Theorie
Astroplane
Astroplane antenne

De Avanti Astroplane- antenne werd eind jaren zestig uitgevonden door Louis J. Martino en Herbert R. Blaese en gepatenteerd in 1971
In die tijd was de CB erg in de mode, de operators gebruikten apparatuur met 23 kanalen en de beperking werd opgelegd dat de antenne niet hoger mocht zijn dan 6 meter boven de maximale hoogte van de constructie die op het terrein bestond.
Deze beperking was de achilleshiel die door de Avanti werd gebruikt ten koste van de verticale antennes van 1/4 en 5/8 golflengte, meestal gevoed aan de basis.
De reden was heel eenvoudig, de Avanti-antenne zendt uit vanaf het bovenste gedeelte, de andere genoemde antennes doen dit vanaf de basis.
Dit had tot gevolg dat met de Avanti en de andere verticals op de maximaal toegestane hoogte van 6 meter , de Avanti meer dekking had door uit te stralen vanaf een hogere hoogte.
De Avanti bestaat, zoals in figuur 1 te zien is, uit drie 1/4 golflengtesecties.
Bij 27 MHz is de golflengte 11 meter, zodat driekwart van een golf 8,27 meter nodig heeft en dit overschrijdt de maximaal toegestane hoogte van 6 meter.
De oplossing die Martino vond was om de fysieke lengte van het bovenste element in te korten tot 1/8 van een golf, zodat de antenne twee onderste delen van 1/4 golf en een bovenste van 1/8 zou hebben, zoals weergegeven in figuur 1 rechts, met een hoogte van 6,82 meter, die gezien de verkorting door de vorm van de antenne en het gebruikte materiaal perfect voldeed aan de norm van 6 meter maximale hoogte.
Om de antenne in te korten, gebruikte Martino een bekend systeem genaamd toploading, zie figuren 2 en 3. Door de topload kon het topelement elektrisch verlengd worden van 1/8 golf tot 1/4 golf. Dit betekent dat hoewel dit element fysiek 1/8 van een golf meet, de bovenste lading een spiegel vormt waarop het wordt geprojecteerd en vanuit elektrisch oogpunt is het element langer. Hoe lang nog? hangt af van de afmetingen van de bovenbelasting. Als de elementen van die kruisvormige lading zijn opgebouwd uit 1/8 golf, dan zal het 1/8 element in dezelfde verhouding uitsteken en een elektrische lengte van 1/4 golf bereiken.
Zie figuur 2.

Figuur 2 toont twee Avanti-antennes voor 2 meter.
Links een eenvoudige antenne zonder bovenbelasting, rechts is een spiegel geplaatst, om door deze analogie te laten zien hoe de lengte van de bovenbuis wordt verlengd.
Dit is ongeveer het effect dat het kruis (topbelasting) van de Avanti Astroplane-antenne heeft voor radiogolfeffecten, ze vormen een spiegel die de bovenkant verlengt.

De in 1971 gepatenteerde antenne wordt getoond in figuur 5, deze bestaat uit een bovenste element van 1/8 van een golflengte, aan het einde waarvan een kruisvormige lading is geplaatst, bestaande uit 4 elementen van 1/16 van een golflengte zwaai.
Het middelste deel van de antenne bestaat uit twee 1/4-golfelementen die geleidelijk uit elkaar gaan naarmate de hoogte afneemt, totdat ze samenkomen in een ring met een diameter van 1/16 golflengte.
Het bovenste 1/8-golfelement is bevestigd aan een van de middelste 1/4-golfelementen.
Daarnaast moet een steunpaal, die deel uitmaakt van de antenne, op het voedingspunt worden geplaatst, bevestigd aan het verbindingspunt tussen het bovenste element en het middengedeelte. Het is op dit punt dat de afscherming is aangesloten(mesh) van de coaxiale die de voeding naar de antenne voedt. Het midden van de coax sluit aan op het middelste uiteinde dat niet aansluit op het bovenste element.
De afmetingen van de in de handel gebrachte antenne zijn weergegeven in figuur 6.
In de gebruikershandleiding staat dat de antenne volledige dekking heeft in de 40 CB-kanalen en dus ook onze Avanti Astroplane geoptimaliseerd tot een SWR van 1,5,  van 26,8 tot 27,9 MHz.
Kan de bandbreedte worden gewijzigd?
Het antwoord is ja.
De bandbreedte van de Avanti Astroplane kan worden gewijzigd.
De Avanti Astroplane-antenne zal reageren in een hoger frequentiebereik in de verhouding waarin het element dat het kruis ondersteunt, wordt verlengd, wat ik het superieure element noem.
Als het bovenste element groter wordt gemaakt, moet het kruis kleiner worden gemaakt om de antenne in resonantie te houden.

Onthoud dat het kruis gewoon een elektrische spiegel is om de 1/4 golf te voltooien die het bovenste element zou moeten hebben.
ALS het bovenste element wordt verlengd tot 1/4 golf, dan verdwijnt het kruis.
En hier sta ik mezelf nog een vereenvoudiging toe, als het kruis wordt onderdrukt, door het bovenste element te verlengen tot het 1/4 golf bereikt, dan hebben we een 1/2 golf J-antenne met een cirkelvormig element aan de basis.

Het Avanti Astroplane aanpassen
We hebben gezien dat het aanpassen van de grootte van het dradenkruis de resonantiefrequentie aanpast, zoals verwacht.
Sommige collega's hebben ons gesuggereerd, hoewel we het niet hebben bewezen, dat dit ook kan worden bereikt door het bovenste element uit elkaar te schuiven om de grootte en dus de resonantiefrequentie te kunnen veranderen zonder de grootte van het kruis te veranderen.
Bovendien verandert het aanpassen van de resonantiefrequentie met behulp van de beschreven procedure ook de impedantie, dus de aanpassing moet worden voltooid door de middensectie-elementen te openen of te sluiten.
Dit wordt heel gemakkelijk bereikt door de isolerende afstandhouder in het middengedeelte omhoog of omlaag te schuiven.
Zie figuur 6, daarin wordt het isolatie-element “glasvezelstaaf” genoemd.

Het is noodzakelijk om iets anders te verduidelijken, er zijn twee parameters waarmee u te maken krijgt als u besluit deze antenne te bouwen, de ene is de impedantie en de andere is de resonantie.
Een antenne is resonant wanneer de afmetingen gerelateerd zijn aan veelvouden van een golflengte.
Wanneer dit gebeurt, is de antenne in staat om meer signalen op te vangen dan wanneer hij zo groot is dat hij niet in resonantie is.
De antennes werken dan efficiënter omdat hun grootte gerelateerd is aan de golflengte.
Nu kan de Avanti en in het algemeen elke antenne in resonantie zijn, maar de impedantie zal onjuist zijn.

Als u in het geval van de Avanti-antenne, door de lengte van de elementen van het kruis of het bovenste element aan te passen, een "dip" (minimaal) van stationair bereikt rond de middenfrequentie van het bereik dat u wilt bestrijken, probeer dan om de scheiding van de twee middelste elementen aan te passen, het isolerende scheidingselement omhoog of omlaag aanpassen, dit heeft invloed op de impedantie en ook de resonantiefrequentie, maar dan kunt u teruggaan naar de kruisaanpassing of het bovenste element om de gewenste frequentie te herstellen.

De voeding (verbinding van de coaxkabel met de antenne)
In het door Martino gepatenteerde ontwerp (zie het patent in de referentie) wordt de voeding naar het korte element gevoerd, zie figuur 12.
Zoals te zien is in figuur 12, zijn er twee metalen platen geïnstalleerd die, wanneer ze aan elkaar worden geschroefd, de antennebuizen omsluiten. Zoals getoond in figuur 13 is een messing klem (oranje gekleurd in de figuur) gesoldeerd in het midden van de PL connector. Deze klem is C-vormig, dat wil zeggen, het is een cilinder die aan één kant een groef heeft, dus wanneer de rubberen pluggen die door de metalen platen worden gedrukt, op deze messing klem drukken, wordt deze stevig vastgemaakt aan de korte aluminium buis.
De ingangsimpedantie
De Avanti Astroplane antenne heeft een ingangsimpedantie in de orde van grootte van 60 ohm.

De avanti "een dove antenne?"
Zoals ik hierboven heb vermeld, heeft de avanti twee werkingsmodi, één waarbij de impedantie van de antenne bij het voedingspunt bijna 50 ohm is (wat kan worden bereikt door de middelste elementen van de antenne te openen of te sluiten "de jurk van de danser'), dat wil zeggen waarbij de VSWR laag is; en de andere, waarin de antenne in resonantie is of niet (wat wordt bereikt met de grootte van het kruis of "hogere belasting").
De avanti is niet noodzakelijk in resonantie omdat deze een lage VSWR heeft!!, deze en elke antenne is in resonantie wanneer de afmetingen ervan gerelateerd zijn aan veelvouden of subveelvouden van de golflengte, vindt alleen onder deze omstandigheden de maximale vermogensoverdracht plaats van de golven die door de antenne naar de ontvanger gaan.
Met andere woorden, onze stelling is dat een antenne efficiënter is, dat wil zeggen "meer hoort", in de mate dat hij in resonantie is. Dat wil zeggen, ik herhaal, voor zover de afmetingen ervan verband houden met een veelvoud of subveelvoud van een golflengte. En onthoud dat de golflengte in aluminium of koper niet dezelfde is als in lucht, vanwege iets dat een snelheidsfactor wordt genoemd, dat wil zeggen omdat de golf langzamer reist in andere materialen, in verhouding tot zijn snelheid in de lucht. Maar onthoud ook dat in alle elementen die eindigen op een punt, een fenomeen van verkorting voor radiogolven in relatie tot de golflengte zich manifesteert, dat bekend staat als het punteffect.
Dus 300 gedeeld door de frequentie in MHz is een golflengte in lucht, maar niet noodzakelijk in een aluminium buis of een koperdraad.
Bovendien houden sommige collega's er geen rekening mee dat de diameter van de elementen een directe relatie heeft met het eindresultaat, omdat de fysieke afmetingen in de antenne veranderen, al deze analyse verwijst naar de diameters voorgesteld door de uitvinder van de antenne, die Ze zijn weergegeven in figuur 6. Om deze reden een aanbeveling: Als u een Avanti-antenne voor een andere frequentie (anders dan de 11-meterband) fabriceert, overweeg dan om de buisdiameters te vertalen in de verhouding die ze behouden in het model weergegeven in figuur 6 voor de 11 meter band.
Een paar dagen geleden maakte ik grapjes met Ti2MAB, Mario en T4VZ, Víctor met betrekking tot het feit dat het in goede theorie zou kunnen worden uitgezonden met als antenne het bed waarop het rust, "het metalen bed" zoals wij Ticos zeggen, als er wordt een adequaat systeem gebruikt.koppeling die de impedantie van het "kinderbedje" omzet naar 50 ohm. Maar dat betekent niet dat het een efficiënt transmissiesysteem zou zijn. Maar wees voorzichtig! Evenmin kan worden beweerd dat "kinderbedjes niet werken als antennes omdat ze zeer gebrekkig zijn", in feite, hoewel het grappig lijkt, als het goed is gekoppeld en de metingen resoneren, zou de efficiëntie ervan zeker benijdenswaardig zijn
🙂
Daarom vind ik het oneerlijk dat sommige collega's, met veel ervaring maar weinig kennis, beweren dat de avanti-antenne doof is.
Ik moet bekennen dat de Avanti-antenne die ik heb gebouwd om de hierboven beschreven avanti-antennecalculator te testen, me zulke goede resultaten gaf, dat het degene is die ik regelmatig gebruik voor mijn communicatie op 2 meter, en ik beschouw het niet als NIET DOOF .

Bliksembeveiliging
De Avanti Astroplane-antenne is een antenne waarbij de hele structuur is verbonden met aarde, en biedt dus een aanzienlijk voordeel op het gebied van veiligheid ten opzichte van andere antennes die geïsoleerd werken; zoals het geval is met de grondvlakantenne, "paraplu" of "kraaienpoot", waarbij het verticale element, dat het meest wordt blootgesteld aan de elektrische storm, is geïsoleerd van de grond en rechtstreeks is aangesloten op uw apparatuur, in zijn huis. .
Nog een laatste opmerking: is de Avanti Astroplane de beste antenne?
Het antwoord is een volmondig nee, de beste antenne bestaat niet.
Het bestaat niet omdat de term "beste" erg subjectief is, waardoor je een antenne als "de beste" beschouwt, het is niet noodzakelijk hetzelfde dat iedereen zou zien. Met andere woorden, de term heeft vele betekenissen. Iemand die geïnteresseerd is in dx zoekt misschien naar de beste richtantenne, maar misschien vindt een ander directiviteit een nadeel omdat hij om lokale gemeenschappen geeft, dus een omni-antenne zou aantrekkelijker zijn.
Zelfs binnen hetzelfde type antennes, bijvoorbeeld omnidirectioneel, kunnen we verschillen in welke eigenschappen de beste antenne zouden zijn, als de stralingshoek laag of hoog is; de structuur volledig geaard; de grootte; vermogen, enz.
Elke antenne heeft zijn verdienste, het is alleen eerlijk om bijvoorbeeld in termen van een specifiek kenmerk in vergelijking met een andere antenne te zeggen of het bij uw interesses past of niet. Maar generaliseer nooit. Ik kan stellen dat de Avanti Astroplane in theorie meer gain heeft dan de Sirio 827. De Avanti heeft 2,31 dBd en de Sirio 827 slechts 1,5 dBd. Dat zeggen de fabrikanten in hun gebruikershandleidingen. Maar een beetje googlen kan dit ook bevestigen.
Ik kan ook zeggen dat met beide antennes op dezelfde hoogte en op hetzelfde punt de Avanti Astroplane-antenne wordt gerapporteerd met een hoger signaal ten opzichte van Sirio 827 (9 stuks voor Avanti, 8 stuks voor Sirio 827). Maar als het gaat om het hanteren van een groot vermogen zoals 2 of 3 kW, is de Sirio misschien wel superieur.
Maar waarom een antenne kopen met lagere gain (La Sirio 827) voor meer dan 100.000 colones als je met minder dan 20.000 een Avanti Astroplane (met hogere gain) kunt bouwen die misschien geen 2 KW aankan, maar die niet eens bestaat het telt wanneer het werkt op 5 of 20 watt die uw apparatuur heeft (wat overigens de wettelijke limiet is).
Ik ben ook van mening dat wanneer naar een antenne wordt verwezen, cijfers moeten worden verstrekt, veel gewaardeerde collega's gebruiken als het enige argument voor sommige antennes, zoals Sirio 827, het afgezaagde argument van "installeer deze superantenne en je zult het me vertellen", natuurlijk Maar wat als het u niet overtuigt? Wie geeft u de meer dan 100 duizend colones terug die u voor de superantenne hebt betaald?
Ik denk ook niet dat, omdat een antenne uit de fabriek komt, deze beter is dan een andere van het zelfgemaakte type. De antennes volgen mechanische en elektrische principes, waaraan zowel in amateur- als professionele fabrieksconstructies kan worden voldaan. Trap niet in de misleiding van veel handelaren die toch maar willen verkopen Wat is hamradio anders dan experimenteren?

Bijdragen aan de totstandkoming van dit artikel
Mijn dank aan Ti5WLR, Wilberth en Ti2UNA, Gerardo voor hun hulp en advies met betrekking tot deze antenne.
Evenals onze dank aan Henry, "Renegado" uit San Isidro de Grecia, Costa Rica, voor de experimenten en vergelijkende tests van de 2.31 dBd Avanti Astroplane (hier beschreven) met de Sirio 827-antenne, waar het werd bewezen in de praktijk , de gerapporteerde signaalsuperioriteit die de Avanti Astroplane in theorie al biedt over die antenne van slechts 1,5 dB.
<<<<<