Zelfbouw-projecten
Mini Whip
Mini Whip Antenna

Mini Whip kit met BNC connectoren voor de aansluitingen
Kit compleet met alle onderdelen, BNC connectoren.
Alle onderdelen staan op de print dus eenvoudig te bouwen

SPEC MINIWHIP

Frequency range                               : 10 kHz - 30 MHz
Spanning                                                : 12 - 15 volts 80-150 Ma
Third order output intercept point                  Minimaal + 30dBm

Na intensief zoeken op internet naar een simpele antenne voor HF-SDR ontvangst (10kHz-30MHz), kwam ik deze Mini-Whip van maker PA0RDT tegen, die in vele varianten te vinden is.
De jongens van Twente gebruiken deze antenne ook voor hun Web-SDR.
Aangezien het een actieve antenne is, was ik nogal sceptisch, omdat mijn eerdere ervaringen met dit soort antennes nogal tegenvielen.
Conclusie: je moet iets van de theorie van de Mini-Whip hebben gezien om het te begrijpen.
Laat ik het zo zeggen: deze sprietantenne werkt tegenwoordig niet meer binnenshuis. 30 tot 40 jaar geleden.
De elektrische stoorstraling binnenshuis is tegenwoordig simpelweg te sterk.
In een later te publiceren artikel gaan we deze “opsporen”
Maar ja, ik was nu begonnen met het bouwen van mijn eigen antenne, een "Mini-Whip".

De MiniWhip     [typische MiniWhip-opstelling]
De afbeelding toont een schets van een typische MiniWhip-opstelling.

Het bestaat uit een mast van enkele meters hoog, idealiter in het open veld, met daarbovenop een metalen plaatje en een versterker, samen in een plastic behuizing (de eigenlijke MiniWhip).
Een coaxkabel loopt van de MiniWhip langs de mast naar beneden naar een ontvanger.
De versterker is een spanningsvolger met een zeer hoge ingangsimpedantie om de metalen plaat niet te belasten, en een lage uitgangsimpedantie om voldoende vermogen te kunnen leveren aan de 50 ohm coaxkabel.
Het idee is dat de metalen plaat het elektrische veld op zijn plaats "meet" en het resultaat via de coax naar de ontvanger stuurt.

Principe en elektrisch veld

Laten we de volgende veronderstellingen maken:
de hoogte van de mast is klein in vergelijking met de golflengte en het te ontvangen signaal is verticaal gepolariseerd.
Dit zijn redelijke aannames: de MiniWhip wordt vaak aangeprezen als antenne voor LF en MF (dus met golflengten van honderden meters), en die signalen zijn overwegend verticaal gepolariseerd (vanwege de invloed van de relatief nabije geleidende aarde).
Bij hogere HF-frequenties worden deze aannames minder realistisch, afhankelijk van de masthoogte.
Zo'n verticaal gepolariseerd radiosignaal produceert verticale veldlijnen in het gebied rond de antenne, en als gevolg daarvan de zogenaamde equipotentiaalvlakken (vlakken waarop de potentiaal, oftewel de spanning t.o.v. aarde, overal gelijk is).
De metalen plaat in de MiniWhip zal dezelfde potentiaal hebben als het equipotentiaaloppervlak dat hem kruist
De versterker in de MiniWhip is echter niet alleen verbonden met de metalen plaat, maar ook met de geaarde mast.
Om precies te zijn: de versterker meet het potentiaalverschil tussen de plaat en de mast, buffert dit en past hetzelfde potentiaalverschil toe tussen de afscherming en de middengeleider van de coaxkabel.
Dit is cruciaal: het signaal dat in de ontvanger terechtkomt, is het potentiaalverschil tussen de plaat en de mast.

Hoe groot is dit potentiaalverschil?

De eenvoudigste redenering zegt dat de plaat hetzelfde potentiaal heeft als het veld een paar meter boven de grond (de hoogte van de mast), en dat de mast zelf op grondpotentiaal staat (omdat het onderste uiteinde geaard is).
Dit is echter een vereenvoudiging.
Als de hele mast op grondpotentiaal staat, kunnen de hogere ppervlakken deze niet kruisen en moeten ze dus worden vervormd.
Ver weg van de mast zijn de lijen/-oppervlakken bijna horizontaal, zoals je zou verwachten voor een verticaal gepolariseerd elektrisch veld.
Rond de mast zijn ze vervormd, omdat de hele mast op grondpotentiaal staat.
Maar eigenlijk valt de vervorming mee; nadere berekeningen laten zien dat de vervorming afneemt naarmate de mast dunner wordt.

Waarom bouwen?

Voor zeer weinig moeite een actieve antenne voor je ontvanger.
NIET om te zenden
!!
<<<<<