50ohm-contents-dl/contents/sections/antennformer_3.md

Som vi redan har lärt oss kan en halvvågsdipol också matas i ena änden. Matningsresistansen är vid en trådlängd på \lambda / 2 eller multipler av den högohmig (ca \qtyrange{2000}{2500}{\ohm}).

För att anpassa en sådan ändmatad antenn finns flera möjligheter. Vi tittar nedan på tre typiska varianter:

• Fuchs-krets
• Transformator för impedansanpassning
• Zeppelinantenn

En möjlighet till anpassning är den redan behandlade Fuchs-kretsen (jfr figur [ref:a_fuchskreis]). Det är en parallellsvängningskrets som ställs in på driftsfrekvensen. Den transformerar matarledningens låga impedans till den ändmatade halvvågsantennens höga matningsimpedans och kompenserar samtidigt eventuella reaktiva delar.

[picture:310:a_fuchskreis:Fuchs-krets för anpassning av en ändmatad halvvågsantenn]

---

En annan möjlighet är en transformator (jfr figur [ref:a_unun_1_49]) med omsättningsförhållandet ü = 1:7. Eftersom både spänning och ström multipliceras respektive divideras med faktorn \num{7}, blir transformationen för resistansen 1:7^2 = 1:49, motsvarande (1 \cdot \qty{50}{\ohm}) : (49 \cdot \qty{50}{\ohm}) = \qty{50}{\ohm} : \qty{2450}{\ohm}.

[photo:332:a_unun_1_49:1 till 49 un-un för anpassning av en ändmatad halvvågsantenn] [picture:315:a_endspeisung_1:Ändmatad halvvågsdipol med pigtail] [picture:260:a_endspeisung_2:Ändmatad halvvågsdipol med koaxialkabel som motvikt] Vid *impedanstransformation* (transformation av resistansen) ingår en transformators varvtalsförhållande i kvadrat, dvs. en transformator med varvtalsförhållandet 1:7 ger en impedanstransformation på 1:49. För baluner och un-un anges ofta inte om det gäller varvtalsförhållandet eller impedansförhållandet. Det finns alltså risk för förväxling. Vanligast är att impedansförhållandet anges. För en transformator med varvtalsförhållandet ($ü$) 1:7 talar man då t.ex. om en 1:49-un-un.

Som motvikt används ofta en kort trådända (minst en tjugondels våglängd), jfr figur [ref:a_endspeisung_1], eller en del av den koaxiala tilledningen (minst \qty{0,05}{\lambda}), jfr figur [ref:a_endspeisung_2]. En mantelvågsspärr (förkortat MWS) förhindrar att den fortsatta tilledningskabeln blir en del av antennen.

---

I stället för en Fuchs-krets eller transformator kan man också använda en tvåtrådsledning med längden \lambda / 4. Då talar man om en zeppelinantenn (jfr figur [ref:a_zeppelinantenne]). Hur en ledning transformerar en impedans går vi igenom närmare i ett senare avsnitt.

Namnet kommer från att dessa antenner användes på luftskepp. Genom den \lambda / 4 långa tvåtrådsledningen uppträder den höga spänningen först i dess ände och därmed långt från det gasfyllda luftskeppet (jfr figur [ref:a_zeppelinantenne_foto]).

[picture:314:a_zeppelinantenne:Uppbyggnad av en zeppelinantenn] [photo:336:a_zeppelinantenne_foto:Zeppelinantenn (illustrationsbild)]

---

Liksom för en ändmatad halvvågsdipol kan man även för andra antennformer använda en matarledning med avvikande karakteristisk impedans för anpassning. I Instegscertifikatet och HAREC har vi redan lärt känna helvågsslingantenner; hit hör även delta loop och quadantennen. En delta loop-antenn (jfr figur [ref:a_delta_loop]) har vid lika långa sidor en matningsimpedans på ungefär \qty{100}{\ohm}. Genom att sätta in en $\lambda / 4$-ledning med karakteristisk impedans \qty{75}{\ohm} sker en transformation till de \qty{50}{\ohm} som är vanliga inom amatörradion.

[picture:311:a_delta_loop:Delta loop-antenn] Det optimala värdet för karakteristisk impedans hos en $\lambda / 4$-matarledning som används för anpassning beräknas som det *geometriska medelvärdet* av de två impedanserna, t.ex. $\qty{50}{\ohm}$ och $\qty{100}{\ohm}$, motsvarande $\sqrt{\qty{50}{\ohm} \cdot \qty{100}{\ohm}} \approx \qty{70,7}{\ohm}$.

Utför man helvågsslingan som en kvadrat måste längden på varje sida motsvara en fjärdedels våglängd.

Liksom hos dipolen avviker den mekaniska längden hos en helvågsslingantenn från den elektriska längden. Till skillnad från förkortningsfaktorn hos dipoler finns det hos helvågsslingor överraskande nog en *förlängningsfaktor*, dvs. antennen måste vara några procent längre än en våglängd i fritt rum.

---

Eftersom frekvensband har olika utbredningsförhållanden vid olika tider på dygnet, året och solcykeln vill radioamatörer gärna kunna köra på så många frekvensband som möjligt. Två exempel på flerbandsantenner är G5RV-antennen med två lika långa sidor (jfr figur [ref:a_g5rv]) och en tvåtrådsledning samt den osymmetriskt matade Windom-antennen (jfr figur [ref:a_windom]), där skickligt valda mått ger många resonanser och därmed användning på så många amatörradioband som möjligt.

[picture:313:a_g5rv:G5RV-antenn] [picture:309:a_windom:Windom-antenn]

---

Att en antenn är resonant betyder inte att den också har bra strålningskaraktäristik. Ofta vill man uppnå en så låg strålningsvinkel som möjligt. För mot jord matade vertikalantenner är en längd på ca 5/8 \lambda optimal.

En enkel tråd med jord som motpol är inte resonant vid längden $5/8 \lambda$. Resonanser uppstår bara vid $1/4$, $3/4$, $5/4$ osv. Därför behövs en anpassning. Den åstadkoms vanligtvis genom att sätta in en spole som förlänger den elektriska längden från $5/8$ till $6/8$ (alltså $3/4$). Sådana spolar ser man ofta på antenner för fordon. Optimum på $5/8 \lambda$ gäller bara för mot jord matade antenner. Betraktar man till exempel mittmatade dipoler som befinner sig antingen i fritt rum eller vertikalt, strax ovanför marken, ligger optimum i stället på $5/4 \lambda$.