Die folgenden
Antennenmessungen mit Bezug auf einen Dipol in gleicher Höhe wurden im
August 2003 von Cornelius, DF4SA durchgeführt:
Ursprünglich wollte ich nur einen Vergleich zwischen zwei Spiderbeams machen, von denen einer eine andere Speisemethode verwendet, die von einem Benutzer vorgeschlagen wurde.
Diese Messungen wurden zunächst durchgeführt, wobei sich herausstellte, dass es keinen Unterschied zwischen den beiden Speisesystemen gibt.
Da ich noch nie auf einem so idealen Testgelände war (siehe Beschreibung unten), beschloss ich, länger zu bleiben und auch einige weitere Tests des Spiderbeams gegen einen Referenzdipol durchzuführen, der drehbar auf gleicher Höhe (10m) installiert war.
10% der Teilnehmer sagten - Spiderbeam ist um 3 S-Einheiten besser
60% der Teilnehmer sagten - Spiderbeam ist um 2 S-Einheiten besser
20% der Teilnehmer sagten - Spider Beam ist um 1 S-Einheit besser
10% der Teilnehmer sagten - kein Unterschied
Die Ergebnisse auf 20m waren:
30% der Befragten sagten - Spiderbeam ist um 2 S-Einheiten besser
50% der Teilnehmer sagten - Spider Beam ist um 1 S-Einheit besser
20% der Teilnehmer sagten - kein Unterschied
Dies ist eine wohlbekannte Tatsache, die sich auch in der Simulation leicht nachweisen lässt.
Der Gewinnunterschied zwischen einem Spiderbeam und einem Dipol beträgt mindestens eine S-Einheit, meistens sogar 2 S-Einheiten.
Theoretisch entspricht eine S-Einheit 6 dB. Die meisten S-Meter sind nicht sehr genau, aber 90% der Leute sahen immer eine Signalverstärkung mit dem Spiderbeam, niemand sah es andersherum.
Die theoretische Verstärkung einer 3-Element-Yagi wie des Spiderbeams gegenüber einem Dipol beträgt etwa 6 dB.
Die an diesem Wochenende gemessenen Verstärkungswerte stimmen also sehr gut mit den berechneten Werten überein.
Alles in allem komme ich also (wieder einmal...) zu dem Schluss, dass die Antenne genau wie angegeben funktioniert... :-)
Es ist auch keine Magie im Spiel, es zeigt nur das typische Verhalten einer 3ele Yagi im Vergleich zu einem Dipol, der drehbar auf gleicher Höhe installiert ist...
(Übrigens zeigt es auch wieder, dass ein drehbarer Dipol in vernünftiger Höhe keine so schlechte Antenne ist...) :-)
Nachfolgend ein paar Auszüge aus Mails, die in den letzten Wochen hier eingegangen sind,
d.h. Anwenderberichte von Leuten, die ihren Spiderbeam-Bausatz schon vor einiger Zeit erhalten haben und die Antenne inzwischen zusammengebaut und in die Luft gebracht haben...
--- 7Q7BP (G3MRC) ---
...Ich wollte Euch nur mitteilen, dass wir es am Dienstagnachmittag endlich geschafft haben, den Spiderbeam auf den 45 Fuß hohen Turm zu montieren, und er scheint wirklich gut zu funktionieren, ich bin also sehr zufrieden. [...]
Ich habe die Resonanz mit einem Antennenanalysator eingestellt, als sie nur ein paar Meter vom Boden entfernt war, und zwar auf einen Punkt sehr weit unten im CW-Bereich jedes Bandes. Dann habe ich sie noch einmal überprüft, als sie sich auf 45 Fuß befand, und wie erwartet hatte sich die Resonanzfrequenz zwischen 100 und 150 Khz nach oben verschoben, was für mich in Ordnung ist, da ich meistens nur CW- und Datenbetrieb mache. [...]
--- VK9XW / VK9CD (DM5TI, DL2RMC) ---
... haben für unsere geplante DXpedition nach VK9X/C (im Oktober 2003) einen Spiderbeam zusammengebaut, auf einen 8m-Teleskopmast montiert, sorgfältig gemessen und getestet und die Antenne auch in mehreren Contesten eingesetzt.
Unsere Vergleichsantenne war ein 2-Ele-Triband-Trap-Beam, der auf einem 12m-Mast montiert war. Die Ergebnisse zu Gunsten des Spiderbeams übertrafen unsere Erwartungen bei weitem. Stationen, die auf dem Trap-Beam kaum lesbar waren, ließen sich auf dem Spiderbeam leicht lesen (und arbeiten!). Wir sind mit unseren bisherigen Tests sehr zufrieden [...] und betrachten diese Antenne als optimale Lösung für DXpeditionen, was Gewicht und Transportlänge betrifft.
--- UA9CLB / UA9CDC ---
...ich freue mich, gute Neuigkeiten berichten zu können. [...] testeten Deine Antenne während WPX CW in der Türkei, als sie zusammen mit Sergey, TA2ZF, Multi-OP (YM3ZF) machten. Wir kamen mit allem außer der Antenne sehr unzufrieden nach Hause. Es gelang mir, die Spinne mit dem kommerziellen 5-El-Tribander zu vergleichen, den Sergey hat, und die Spinne übertraf diesen logarithmisch-periodischen Tribander um mindestens 2 s-Einheiten. [...]
...gerade in WAE SOAB LP von UA9 mit Spider Beam gearbeitet und 2 el 40 Meter hinzugefügt. Ich scheine es geschafft zu haben, einen neuen LP-Rekord von hier aus aufzustellen, ohne nach 5B4 zu gehen... :-) [...] Es war großartig, von der Landseite aus zu operieren (sehr ruhig), ich hörte fast jeden, der anrief. (siehe 3830 Reflektor für Details).
--- DM3ML ---
... habe gerade herausgefunden, dass ich CT9D unter den 19 QSOs während der letzten Stunde des IOTA-Contests auf 20m gearbeitet habe. Ich habe Dich mit meinem neuen Spiderbeam gearbeitet. Ich habe Dich erst gehört, nachdem ich die Stelle im Cluster gefunden und die Antenne in Deine Richtung gedreht hatte, und bin dann mit dem ersten Ruf durchgekommen! So mag ein DXer seine Antenne. In einem Satz: Der Spiderbeam funktioniert bei mir wirklich gut und ich bin positiv überrascht! [...]
Der Zusammenbau der Antenne fand an mehreren Sommernachmittagen statt. Alles passte perfekt zusammen und es wurde genügend Kevlar-Seil und DX-Draht mitgeliefert. Die Arbeit mit dem Epoxidharz war einfacher als vermutet. Ich setzte den Beam auf den Teleskopmast an meiner Wochenend-Gartenhütte, den ich auf 9 m Höhe ausfahren kann. Alle SWR-Werte waren sofort auf der Stelle. Auf 20m und 15m traten die Minimalwerte bei 14250 und 21300 auf, auf 10m bei 28050. Beim nächsten Mal werde ich diese Frequenzen ein wenig verschieben. Noch zufriedener war ich mit meinen Tests bezüglich des Front-to-Side- und Front-to-Back-Verhältnisses (4 S-Einheiten oder 3 und mehr). Ich habe schon viele Richtantennen benutzt, aber noch nie habe ich eine so hervorragende Richtwirkung auf allen Bändern (inkl. 20m!) erlebt. Das beste Beispiel war eine VP2M-Station. Ich konnte ihn nicht hören, als die Antenne nach NE ausgerichtet war, er kam über das Rauschen hinaus, nachdem er nach SW gedreht hatte, und erreichte schließlich einen soliden 56er-Bericht, als die Antenne genau in seine Richtung (W) ausgerichtet war, und (was noch wichtiger ist) er kam auf meinen ersten Ruf zurück, mit 300 W. Die Signale auf dem Spiderbeam sind im Allgemeinen 2 S-Einheiten lauter als auf meiner R7-Vertikal und das Rauschen ist viel geringer.
Ich habe eine ziemlich hohe Erfolgsquote beim Rufen nach seltenen Stationen [...] Da ZK1JD auf den ersten Ruf zurückkam und FO5RA auf meine CQs antwortete, muss die Antenne wirklich funktionieren, Glückwunsch & TNX!
Ursprünglich wollte ich nur einen Vergleich zwischen zwei Spiderbeams machen, von denen einer eine andere Speisemethode verwendet, die von einem Benutzer vorgeschlagen wurde.
Diese Messungen wurden zunächst durchgeführt, wobei sich herausstellte, dass es keinen Unterschied zwischen den beiden Speisesystemen gibt.
Da ich noch nie auf einem so idealen Testgelände war (siehe Beschreibung unten), beschloss ich, länger zu bleiben und auch einige weitere Tests des Spiderbeams gegen einen Referenzdipol durchzuführen, der drehbar auf gleicher Höhe (10m) installiert war.
Beschreibung des Testaufbaus
Wie auf dem Bild zu sehen ist, habe ich ein sehr schönes Feld gefunden, das nach allen Seiten offen ist, nur hier und da ein paar Bäume, aber die stören überhaupt nicht. Das Gelände ist unglaublich, total flach in alle Richtungen für mindestens 30 Kilometer (typisch norddeutsche Geländemerkmale), was es sehr gut für solche Testmessungen geeignet macht.
Für den ersten Test,
habe ich 2 identische Spiderbeams
auf je einem 10m-Aluminiummast aufgebaut, wie man auf dem Bild sehen
kann. Die Antennen waren 60m voneinander entfernt, ich hatte die Station
in der Mitte (wo das Auto steht) und konnte sofort zwischen den 2
Antennen umschalten. Die Zuleitungen zu beiden Antennen waren identisch,
das Koaxialkabel war brandneu.
Für den zweitenTest
habe ich
alle Direktoren und Reflektoren des einen Spiderbeams abgebaut und nur
das angetriebene Element (Multiband-Dipol) behalten.
Testergebnisse
Ich machte viele Kontakte mit Stationen in DL, EU und DX, wobei ich den QSO-Partnern nie sagte, welche Antenne welche ist, sondern nur mehrmals zwischen "Antenne 1" und "Antenne 2" umschaltete. Beide Antennen wurden immer so gedreht, dass sie genau in die Richtung des QSO-Partners abstrahlten.
Die Ergebnisse auf 10m und 15m waren:10% der Teilnehmer sagten - Spiderbeam ist um 3 S-Einheiten besser
60% der Teilnehmer sagten - Spiderbeam ist um 2 S-Einheiten besser
20% der Teilnehmer sagten - Spider Beam ist um 1 S-Einheit besser
10% der Teilnehmer sagten - kein Unterschied
Die Ergebnisse auf 20m waren:
30% der Befragten sagten - Spiderbeam ist um 2 S-Einheiten besser
50% der Teilnehmer sagten - Spider Beam ist um 1 S-Einheit besser
20% der Teilnehmer sagten - kein Unterschied
Was schließe ich aus diesem Test?
Die Unterschiede zwischen den Ergebnissen auf 15/10m und 20m sind hauptsächlich auf die Installationshöhe zurückzuführen. Je höher die Antenne installiert wird (in Bezug auf die Wellenlänge), desto deutlicher wird der Gewinn des Beams im Vergleich zum Dipol.
Dies ist eine wohlbekannte Tatsache, die sich auch in der Simulation leicht nachweisen lässt.
Der Gewinnunterschied zwischen einem Spiderbeam und einem Dipol beträgt mindestens eine S-Einheit, meistens sogar 2 S-Einheiten.
Theoretisch entspricht eine S-Einheit 6 dB. Die meisten S-Meter sind nicht sehr genau, aber 90% der Leute sahen immer eine Signalverstärkung mit dem Spiderbeam, niemand sah es andersherum.
Die theoretische Verstärkung einer 3-Element-Yagi wie des Spiderbeams gegenüber einem Dipol beträgt etwa 6 dB.
Die an diesem Wochenende gemessenen Verstärkungswerte stimmen also sehr gut mit den berechneten Werten überein.
Alles in allem komme ich also (wieder einmal...) zu dem Schluss, dass die Antenne genau wie angegeben funktioniert... :-)
Es ist auch keine Magie im Spiel, es zeigt nur das typische Verhalten einer 3ele Yagi im Vergleich zu einem Dipol, der drehbar auf gleicher Höhe installiert ist...
(Übrigens zeigt es auch wieder, dass ein drehbarer Dipol in vernünftiger Höhe keine so schlechte Antenne ist...) :-)
Zusätzliche Benutzerberichte OK, für diejenigen unter Ihnen, die nach weiteren Tests oder Messungen fragen...
Nachfolgend ein paar Auszüge aus Mails, die in den letzten Wochen hier eingegangen sind,
d.h. Anwenderberichte von Leuten, die ihren Spiderbeam-Bausatz schon vor einiger Zeit erhalten haben und die Antenne inzwischen zusammengebaut und in die Luft gebracht haben...
--- 7Q7BP (G3MRC) ---
...Ich wollte Euch nur mitteilen, dass wir es am Dienstagnachmittag endlich geschafft haben, den Spiderbeam auf den 45 Fuß hohen Turm zu montieren, und er scheint wirklich gut zu funktionieren, ich bin also sehr zufrieden. [...]
Ich habe die Resonanz mit einem Antennenanalysator eingestellt, als sie nur ein paar Meter vom Boden entfernt war, und zwar auf einen Punkt sehr weit unten im CW-Bereich jedes Bandes. Dann habe ich sie noch einmal überprüft, als sie sich auf 45 Fuß befand, und wie erwartet hatte sich die Resonanzfrequenz zwischen 100 und 150 Khz nach oben verschoben, was für mich in Ordnung ist, da ich meistens nur CW- und Datenbetrieb mache. [...]
--- VK9XW / VK9CD (DM5TI, DL2RMC) ---
... haben für unsere geplante DXpedition nach VK9X/C (im Oktober 2003) einen Spiderbeam zusammengebaut, auf einen 8m-Teleskopmast montiert, sorgfältig gemessen und getestet und die Antenne auch in mehreren Contesten eingesetzt.
Unsere Vergleichsantenne war ein 2-Ele-Triband-Trap-Beam, der auf einem 12m-Mast montiert war. Die Ergebnisse zu Gunsten des Spiderbeams übertrafen unsere Erwartungen bei weitem. Stationen, die auf dem Trap-Beam kaum lesbar waren, ließen sich auf dem Spiderbeam leicht lesen (und arbeiten!). Wir sind mit unseren bisherigen Tests sehr zufrieden [...] und betrachten diese Antenne als optimale Lösung für DXpeditionen, was Gewicht und Transportlänge betrifft.
--- UA9CLB / UA9CDC ---
...ich freue mich, gute Neuigkeiten berichten zu können. [...] testeten Deine Antenne während WPX CW in der Türkei, als sie zusammen mit Sergey, TA2ZF, Multi-OP (YM3ZF) machten. Wir kamen mit allem außer der Antenne sehr unzufrieden nach Hause. Es gelang mir, die Spinne mit dem kommerziellen 5-El-Tribander zu vergleichen, den Sergey hat, und die Spinne übertraf diesen logarithmisch-periodischen Tribander um mindestens 2 s-Einheiten. [...]
...gerade in WAE SOAB LP von UA9 mit Spider Beam gearbeitet und 2 el 40 Meter hinzugefügt. Ich scheine es geschafft zu haben, einen neuen LP-Rekord von hier aus aufzustellen, ohne nach 5B4 zu gehen... :-) [...] Es war großartig, von der Landseite aus zu operieren (sehr ruhig), ich hörte fast jeden, der anrief. (siehe 3830 Reflektor für Details).
--- DM3ML ---
... habe gerade herausgefunden, dass ich CT9D unter den 19 QSOs während der letzten Stunde des IOTA-Contests auf 20m gearbeitet habe. Ich habe Dich mit meinem neuen Spiderbeam gearbeitet. Ich habe Dich erst gehört, nachdem ich die Stelle im Cluster gefunden und die Antenne in Deine Richtung gedreht hatte, und bin dann mit dem ersten Ruf durchgekommen! So mag ein DXer seine Antenne. In einem Satz: Der Spiderbeam funktioniert bei mir wirklich gut und ich bin positiv überrascht! [...]
Der Zusammenbau der Antenne fand an mehreren Sommernachmittagen statt. Alles passte perfekt zusammen und es wurde genügend Kevlar-Seil und DX-Draht mitgeliefert. Die Arbeit mit dem Epoxidharz war einfacher als vermutet. Ich setzte den Beam auf den Teleskopmast an meiner Wochenend-Gartenhütte, den ich auf 9 m Höhe ausfahren kann. Alle SWR-Werte waren sofort auf der Stelle. Auf 20m und 15m traten die Minimalwerte bei 14250 und 21300 auf, auf 10m bei 28050. Beim nächsten Mal werde ich diese Frequenzen ein wenig verschieben. Noch zufriedener war ich mit meinen Tests bezüglich des Front-to-Side- und Front-to-Back-Verhältnisses (4 S-Einheiten oder 3 und mehr). Ich habe schon viele Richtantennen benutzt, aber noch nie habe ich eine so hervorragende Richtwirkung auf allen Bändern (inkl. 20m!) erlebt. Das beste Beispiel war eine VP2M-Station. Ich konnte ihn nicht hören, als die Antenne nach NE ausgerichtet war, er kam über das Rauschen hinaus, nachdem er nach SW gedreht hatte, und erreichte schließlich einen soliden 56er-Bericht, als die Antenne genau in seine Richtung (W) ausgerichtet war, und (was noch wichtiger ist) er kam auf meinen ersten Ruf zurück, mit 300 W. Die Signale auf dem Spiderbeam sind im Allgemeinen 2 S-Einheiten lauter als auf meiner R7-Vertikal und das Rauschen ist viel geringer.
Ich habe eine ziemlich hohe Erfolgsquote beim Rufen nach seltenen Stationen [...] Da ZK1JD auf den ersten Ruf zurückkam und FO5RA auf meine CQs antwortete, muss die Antenne wirklich funktionieren, Glückwunsch & TNX!