Nu we een theoretisch fysisch model hebben moeten we dit nog vervolledigen met de aanpassing.
De eerst stap is wat berekeningen maken .
Enkele formules , ze komen uit de volgende link:
https://smarc.org.au/wp-content/uploads/2021/11/Hairpin-Matching-VK2DEQ.pdf
We gaan gebruik maken van een shunt input L-match , welke eigenlijk een variant is van de hairpin match.
In een L netwerk wordt de hoogste impedantie ( hier Zo ) aangekoppeld aan het shunt element , dus hier de spoel.
Deze formules gaan we gebruiken:
Eerste bepalen we Q:
En nu zien we het mooie van het HY Gain principe. Als we de formule met onze ( afgeronde) waarden invullen zien we dat XL gelijk wordt aan Zo !
Q wordt namelijk 1 en daardoor wordt XL gelijk aan 50 Ohm .
Nu zouden we gewoon een spoel kunnen wikkelen en deze parallel op de straler aansluiting zetten maar we opteren hier voor hairpin.
Deze wordt gemaakt uit een openlijn configuratie en zoals we weten moet onze lengte dan kleiner zijn dan lambda/4 en kortgesloten op het einde.Dit wordt ook wel een stub genoemd.
Onze XL is 50 Ohm , dus de ingangsimpedantie van deze stub moet dan ook 50 Ohm worden , maar hoe doen we dat ?
Eerst bepalen we hoeveel onze lijnimpedantie zal worden bij specifieke afmetingen
De straler is in het midden onderbroken en dit bepaalt hoever de afstand zal worden tussen de twee " benen" van de open lijn .
Ik neem 25 mm en voor de draad neem ik 1,3 mm diameter omdat ik hiervan mooie gelakte koperdraad liggen heb en 25 mm is ook ongeveer de diameter van een borstelsteel . Zo kan ik de hairpin er mooi naast leggen.
Ingevuld in bovenstaande formule kom ik uit op een Zstub van 437 Ohm.
Vertrekkende van de formule :
moeten we l ( lengte) daaruit distilleren
Dit wordt dan na wat omzetwerk:
Ingevuld met de volgende waarden : Opgelet , tangens hoek in radialen ( radians)
Zstub = 437 Ohm
Xstub = 50 Ohm
f = 144.5 Mhz
geeft ons dat 3.76 cm !
Hier moeten we nog de verkortingsfaktor in rekening brengen waarvoor 0.975 wordt voorgesteld.
De fysische lengte wordt dan : 3.76 cm x 0.975 = 3.66 cm !
De praktijk zal het uitwijzen.
Uiteindelijk moet het zo iets worden:
Vergeet niet dat je bij het aansluiten van de coax die naar de RX loopt deze nog te voorzien van een CMC ( common mode choke ). Dit om te verhinderen dat er een onbalans ontstaat doordat de coax assymetrisch is en de gehele antenne symmetrisch. Gewoonlijk maakt men van de coax een spoel van enkele windingen , er is genoeg te vinden op internet.Doordat ik van een bezemsteel gebruik maak kan ik deze simpel daarrond wikkelen . Let wel op dat je aansluitingen zo kort mogelijk zijn aan de straler , anders zullen deze stukjes draad aanzien worden als een deel van de straler !
Dit sluit de berekeningen af. volgende keer een paar afdrukken van MMana simulatie en ooit zal ik deze wel eens nabouwen en meten met de VNA
