Hy-Gain trap conversie 15m to 10m

Op de DVA is je Euro een tientje waard!! Op de DVA 2010 verkocht Marcus van de onvolprezen www.hamshop.nl Fritzel en Hy-gain restanten voor een schijntje. Er was ook een doosje met traps waarin o.a. compacte slanke Hy-Gain traps voor 15 meter lagen. De aanbieding was zeer scherp, vier traps voor € 7,50. Aangezien ik de laatste weken veel bezig was met traps (o.a. een 6m/10m dipool gemaakt met eigenbouw trap op basis van een korte Wimo 6m dipool) en een draaibare dipool voor 10/15/20 hoog op mijn verlanglijstje staat, leek het me leuk om iets met deze traps te gaan doen. Van de verkoper van hamshop mocht ik de vijf traps meenemen voor € 7,50, een daalder per trap, daar kun je je geen bult aan vallen.

De traps waren allemaal voor de 15m band. Op twee traps stond DE dat voor “Driven Element” blijkt te staan, op de andere drie traps stond “Dir/Ref”, blijkbaar voor director of reflector. Deze laatste waren iets langer, maar leken verder niet veel anders. De traps bleken afkomstig te zijn van een lichte Hy-Gain 3-elements beam voor 20/15/10 te weten de TH-3JRS. Ik had twee keer artikel 871820 ($24.49) en drie maal artikel 871734 ($29.92), m.a.w. voor een slordige $140 aan Hy-Gain producten, geen slechte koop.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Thuisgekomen met nog veel meer “speelgoed”, als eerste de DE trap maar eens ontmanteld. Het principe is hetzelfde als bij de Fritzel traps; een spoel met daar omheen een aluminium koker aansloten op slechts één van beide buizen. Omdat de andere uitgaande buis een stukje in de koker steekt, werkt dit als condensator die parallel staat aan de spoel. Blijft een slim idee. De spoel van de 15m DE trap heeft een diameter van ong. 16mm, 42 windingen en is ong. 55 mm lang. Dikte van de draad is ruim 1mm, ik denk dat als diameter daarom 17mm genomen mag worden. Vanwege de geringe diameter (o.a. t.o.v. Fritzel traps maar ook de andere Hy-Gain traps die bij hamshop te koop waren) zal de Q van de spoelen niet heel hoog zijn (ergens rond de 200?), maar meneer Hy-Gain is ook niet gek, dus ik denk (hoop) dat die nog hoog genoeg is.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

De trap maar eens “gedipt” met mijn “nieuwe” Kenwood DM-81 (beschreven door PA0FRI); de trap bleek in resonantie op 20.500 MHz. Dat is lager dan de werkfrequentie. Er staat op internet een artikel over traps en de conclusie is dat om verliezen te beperken, de trap niet precies op de werkfrequentie resonant moet zijn. Het artikel gaat over een 80/40 draad antenne met een trap die resonant is onder de 7 MHz. Op de pagina van PA0FRI over Fritzel traps is ook te zien dat de Fritzel traps juist een flink eind boven de werkfrequentie resonant zijn. De achterliggende theorie gaat mijn pet te boven, maar in deze gevallen hanteer ik het principe “vraag niet hoe het kan maar profiteer ervan”.

Middels de website van PA0PHB heb ik wat “reverse engineering” gedaan, de spoel parameters ingegeven en eens gekeken met hoeveel extra capaciteit deze spoel resonant zou zijn op 21 MHz. Dat bleek ong. 7 pf (bijna 8 pF) te zijn. Vervolgens heb ik eens gespeeld met deze berekening (zelfde diameter, minder wikkelingen) om te kijken hoeveel wikkeling nodig zijn voor resonantie op 28 MHz icm dezelfde capaciteit (koker blijft immers gelijk). Dat bleek zo rond de 22 tot 24 wikkelingen te liggen. De bedoeling is immers om de twee DE traps intact te laten, maar de DIR/REF traps te modificeren naar de 10m band zodat ik een 3-bands dipool voor 10/15/20 kan maken.

De DE (Driven Element) traps waren dus resonant op 20.5 MHz en hadden ze ong. 42 windingen. Mogelijk lagen ze bij hamshop in het bakje omdat de resonantiefrequentie te laag was. Beide DE traps dippen overigens op genoemde frequentie en ik geloof eigenlijk niet dat dat toeval is. Op de website van W8JI staat een artikel over traps dat begint met de volgende prikkelende vragen:

  • Is it best to make the trap resonant close to the desired operating frequency?
  • Does bandwith decrease with increasing trap Q?
  • Do traps create noticable loss, perhaps 1 dB per trap typically?
  • Does higher trap operating Q always mean lower loss?

Als rookie zou ik al deze vragen inderdaad met “QSL” bevestigen maar juist omdat het artikel begint met deze vragen, voel je natuurlijk al nattigheid. Enfin, de antwoorden van W8JI zijn, zoals te verwachten, allemaal ontkennend. Wie geinteresseerd is moet het zelf maar eens lezen via deze link. Volgens OM W8JI zijn de verliezen het hoogst wanneer de trap resonant is op de werkfrequentie, is de Q van de trap slechts één van de vele factoren die – in beperkte mate – van invloed is op de bandbreedte, is het verlies van de beroerdste – volgens W8JI coax – traps maximaal 1,6 dB voor beide traps en is verlies ook weer afhankelijk van vele factoren waaronder de resonantie frequentie.

In het artikel worden de tests en metingen uitgevoerd met een 40m trap die resonant is op 6.15 MHz, bijna 1 MHz onder de werkfrequentie. Of de inhoud klopt of niet dat gaat mijn pet te boven maar het artikel wordt onderbouwd met praktijkmetingen en die lijken de eerder genoemde stellingen te bevestigen. Ik hoef mij dus geen zorgen te maken over mijn 15m traps die op 20.5 MHz dippen, volgens W8JI is dat juist prima en daar houd ik hem aan HI.

Na een DE trap te hebben onderzocht heb ik een 15m REF/DIR trap ontmanteld. Ik had nog even vrees dat ze misschien gemaakt waren met dunner draad oid maar nee: precies hetzelfde als de DE traps maar met wat meer windingen en een wat kortere huls (dus lagere capaciteit). De resonantiefrequentie van deze REF/DIR traps licht wél op de werkfrequentie: 21,2 MHz. Vreemd trouwens dat zo’n trap zowel voor de reflector als directory gebruikt wordt; je zou verwachten een lagere frequentie voor de reflector (moet immers langer zijn dan de straler) en een hogere frequentie voor de directory (moet immers korter zijn) maar dat terzijde.

Op de website van PA0PHB kun je op deze pagina de reactantie en zelfinductie van luchtspoelen berekend op een bepaalde frequentie, bovendien wordt er nog aangegeven hoeveel extra capacteit er nodig is om een resonantiekring te maken, handig hoor! Na wat reverse engineering had ik min of meer vastgesteld dat de capaciteit van de buis / huls constructie ong. 7 pF (bijna 8 pF) zou moeten zijn: diameter 17mm, lengte 55m, 42 windingen. Vervolgens ben ik gaan spelen met het aantal windingen bij een resonantie frequentie op 28 MHz totdat de geadviseerde capaciteit voor resonantie op deze frequentie ook op ong. 8 pF of net op 7 pF uitkwam. Dat zou ergens tussen 22 en 24 windingen moeten zijn.

De trap eerst maar eens afgepeld naar 26 windingen, heel makkelijk te doen. Hulsje er weer omheen, schroefjes vast en dippen maar: resonant ergens tussen tussen 24 en 25 MHz dus nog teveel windingen. Uiteindelijk ben ik uitgekomen op 22 windingen voor resonantie op 28,6 MHz. Hmmm… ik hoor u denken; “op de resonantiefrequentie dus“. Inderdaad! De conversie heb ik uitgevoerd nog voordat ik de resonantie van de 15m DE traps had bepaald en op een moment dat ik het artikel van W8JI eigenlijk ook alweer een beetje vergeten was. Bovendien was ik op dat moment ook weer een beetje van de wijs door deze pagina op de website van PA0FRI over Fritzel traps. Deze zijn juist weer resonant op een aanzienlijk hogere frequentie dan de werkfrequentie. Ook kom je op internet veel beschrijvingen tegen van draaddipools met (coax) traps alwaar men de traps precies op de werkfrequentie maakt. De praktijk zal het uitwijzen.

Hieronder op de foto zie je van boven naar beneden: huls + originele 15m DIR/REF trap, de naar 10m gemodifeerde 15m DIR/REF trap + huls, de originele 15m DIR/REF trap en de originele 15m DE trap:

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

 Hieronder een close-up van de spoel van de originele 15m
DIR/REF trap en de spoel van de
naar 10m gemodifeerde 15m DIR/REF trap:
OLYMPUS DIGITAL CAMERA
W8JI geeft in zijn artikel geen aanbeveling of traps nu onder of boven de werkfrequentie resonant moeten zijn, ik neem dus aan dat één van beide mogelijk/wenselijk is. Het voordeel (of nadeel) van een trap te laag in frequentie is dat je wat meer draad nodig hebt dus op lagere frequenties de spoel wat meer verlengd en je dus wat minder fysieke lengte nodig hebt. Bij een trap op een te hoge frequentie heb je wat minder electrische lengte bij lagere frequenties dus zal de antenne wat meer fysieke lengte nodig hebben. Het kan beide zowel een voordeel als een nadeel zijn, het ligt er maar aan wat je wilt.

Aangezien de 15m traps onder de werkfrequentie voor 15m resonant zijn, lijkt het mij bij nader inzien beter / consistenter om de 10m traps ook lager in frequentie te maken, ergens rond de 27.555 MHz zodat de verliezen daar het grootst zijn HI. Ik denk dat ik weer twee windingen ga toevoegen door een stukje koperdraad dat ik verwijderd had weer vast te solderen aan de spoelen. Op dat punt maak ik een wat grotere spatie (koperdraad is niet geisoleerd volgens mij) en dan nog twee windingen erbij. Dat komt vast goed. Enfin, komt tijd komt onraad.

Ik heb nu twee sets traps om een mooie HF dipool voor 20/15/10 te maken.

 

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s