Antenne trap kit bouwbeschrijving

Bouwbeschrijving antenne trap

Een antenne trap wordt toegepast in multiband antennes. De antenne trap zorgt voor een blokkade op een bepaalde frequentie. Hierdoor wordt een deel van de antenne afgeschermd voor hogere frequenties waar immers een kortere antenne nodig is. De volledige antenne doet mee voor de lager gelegen frequenties waarop de trap niet blokkeert. Dit kan worden toegepast in dipool antennes waarbij er in ieder been van de antenne een trap nodig is, maar ook in eind gevoede antennes waarbij er maar één trap nodig is.

dipool trap
Dipool antenne met traps

 

end fed trap antenna
End fed antenne met trap

 

 

Resonantie frequentie van de antenne trap

Een trap is een parallelkring van een condensator en een spoel. De frequentie waarop de antenne trap een hoge weerstand heeft (dus blokkeert) is afhankelijk van de spoel en de condensator. De resonantie frequentie wordt door onderstaande formule bepaald.

Ik kies er voor om een makkelijk programma te gebruiken die het rekenwerk voor je uitvoert.

Download link naar Mini Ringkern Rechner: Klik hier!!!

De installatie is in het Duits maar in het programma kan de taal worden gewijzigd naar het Engels.

miniringkernrechner1

Eerst gaan we de waarde van de spoel en de condensator bepalen. Kies in het programma voor: Tools –> Resonant Circuit. HF Kits levert in het zelfbouwpakket twee hoogspanningscondensatoren van 100 pF. Hiermee zijn drie combinaties te maken op het Antenne trap printplaatje. Namelijk 50 pF, 100 pF en 200 pF. Hoe je dit precies moet doen wordt hierna besproken. Voor de hoge frequenties (10 t/m 15 meter) zou ik persoonlijk kiezen voor 50 pF, voor  17 t/m 30 meter 100 pF en voor 40 t/m 80 meter 200 pF. In dit voorbeeld maken we een trap voor de 10 meter band dus kiezen we als condensator waarde 50 pF.

miniringkernrechner2

Ik heb 50 pF ingevuld als condensator waarde en een frequentie van 28.6 MHz. De antenne trap is behoorlijk breedbandig dus de frequentie komt niet op een paar kilohertz. Als ik dan vervolgens op het pijltje klik wordt de waarde van de spoel berekend. In dit geval 619,35 nH. We weten dus nu dat we een trap kunnen gaan maken met een condensator van 50 pF en een spoel van 619,35 nH.

Condensatoren solderen

Op het printje is plaats voor 3 condensatoren C1, C2 en C3. (en eventueel voor SMD condensatoren C4, C5 en C6). Het printje is zo ontworpen dat het mogelijk is om één condensator te gebruiken, twee condensatoren parallel te schakelen of twee condensatoren in serie te schakelen.

Antenne trap condensator

50 pF –> Twee condensatoren in serie, soldeer ze in C2 en C3.

100 pF –> Één condensator in C1 solderen

200 pF –> Twee condensatoren in C1 en C2 solderen en een draadbrug in C3

 

Na het solderen van de condensatoren controleer ik even de waarde. De condensatoren hebben namelijk een tolerantie van 10%. In dit geval valt de waarde dan ook een stukje lager uit, namelijk 46,39 pF.

meten antenne trap condensator

Doordat de condensatoren in de praktijk een andere waarde hebben moet ook de waarde van de spoel opnieuw worden bepaald! uitkomst –> 667,55 nH

miniringkernrechner3

Aantal wikkelingen van de spoel bepalen

miniringkernrechner4

Keer nu terug naar het hoofdprogramma en kies voor het tabblad “Air Cores” dat wil zeggen luchtspoel. Vul nu de inductie van de spoel in zoals we eerder berekend hebben in “Resonant Circuit” calculator. Vervolgens vullen we de diameter van de spoel in, dat in ons geval 19 mm is. Daarna bepaal ik experimenteel de lengte van de spoel, ik kies ongeveer 1 mm per wikkeling, dus dit is een kwestie van uitproberen. Ik kom nu uit op 4,99 ( dus 5 ) wikkelingen met een spoel lengte van 5 mm. We gebruiken wikkeldraad van 0.75 mm dus hiermee zou je een minimaal spoel lengte van (5 x 0,75 mm) 3,75 mm uitkomen. Er is dus nog wat speelruimte om de spoel in en uit te schuiven wat nodig is om de trap exact op het juiste resonantiepunt te brengen. Dit komt later aan bod bij het afstellen van de trap.

Spoel monteren

Nu de condensatoren zijn gesoldeerd kan er worden gestart met de spoel. De basis van de spoel is in ons geval een PVC buisje waar het printplaatje precies in past. Zaag aan twee kanten het PVC pijpje in zodat dit een makkelijk begin en eind punt van de spoel vormt.

antenne trap PCV voor spoel

Soldeer het geëmailleerde koperdraad zoals op onderstaande foto. Let op dat de isolatie goed wordt verwijdert anders treden er vreemde fenomenen op, dit kan met een scherp mesje of schuurpapier.

antenne trap spoel begin

Wikkel vervolgens de spoel zoals op onderstaande foto (aantal wikkelingen klopt niet met het voorbeeld)

Antenne trap spoel

Soldeer het andere uiteinde van de spoel vast op het printje. Op bovenstaande foto is gekozen voor 7.5 windingen (ik dacht voor de 15 meter band ) het is dus ook mogelijk om halve windingen te maken, dan soldeer je het uitende vast aan de andere kant van de printplaat.

Het afstellen van de antenne trap

Hiervoor is een grid-dipper of spectrum analyser nodig. Op onderstaande foto is te zien dat de doorlaatkarakteristiek van de trap in beeld wordt gebracht. Door de wikkelingen van de spoel dichterbij of verder van elkaar af te brengen verandert het resonantiepunt. zet de trap nu exact op de gewenste frequentie, 28.6 MHz in dit geval.

resonantie frequentie antenne trap

Afwerking

Nu de trap op de juiste resonantie frequentie is gebracht is het raadzaam de spoel te fixeren zodat hij niet verloopt. Ik doe dit met wat sneldrogende plastic spray. PVC lijm is ook een goed alternatief. Nadat de spoel is gefixeerd wordt nog één keer de resonantiefrequentie gecontroleerd waarna het geheel kan worden afgewerkt met de bijgeleverde krimpkous. Let er op dat met het verhitten van de krimpkous niet de gehele trap gloeiend heet wordt, het PVC kan hierdoor vervormen waardoor de resonantiefrequentie weer kan verlopen.

Monteren van de traps in de antenne

Er zijn grofweg drie manieren om de trap te monteren.

  1. Steek het antenne litze door het buitenste gat en soldeer vervolgens vast aan het binnenste bevestigingspunt. Dit is een geschikte manier voor korte antennes die niet permanent worden opgesteld. Deze manier van monteren is verreweg het makkelijkst omdat er geen lusjes, kabelklemmen en andere attributen nodig zijn. Ik gebruik dit voor mijn korte end fed antennes die ik verticaal in het veld gebruik. Kies in dit geval voor: Antenne trap zelfbouw kit, ideaal voor draadantennes
  2. Soldeer de antenne litze vast in geschikte kabel ogen M4 of M5 en werk af met een stukje krimpkous. Bevestig de kabel ogen met RVS M4 x 10 mm boutjes aan de buitenste bevestigingsgaten van de trap. Dit is een geschikte manier voor middelgrote antennes.
  3. Verreweg de meest degelijke manier van monteren is als volgt: Maak een lusje van litze door het buitenste bevestigingsgat van de trap door middel van een RVS kabelklem. Gebruik hierbij RVS puntkousjes zodat het litze niet beschadigd raakt (dit mist op onderstaande foto). Soldeer de antenne litze vast aan een geschikt kabel oog (M4) en werk af met een stukje krimpkous. Bevestig het kabel oog aan het binnenste bevestigingsgat van de trap met een RVS M4 x 10 mm boutje. Kies in dit geval voor: Antenne Trap Kit inclusief kabelschoentjes en kabelklemmen

antenna trap

 

Voorbeeld 1: multiband dipool antenne voor de 10 en 20 meter band met behulp van antenne trap’s

Begin met het maken van twee trap’s die resonant zijn op de hoogste frequentie. Dat is de 10 meter band in dit voorbeeld. Als je de trap’s zo maakt dat de resonantie frequentie op 28,6 MHz ligt, dan worden signalen met deze frequentie geblokkeerd. Begin nu met het maken van een standaard dipool antenne voor de 10 meter band. Dus een voedingspunt (bij voorkeur een 1:1 BalUn) en twee stukken antenne draad van ongeveer 2,5 meter ( 300 / 28,5 * 0,95 / 4 = 2,5 mtr). Begin met wat meer lengte (2,8 meter) dan valt er nog wat te knippen. Als je de antenne in resonantie hebt gebracht voor de 10 meter band kunnen de trap’s aan beide uiteinde worden geplaatst. Voeg nu ook gelijk de twee overige stukken antenne draad toe voor het 20 meter gedeelte. In ons voorbeeld ook ongeveer 2,5 meter per kant. Knip nu ook de twee uiteinde op lengte zodat de antenne op de 20 meter band in resonantie is. Het is ook mogelijk om deze truc nog een aantal keer toe te passen zodat er nog een aantal banden worden toegevoegd aan de antenne.

Voorbeeld 2: multiband eind gevoede antenne voor de 40 en 60 meter band met behulp van een antenne trap

Begin met het maken van één trap die resonant is op de hoogste frequentie. Dat is de 40 meter band in dit voorbeeld. Als je de trap zo maakt dat de resonantie frequentie op 7,1 MHz ligt, dan worden signalen met deze frequentie geblokkeerd. Begin nu met het maken van een standaard end fed antenne voor de 40 meter band. Dus een voedingspunt (1:49 aanpassingstrafo) en een stuk antenne draad van ongeveer 20 meter ( 300 / 7,1 * 0,95 / 2 = 20 mtr). Begin met wat meer lengte (21 meter) dan valt er nog wat te knippen. Als je de antenne in resonantie hebt gebracht op de 40 meter band kan de trap aan het uiteinde worden geplaatst. Voeg nu ook gelijk het overige stuk antenne draad toe voor het 60 meter gedeelte. In ons voorbeeld ongeveer 7 meter. Knip nu ook het uiteinde op lengte zodat de antenne op de 60 meter band in resonantie is. Het is ook mogelijk om deze truc nog een aantal keer toe te passen. Hierdoor is het mogelijk er meerdere banden aan toe te voegen.