| |
| |
De Slim Jim, net als de J-pole, is in feite een
halfgolf-eindgevoede dipool, in het geval van de Slim Jim een
eindgevoede gevouwen dipool.
Zoals bij alle gevouwen dipolen zijn de stromen in elk been in
fase, maar in de aanpassingsstub zijn ze in tegenfase, waardoor
er weinig tot
geen straling van het aanpassingsgedeelte
optreedt. Je vraagt je misschien af hoe je dit een dipool
kunt noemen als het maar één element is?
In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, dankt de dipool
zijn naam aan het feit dat hij twee elektrische polen heeft,
niet twee fysieke polen.
Zou dat dan geen di-element zijn?! Net zoals een magneet twee
magnetische polen heeft, een noordpool en een zuidpool, hebben
wij twee elektrische polen, een positieve en een negatieve.
Omdat het een halfgolfantenne is, zijn er bij elke halve cyclus
altijd twee tegengestelde polen
aan de uiteinden. Elke halfgolfantenne is in feite een dipool |
 |
|
 |
|
Om dit te verduidelijken, heb ik links getekend
wat er met de spanning op
een halvegolfelement gebeurt tijdens één cyclus.
Je ziet dat er twee polen zijn, een positieve en
een negatieve, bij elke halve cyclus. Vandaar de
term 'dipool'. Omdat het een halvegolfelement
is, is de golfrichting aan beide uiteinden
tegengesteld. In tegenstelling tot het voorbeeld
van de volledige
golf rechts, waar de golven samenkomen als je je
voorstelt dat je ze op elkaar plaatst. |
|
|
Hopelijk verduidelijkt dit de zaken en laat het
zien dat de Slim Jim eigenlijk
een halvegolfdipool is. Een dipool wordt meestal
in het midden gevoed,
waar de impedantie ongeveer 70Ω bedraagt. Dit
zorgt voor een redelijke aanpassing aan een
coaxkabel van 50Ω, en daarom wordt de dipool met
voeding in het midden zo veel gebruikt. Een
dipool kan overal langs de
straler worden gevoed; zo wordt de winding
bijvoorbeeld 'excentrisch' gevoed op het
200Ω-punt, en een halvegolfdipool met voeding
aan het uiteinde geeft een zeer hoge impedantie
van wel 5000Ω. |
|
|
We voeden deze halvegolfantenne dus vanuit een
punt met hoge
impedantie, dat moet worden aangepast aan een
coaxkabel van 50Ω |
|
| |
|
Dit is waar de 'J Integrated Matching' (JIM)
kwartgolfaanpassingssectie (λ/4) in beeld komt. Met de
Slim Jim kunt u de gewenste impedantie selecteren,
meestal 50Ω. Bij een dipoolantenne met centrale voeding
heeft u een impedantie van ongeveer 70Ω. |
| |
|
|
|
| |
Het
aanpassingsgedeelte is slechts een aanpassingsgedeelte
en straalt niet significant uit. De 'gelijke' maar
tegengestelde stromen zijn te zien in
het EZNEC-model van de J-pool hierboven. Omdat één
uiteinde van het aanpassingsgedeelte niet is
aangesloten, heeft dit uiteinde een oneindige
impedantie. Het andere uiteinde van het
aanpassingsgedeelte is aangesloten op onze straler en
hoewel dit een punt met hoge impedantie is, is
deze niet oneindig. Daarom is enige lichte straling van
het aanpassingsgedeelte onvermijdelijk. Hoe perfecter de
antenne werkt, hoe minder dit
een probleem zal zijn,
aangezien we de hoogst mogelijke impedantie aan de basis
van het λ/2-stralingsgedeelte zullen hebben als het een
perfecte
halve golf is. |
| |
Het
50Ω-punt kan worden gevonden zodra de antenne de juiste
afmetingen heeft. Plaats de antenne in de open lucht en
verplaats het
voedingspunt vervolgens kleine beetjes
omhoog en omlaag. Wanneer een SWR van 1:1 wordt bereikt,
zet u het voedingspunt daar vast.
Hoe
de verschillende impedantiepunten eruit kunnen zien, is
te zien op de afbeelding links. De bovenstaande
calculator geeft u een goed
uitgangspunt, hoewel de
afstand tussen de elementen, de snelheidsfactor en
andere factoren van invloed zijn op de exacte locatie
van dit punt. |
| |
|
|
|
|
|
|
Slim-Jim en J-pole antenne |
| |
Het
is aan te raden een smoorspoel te gebruiken bij het
voedingspunt. Drie windingen (voor 145 MHz) van de
coaxkabel rond een buisvormer
van 40 mm (bijvoorbeeld
een PVC-buis), of vastgeplakt en
vrij opgehangen, is voldoende. Vijf windingen met een
diameter van 6 cm zijn geschikt voor 70 MHz. Ik heb ook
wel eens een of twee clipferrieten gebruikt voor VHF.
Zoals bij elke gebalanceerde antenne, voorkomt dit dat
de afscherming van de coaxkabel gaat stralen en
onderdeel van de antenne wordt, waardoor
de SWR en de
prestaties worden beïnvloed.
De effectiviteit
van
de smoorspoel controleren door de coaxkabel onder de
smoorspoel aan te raken. Als de SWR significant
verandert,
is de
smoorspoel onvoldoende. |
|
|
De Slim-Jim antenne is eenvoudig te maken, maar
zoals bij de meeste antennes moet deze worden
afgeregeld en voor moet je voor de juiste
maten experimenteren.
Met behulp van de calculator kun je de maten
berekenen. Het afstemmen van de antenne kan worden gedaan door
de
1/4 golfstublengte (C) en het voedingspunt (D) aan te
passen.
Om de resonerende frequentie omhoog te
brengen, korter dan de
1/4 golfstop. Om de
resonerende frequentie naar beneden te brengen,
verlengt u de 1/4 golfstop. Bandbreedte is veel
smaller dan een midden gevoede dipool vanwege
het afgestemde bijpassende gedeelte, waardoor
het bouwen van de antenne belangrijker is.
De Slim Jim antenne is
gevoelig voor de plaatst
en omgeving waar deze wordt gebruikt. In het
vrije veld werkt de antenne het beste en dan
kloppen
de maten van de tekening redelijk goed.
Als de antenne op een balkon wordt neergezet,
dan moet de ruimte onder en boven de antenne
minimaal een 1/4 golflengte zijn. |
|
De
afstand tussen de elementen (F)is niet kritisch. Het heeft wel enige
invloed op de positie van het
50Ω-voedingspunt, maar ik weet zeker dat
het is te
vinden! De kritische lengtes zijn B, C en E. Stel
vervolgens het voedingspunt af om een perfecte
aanpassing te vinden. Alle afmetingen moeten worden gemeten tussen de
dichtstbijzijnde metalen delen (binnenkant), niet tussen
de middelpunten. Een SWR van 1,0:1 is mogelijk wanneer
de antenne perfect werkt. Als u dit niet perfect krijgt,
moet de lengte van de elementen mogelijk worden
aangepast of is de smoorspoel
niet toereikend. Houd er
rekening mee dat bij het afstellen van elementen 1 cm
korter op 'C' gelijk staat aan 3 cm korter op 'A'! |
|
|
Velocity Factor: |
| In de
calculator is de mogelijkheid toegevoegd om de snelheidsfactor van
uw geleider te selecteren. Deze is standaard ingesteld
op 0,96, wat geldt voor blank koper of blank aluminium.
Als u een gebalanceerde voedingskabel gebruikt, zoals
300Ω of 450Ω, stel deze dan in op 0,9 (of op de
specificatie van
de kabelfabrikant, indien beschikbaar). De diameter van
de elementen heeft ook een kleine invloed op de lengte. |
|
|
|
50Ω voedingspunt: |
Het
50Ω voedingspunt is een startpunt en moet naar boven en
naar beneden worden bijgesteld totdat u een SWR van
1,0:1 (of zo dicht mogelijk daarbij) met uw antenne
bereikt. U kunt zelfs een 4:1 coax balun gebruiken en
deze hoger in het aanpassingsgedeelte voeden. Als u het
1:1 punt
niet kunt vinden, zijn de elementen te lang of
te kort. Afstemmen kan
door de lengte van de kwartgolfstub 'C' aan te passen. |
|
|
Maten voor een 70cm Slim Jim antenne |
|
|
 |
| KM4NMP
Slim Jim atenne |
|
|
|
| |