörbar und sichtbar geschrumpft. Die Aussage über EDZ's:"Bringt locker die Leistung eines Zwei-Element-Beams ... nur in alle Richtungen gleichzeitig" kann bestätigt werden. Die EDZ^Z kann und muß im Portabel-Aufbau am GFK-Mast höher montiert werden als es mit den meisten einfachen Beams (z.B. Skyperbeam, Moxon, Quad etc.) vertikal möglich ist und ragt damit weit oben raus.