Handleiding 1:9 UnUn voor langdraad antennes
De 1:9 UnUn wordt in veel bronnen onterecht een 1:9 BalUn genoemd. Dit is naar mijn idee incorrect omdat er geen sprake is van een transformatie naar een gebalanceerd antenne systeem. Het voedingspunt van een langdraad antenne is niets meer dan een breedband aanpassingstrafo. In het geval van een 1:9 UnUn wordt de voedingslijn (coax) impedantie van 50 ohm omhoog getransformeerd naar een impedantie van 450 Ohm. Immers 50 x 9 = 450. Dit wil zeggen dat de lengte van de langdraad antenne zo gekozen moet worden dat de impedantie in het voedingspunt op zo veel mogelijk banden ongeveer 450 ohm is. Over de draadlengte later meer. De trafo bestaat uit 8 primaire windingen en uit 24 secondaire windingen. Dit geeft een verhouding van 1 op 3. De spanning wordt dus drie maal hoger en de stroom drie maal lager dan de voedingsbron. Dit geeft een impedantie aanpassing van 3 x 3 = 9. De impedantie van 50 Ohm wordt dus een factor 9 vergroot, dit maakt 450 Ohm. Het geheel zal gewikkeld worden rond een FT240-43 ferriet ringkern met breedband eigenschappen. In deze Handleiding 1:9 UnUn wordt u stap voor stap geholpen bij de bouw.
De behuizing
We beginnen met het aftekenen en boren van het gat voor de coax connector aansluiting. De diameter van dit gat bedraagt 16 mm. Het boren van dit soort relatief grote gaten gaat het makkelijkst met een “platenboor”. (Google is your friend, als je nog nooit van zo’n ding hebt gehoord.) Boor het gat 1,5 cm vanaf de bovenkant, dit maakt het aansluiten later makkelijker. Nadat het 16 mm gat geboord is, kan het chassisdeel ondersteboven in het gat worden gezet voor het aftekenen van de 4 bevestigingsgaatjes.
Boor nu de vier bevestigingsgaatjes met een 3,5 mm boortje. Boor naast de coax connector ook een 5 mm gaatje voor de tegencapaciteit aansluiting. Als dit gebeurd is draaien we het doosje om. Nu gaan we verder met het aftekenen en boren van de gaten voor de langdraad antenne aansluiting en de trekontlasting. Zeker voor langere of permanente antennes is het aan te raden een trekontlasting te gebruiken. Het gat voor het RVS oog wordt met 6 mm geboord en het gat voor de antenne aansluiting met 5 mm. Persoonlijk vind ik het fraai de trekontlasting in het midden te bevestigen. Uiteraard zijn de posities daarvan naar eigen inzicht te bepalen.
Nu alle benodigde gaten zijn geboord kan worden gekeken of één en ander past. Zie hier het resultaat van wat boor en schroef werk. Gebruik bij het bevestigen van de 5 mm boutjes aan de binnenzijde van het doosje twee tand-veerringen. Één boven en één onder het kabel oogje, dan gaat dit later niet meedraaien met het aansluiten van de antenne draad of tegencapaciteit. Trek met een tangetje het blauwe kunststof deel van het kabel oogje.
De aanpassingstrafo
De Handleiding 1:9 UnUn gaat verder met het volgende onderdeel. Het moment is aangebroken om aan de 1:9 aanpassingstrafo te beginnen. Knip 55 cm wikkeldraad af. Laat ongeveer 5 cm draad uitsteken voordat je begint met wikkelen. Wikkel deze draad 8 keer gelijkmatig rond de kern zoals op de eerste afbeelding. Als het goed is dan heb je nu nog ongeveer 120 cm wikkeldraad over. Twist dit losjes om het stukje draad van de eerste winding zoals op de tweede foto. Wikkel nu deze draad ook 8 keer rond de kern parallel aan de eerste draad. Als je 8 keer rond bent geweest kan je direct nog 8 windingen maken parallel aan de eerste twee draden, dit start op het punt waar de rode draad over gaat in de kleur paars. Dit is puur om de schematische afbeelding te verduidelijken, maar de draad hoeft hier dus niet gesoldeerde te worden of iets dergelijks. Nu is het wikkelen van de 1:9 UnUn klaar. We zien onderaan de kern nu drie aansluitingen. Van links naar rechts: Massa -> 50 ohm coax kern -> langdraad antenne. In een later stadium draaien we de kern om, dus raak hierdoor niet in de war.
Hieronder vind u het zelfde verhaal nog eens terug in foto weergave. Het valt op dat ik hier de draden parallel aan elkaar heb gewikkeld. Dit maakt het wikkelen makkelijker. In een later stadium is het eenvoudig de wikkelingen gelijkmatig over de kern te verdelen.
Zie hier onder het resultaat. Nadat de windingen gelijkmatig zijn verdeeld draaien we de kern om! De aansluiten van links naar rechts zijn nu: Langdraad -> Coax kern -> massa/tegencapaciteit. Doordat we de kern hebben omgedraaid komt deze volgorde van de aansluitingen overeen met de aansluit punten op de behuizing. Zet nu de kern vast op het bevestigingsplaatje met vier kabelbinders.
Afbouwen
Pas nu voorzichtig de kern in de behuizing en knip alle aansluitdraden op maat. Nadat alle draden de juiste lengte hebben moet de isolatie laat van het wikkeldraad worden verwijdert. Dit is een belangrijk klusje, als dit niet goed gebeurd is solderen haast onmogelijk en ontstaat er onbedoeld een weerstand. Het verwijden van de emaille isolatie laag kan met een scherp mesje, grof schuurpapier of een klein vijltje.
Nadat de aansluitdraden goed ontdaan zijn van de isolatie kunnen de aansluitingen worden gesoldeerd. Gebruik een soldeerbout met voldoende vermogen. Nu is het tijd om de deksel met bijbehorende waterkering (lijkt op een wit touwtje) te bevestigen. Tot zo ver de handleiding 1:9 UnUn.
Toepassingen
Er zijn zeer veel antenne varianten te bedenken in combinatie met de 1:9 UnUn. In principe is het mogelijk iedere willekeurige lengte draad te monteren, maar in de praktijk blijkt dat er gunstige en minder gunstige draadlengtes zijn. De draad kan horizontaal, verticaal, als sloper, Inverted L en als Inverted V worden opgehangen. De langdraad antenne heeft als voordeel dat deze bij gebruik van de juiste lengte draad, te gebruiken is op veel HF banden. Dit wil zeggen dat de antenne op veel HF banden een redelijke SWR laat zien en vaak de interne tuner van de set volstaat.
Draadlengte
Over de antenne lengte van de langdraad antenne is veel geschreven. De vuistregels zijn als volgt: Blijf weg van kwart en halve golflengtes op de frequentiebanden waar je wilt werken. Benader op de laagste frequentie waarop je actief wilt zijn minimaal een kwart golflengte. Dus niet exact een kwartgolf! Naar mijn idee pakt de ideale draadlengte bij iedereen in de praktijk net iets anders uit. Toch is het internet een mooie bron van inspiratie. Lengtes die veel genoemd worden: 7 Mtr, 9 Mtr, 16.1 Mtr, 18.7 Mtr, 27.5 Mtr, 38 Mtr.
Dit is in ieder geval een mooi uitgangspunt om de experimenten mee te beginnen. Hier wat inspiratie:
http://www.hamuniverse.com/randomwireantennalengths.html (lengtes in feet)
https://vk6ysf.com/longwire_antenna.htm
http://webclass.org/k5ijb/antennas/End-fed-multiband-antenna-BalunDesigns.htm (lengtes in feet)
Tegen-capaciteit nodig?
Voor een langdraad antenne is wel een tegencapaciteit nodig. Dit kan op verschillende manieren worden opgelost:
- coaxkabel van de voedingslijn als tegencapaciteit (grote kans op interferentie problemen)
- aardpen of aardnet als tegencapaciteit
- één of meerdere stukken willekeurige draadlengte als tegencapaciteit
- een zinken dakgoot, stalen hekwerk of iets anders van metaal
Mantelstroom filter
TIP: Gebruik bij een 1:9 UnUn en lang draad antennes altijd een mantelstroomfilter. De belangrijkste reden om een mantelstroomfilter te gebruiken is om er voor te zorgen dat de coax kabel geen onderdeel wordt van het antenne systeem en hierdoor ongewenst mee gaat stralen. Dit heeft allerlei vervelende effecten tot gevolg, denk aan: interferentie, inspraak, verstoord stralingspatroon van de antenne, onrustigere ontvangst. Dit laatste komt doordat niet alleen de mantel van de coaxkabel gaat stralen als er wordt gezonden maar de mantel werkt ook als ontvangstantenne. U kunt het mantelstroom filter direct aan de 1:9 UnUn koppelen met een PL-male-male connector of enige afstand laten. Dit stuk coaxkabel tussen de 1:9 UnUn en het mantelstroomfilter dient dan als tegencapaciteit.