Giới thiệu về ăng-ten nửa sóng cấp điện một đầu (End-Fed Half-Wave), nhiều băng tần:
Ăng-ten này gồm một bộ chuyển đổi trở kháng tỷ lệ 1:49 hoặc 1:64 (gọi là balun/UNUN — thiết bị giúp phối hợp trở kháng giữa máy phát và dây ăng-ten) và một đoạn dây bức xạ (dây ăng-ten) dài khoảng 20 mét hoặc 40,7 mét. Đây là loại ăng-ten sóng ngắn cấp điện một đầu, hoạt động được trên 4 băng tần hoặc 8 băng tần. Nó bức xạ đa hướng (không thiên về một hướng cụ thể). Vì chỉ cấp điện ở một đầu nên việc lắp đặt rất tiện lợi, đơn giản, nhanh chóng, đồng thời khó bị phát hiện — rất phù hợp để dựng trong đô thị lẫn ngoài trời.
Yêu cầu khi lắp đặt:
Ăng-ten này được căng theo kiểu kéo thẳng hai đầu. Không cần kéo quá căng, có thể để dây hơi chùng võng xuống một chút cũng được. Vì là ăng-ten đa hướng nên khi lắp đặt không cần quan tâm đến việc chọn hướng, chỉ cần chọn nơi thoáng đãng, rộng rãi là được.
Hai đầu ăng-ten bắt buộc phải dùng dây thừng phi kim loại (không dẫn điện) để buộc/kéo, tuyệt đối không dùng dây cáp kim loại, nếu không sẽ làm sai lệch thông số của ăng-ten.
Toàn bộ chiều dài ăng-ten phải cách xa các vật cản (tường, cây cối, lá cây, và cả các vật không phải kim loại khác) tối thiểu 3 mét. Nếu gần các vật bằng kim loại (như dây điện, cửa sổ khung sắt, lan can kim loại...) thì phải cách xa tối thiểu 5 mét để đạt hiệu quả lý tưởng. Ăng-ten treo càng cao càng tốt. Có thể căng theo kiểu nằm ngang, dựng đứng, hoặc chéo đều được.
Nên kiểm tra dây kéo/dây neo định kỳ 6 tháng một lần, nếu phát hiện hư hỏng thì thay thế kịp thời.
Về vấn đề công suất:
Vì ăng-ten này dùng bộ chuyển đổi trở kháng có tỷ lệ lớn nên khi hoạt động sẽ sinh nhiệt khá nhiều. Khi nhiệt độ dưới 15°C, có thể sử dụng ở mức công suất định mức. Khi nhiệt độ trên 15°C, hệ số sóng đứng (SWR — chỉ số đo mức độ phối hợp trở kháng, SWR càng thấp càng tốt) sẽ tăng lên, nên cần giảm bớt công suất phát để bảo vệ ăng-ten.
Về vấn đề tiếp đất:
Nếu có điều kiện, ăng-ten cấp điện một đầu nên được tiếp đất tốt. Lưu ý: đây là "tiếp đất" (nối xuống đất để an toàn/giảm nhiễu), không phải "lưới đất" (hệ thống dây/lưới kim loại chôn dưới đất dùng làm mặt phẳng đối trọng cho ăng-ten) — hai khái niệm này khác nhau hoàn toàn. Nếu không có điều kiện tiếp đất thì cũng không ảnh hưởng nhiều.
Ăng-ten cấp điện một đầu có đặc điểm bức xạ đa hướng, khi lắp đặt không cần cố tình chọn hướng, chỉ cần chọn nơi thoáng đãng, rộng rãi, càng cao càng tốt.
Ăng-ten cấp điện ở một đầu thì được gọi là "ăng-ten cấp điện một đầu" (end-fed antenna). Bộ balun có một bên nối với dây bức xạ, bên còn lại để trống — với cấu trúc như vậy, việc lắp đặt rất thuận tiện: chỉ cần dùng dây thừng kéo căng hai đầu, sao cho dây bức xạ và bộ balun cách xa mọi vật thể tối thiểu 3 mét là được. Có thể kéo ngang, kéo dọc (thẳng đứng), hoặc kéo chéo; bộ balun có thể đặt ở trên hoặc ở dưới đều được. Ăng-ten có thể lắp đặt kín đáo, đặc biệt thích hợp để dựng nhanh cả trong thành phố lẫn ngoài dã ngoại. (Có hình ảnh minh họa kèm theo để tham khảo.)
Thông số cấu hình ăng-ten: dây dẫn tiết diện 2,5mm², dài 20 mét; dây kéo (dây neo) dài 20 mét; bộ chuyển đổi trở kháng 1:49 hoặc 1:64.
The EFHW antenna is often called the "Dream Antenna" for good reason. Its 1:49 UNUN transformer is not easy to make handle high power and at the same time have sufficient bandwidth. I decided to develop such a high power UNUN.
Target 2 kW handling capability on CW and SSB. 1 kW or at least 500W power handling capability on digital modes. 3.5 MHz - 28 MHz frequency range. I left out 1.8 MHz because it is too challenging.
The facts Almost all the RF power is transferred via the magnetic flux of ferrite core. The core losses can heat ferrite to a Curie temperature, after which the transmitter sees a short circuit. The transmission line principle can hardly be used because the transformation ratio is so big. A single FT-240 core is not enough to handle high power. Therefore several ferrite cores must be stacked. Stacking cores increases the length of the conductors and causes more stray inductance which can limit the bandwidth. Material 43 is too lossy for high power and its Curie temperature is only 130ºC
Design ideas Four FT-240-52 (Fair-Rite 5952003801) ferrite toroids stacked on top of each other. Material 52 because it has lower loss than 43 and the Curie temperature is 250ºC. The two turns of the primary winding and the two turns of the secondary winding are using transmission line principle with PTFE coax. All materials which are in contact with the ferrite cores must stand 250ºC. All the insulation materials of wires are Teflon (PTFE). The cores are attached with high-temperature resistant Kevlar cord (cable ties will melt even at temperatures below 100ºC). The ferrite package is mounted on an FR4 board, not directly on the plastic enclosure. All metal hardware parts are stainless.
PL-259 RF connector and wing nut for counterpoise
Wing nut on the right side for the antenna wire
Stainless handle for hanging
UNUN top view. All the wires are PTFE insulated.
Note the connection direction of the primary shield
Detail view of the PTFE coax primary winding
The cores are fixed with Kevlar cord. Silver Mica capacitor used.
Kevlar cord fixing on the bottom side of FR4 board
SWR to a 2500 ohm resistive load. Although the SWR on 10 meter is abt 2:1, it might be usable in "real life"
Thermal evaluation and venting modification
I heated the box with a 26W filament lamp inside the cores and measured the temperature rise. I added ventilation to cool the enclosure. Replacement air holes on the bottom and rain proof vents on the sides. The venting lowered the temperature 15 ºC after 1.5 hour heating time.
Bottom vent holes
Left side vent
Right side vent
ANT connector moved to top
Temperature rise during 1.5 hour heating without and with venting
BOM
Toroidal ferrite cores 4 x FT-240-52 (Fair-Rite 5952003801)
PTFE insulated multi-strand wire L = 3 meters, D = 0.7mm - 1.0mm
Kevlar rope eg. Atwood Rope Kevlar Cord 0.75mm
Silver Mica capacitor 82pF/1000V
Enclosure IP66 eg. Bud PTS-25310 or PTS-25310-C
Vents 2 x BUD NBX-10911
PL-259 female bulkhead connector
Cable lugs for wire connections
Stainless steel hardware. M3 and M4 screws, washers, nuts, wing nuts and handle
Experience
This UNUN has been tested in 'real life' during Market Reef OJ0YL/OJ0W DXpedition 2025. It performed very well in EFHW antenna on 80m-12m bands with 1kW power also on FT8 mode.
Mô tả
Giới thiệu về ăng-ten nửa sóng cấp điện một đầu (End-Fed Half-Wave), nhiều băng tần:
Ăng-ten này gồm một bộ chuyển đổi trở kháng tỷ lệ 1:49 hoặc 1:64 (gọi là balun/UNUN — thiết bị giúp phối hợp trở kháng giữa máy phát và dây ăng-ten) và một đoạn dây bức xạ (dây ăng-ten) dài khoảng 20 mét hoặc 40,7 mét. Đây là loại ăng-ten sóng ngắn cấp điện một đầu, hoạt động được trên 4 băng tần hoặc 8 băng tần. Nó bức xạ đa hướng (không thiên về một hướng cụ thể). Vì chỉ cấp điện ở một đầu nên việc lắp đặt rất tiện lợi, đơn giản, nhanh chóng, đồng thời khó bị phát hiện — rất phù hợp để dựng trong đô thị lẫn ngoài trời.
Yêu cầu khi lắp đặt:
Ăng-ten này được căng theo kiểu kéo thẳng hai đầu. Không cần kéo quá căng, có thể để dây hơi chùng võng xuống một chút cũng được. Vì là ăng-ten đa hướng nên khi lắp đặt không cần quan tâm đến việc chọn hướng, chỉ cần chọn nơi thoáng đãng, rộng rãi là được.
Hai đầu ăng-ten bắt buộc phải dùng dây thừng phi kim loại (không dẫn điện) để buộc/kéo, tuyệt đối không dùng dây cáp kim loại, nếu không sẽ làm sai lệch thông số của ăng-ten.
Toàn bộ chiều dài ăng-ten phải cách xa các vật cản (tường, cây cối, lá cây, và cả các vật không phải kim loại khác) tối thiểu 3 mét. Nếu gần các vật bằng kim loại (như dây điện, cửa sổ khung sắt, lan can kim loại...) thì phải cách xa tối thiểu 5 mét để đạt hiệu quả lý tưởng. Ăng-ten treo càng cao càng tốt. Có thể căng theo kiểu nằm ngang, dựng đứng, hoặc chéo đều được.
Nên kiểm tra dây kéo/dây neo định kỳ 6 tháng một lần, nếu phát hiện hư hỏng thì thay thế kịp thời.
Về vấn đề công suất:
Vì ăng-ten này dùng bộ chuyển đổi trở kháng có tỷ lệ lớn nên khi hoạt động sẽ sinh nhiệt khá nhiều. Khi nhiệt độ dưới 15°C, có thể sử dụng ở mức công suất định mức. Khi nhiệt độ trên 15°C, hệ số sóng đứng (SWR — chỉ số đo mức độ phối hợp trở kháng, SWR càng thấp càng tốt) sẽ tăng lên, nên cần giảm bớt công suất phát để bảo vệ ăng-ten.
Về vấn đề tiếp đất:
Nếu có điều kiện, ăng-ten cấp điện một đầu nên được tiếp đất tốt. Lưu ý: đây là "tiếp đất" (nối xuống đất để an toàn/giảm nhiễu), không phải "lưới đất" (hệ thống dây/lưới kim loại chôn dưới đất dùng làm mặt phẳng đối trọng cho ăng-ten) — hai khái niệm này khác nhau hoàn toàn. Nếu không có điều kiện tiếp đất thì cũng không ảnh hưởng nhiều.
Ăng-ten cấp điện một đầu có đặc điểm bức xạ đa hướng, khi lắp đặt không cần cố tình chọn hướng, chỉ cần chọn nơi thoáng đãng, rộng rãi, càng cao càng tốt.
Ăng-ten cấp điện ở một đầu thì được gọi là "ăng-ten cấp điện một đầu" (end-fed antenna). Bộ balun có một bên nối với dây bức xạ, bên còn lại để trống — với cấu trúc như vậy, việc lắp đặt rất thuận tiện: chỉ cần dùng dây thừng kéo căng hai đầu, sao cho dây bức xạ và bộ balun cách xa mọi vật thể tối thiểu 3 mét là được. Có thể kéo ngang, kéo dọc (thẳng đứng), hoặc kéo chéo; bộ balun có thể đặt ở trên hoặc ở dưới đều được. Ăng-ten có thể lắp đặt kín đáo, đặc biệt thích hợp để dựng nhanh cả trong thành phố lẫn ngoài dã ngoại. (Có hình ảnh minh họa kèm theo để tham khảo.)
Thông số cấu hình ăng-ten: dây dẫn tiết diện 2,5mm², dài 20 mét; dây kéo (dây neo) dài 20 mét; bộ chuyển đổi trở kháng 1:49 hoặc 1:64.
Băng tần sử dụng: 10, 15, 20, 40 mét.
Công suất chịu được: SSB < 150W, CW < 120W, FT8 < 80W.
Trọng lượng khi giao hàng: 1600g.
Kích thước đóng gói khi giao hàng: 20 x 20 x 10 cm.
Videos by Steve Ellington N4LQ related to EFHW Antennas:
Video: EFHW Installation Summary or Is your feed line part of the antenna?
https://www.jumaradio.com/High-power-EFHW-UNUN/
Target
2 kW handling capability on CW and SSB.
1 kW or at least 500W power handling capability on digital modes.
3.5 MHz - 28 MHz frequency range. I left out 1.8 MHz because it is too challenging.
The facts
Almost all the RF power is transferred via the magnetic flux of ferrite core.
The core losses can heat ferrite to a Curie temperature, after which the transmitter sees a short circuit.
The transmission line principle can hardly be used because the transformation ratio is so big.
A single FT-240 core is not enough to handle high power. Therefore several ferrite cores must be stacked.
Stacking cores increases the length of the conductors and causes more stray inductance which can limit the bandwidth.
Material 43 is too lossy for high power and its Curie temperature is only 130ºC
Design ideas
Four FT-240-52 (Fair-Rite 5952003801) ferrite toroids stacked on top of each other.
Material 52 because it has lower loss than 43 and the Curie temperature is 250ºC.
The two turns of the primary winding and the two turns of the secondary winding are using transmission line principle with PTFE coax.
All materials which are in contact with the ferrite cores must stand 250ºC.
All the insulation materials of wires are Teflon (PTFE).
The cores are attached with high-temperature resistant Kevlar cord (cable ties will melt even at temperatures below 100ºC).
The ferrite package is mounted on an FR4 board, not directly on the plastic enclosure.
All metal hardware parts are stainless.
I heated the box with a 26W filament lamp inside the cores and measured the temperature rise. I added ventilation to cool the enclosure. Replacement air holes on the bottom and rain proof vents on the sides. The venting lowered the temperature 15 ºC after 1.5 hour heating time.
- Toroidal ferrite cores 4 x FT-240-52 (Fair-Rite 5952003801)
- 50 ohm PTFE coaxial cable eg. RG-316, L = 0.5 meters
- PTFE insulated multi-strand wire L = 3 meters, D = 0.7mm - 1.0mm
- Kevlar rope eg. Atwood Rope Kevlar Cord 0.75mm
- Silver Mica capacitor 82pF/1000V
- Enclosure IP66 eg. Bud PTS-25310 or PTS-25310-C
- Vents 2 x BUD NBX-10911
- PL-259 female bulkhead connector
- Cable lugs for wire connections
- Stainless steel hardware. M3 and M4 screws, washers, nuts, wing nuts and handle
Experience- This UNUN has been tested in 'real life' during Market Reef OJ0YL/OJ0W DXpedition 2025. It performed very well in EFHW antenna on 80m-12m bands with 1kW power also on FT8 mode.
Update 2025-10-04 OH7SVBình luận