Waar de stroom vloeit, groeit het signaal

Door Joeri Van Dooren, ON6URE – RF.Guru

Als je wilt weten hoe goed een antenne zal presteren, volg dan de stroom. Niet alle delen van een antenne stralen even sterk. Het signaal ontstaat waar de RF‑stroom hoog is en vrij zicht heeft—hoog en weg van bodem met hoge verliezen en rommel. Dat eenvoudige idee verklaart waarom sommige draadantennes “boven hun gewichtsklasse presteren” en andere zwak klinken, zelfs met een perfecte SWR.

Dit is een praktische rondleiding—zonder zware wiskunde—over hoe stroomverdeling de prestaties bepaalt en hoe je dat in je voordeel gebruikt.

Waarom stroomverdeling telt

• Zones met hoge stroom zijn je krachtcentrales. Zet die secties hoog en vrij; dan stralen ze efficiënt.
• Zones met lage stroom / hoge spanning zijn kwetsbaar. Ze belasten transformatoren en isolatoren en worden gemakkelijk beïnvloed door nabijgelegen objecten.

Kernidee: hoe meer bruikbare stroom je in vrij zicht (dus weg van de aarde) brengt, hoe sterker je signaal.

Stroomvoeding vs. spanningsvoeding — en de grijze zone ertussen

Hoe je een draad voedt, bepaalt veel: verliezen, spanningsstress en hoeveel de antenne van haar omgeving verdraagt. Er zijn drie families van voedingssystemen; weten in welke je zit bespaart later uren aan troubleshootwerk.

1. Stroomgevoed — de rustige, efficiënte klassieker

Voorbeelden: middengevoede dipolen en doublets.

• Het voedingspunt ligt op een stroommaximum.
• Lage voedingspuntspanning—vriendelijk voor hardware en isolatie.
• Lage verliezen, voorspelbaar gedrag en brede bandbreedte.
• Presteert ook goed zonder extreme hoogte.

Stroomgevoede systemen zijn rechttoe‑rechtaan: de zender stuurt direct stroom in een gebalanceerd voedingspunt. De straling is efficiënt, de SWR stabiel en de transformator (als die er is) blijft koel.

2. Spanningsgevoed — de veeleisende specialist

Voorbeelden: End‑Fed Half‑Waves (EFHW), longwires en hoogverhouding‑ununs zoals 9:1, 49:1 of 64:1.

• Het voedingspunt ligt op een spanningsmaximum en een stroomminimum.
• Hoge impedantie—vaak enkele kilo‑ohm.
• Vereist een transformator met hoge verhouding om richting 50 Ω te komen.
• Hoge belasting op kernen en voedingspunthardware.
• Zeer gevoelig voor omgeving, coaxrouting en aarding.

Deze antennes kunnen uitstekend presteren, maar alleen als de transformator juist is ontworpen en voldoende gekoeld wordt, en de installatie ongewenste koppeling en RF‑retourpaden minimaliseert.

3. De grijze zone — de 4:1 spannings‑unun

Dit wordt vaak verkeerd begrepen. Een 4:1 unun (spanningstransformator) voor een off‑centre‑gevoede dipool (OCF) zit tussen beide werelden in.

Het is technisch nog steeds spanningsgevoed, maar de impedantie en spanning zijn gematigder—typisch 200 Ω naar 50 Ω. De juiste manier om een OCF te voeden is: eerst een 4:1 unun voor de impedantiestap, gevolgd door een 1:1 stroombalun (mantelstroomfilter) op ongeveer 25–50 cm daarachter. Die functiescheiding houdt de verliezen laag, bewaart symmetrie en voorkomt voedlijnstraling. Beide functies in één “4:1 current balun” proppen leidt vaak tot extra verliezen en bevordert kernopwarming en onbalans.

Kortom: gebruik het juiste gereedschap. Een 4:1 unun matcht een gematigd ongelijke antenne efficiënt naar coax. Een 1:1 mantelstroomfilter houdt die coax stil. Hogere verhoudingen (9:1, 49:1, 64:1) zijn voor echt end‑fed of hoog‑impedante toepassingen waar spanning domineert. Weten in welke wereld je zit, maakt elke installatie beter.

Vertaling: voeden nabij een stroommaximum maakt het leven makkelijk. Voeden op een spanningsmaximum kan werken—maar alleen als je transformator‑ en filterstrategie dit goed aankan.

EFHW (End‑Fed Half‑Wave)

Wordt gevoed aan het uiteinde waar de stroom minimaal en de spanning maximaal is. Efficiënt wanneer zorgvuldig uitgevoerd, maar kieskeurig: vraagt hoogte, een goed ontworpen transformator en zorgvuldige coaxbeheersing om retourstromen op de coaxmantel te dempen en common‑mode bij ontvangst te vermijden. Krijg je de sectie met hoogste stroom (stroommaximum) hoog en vrij, dan presteert hij indrukwekkend—vooral op de banden waarop hij echt halve golf of hele golf is.

Een EFHW werkt van nature op zijn halve‑golffundamentaal en op zijn even harmonischen (bijvoorbeeld 80 / 40 / 20 m). Op die banden herhaalt de stroomverdeling zich netjes en blijft de voedingspuntimpedantie in het bereik van enkele kilo‑ohm, dat je met 1:49–1:64 efficiënt kunt matchen. Dat zijn de échte resonanties van de draad.

De zogenoemde “extra” banden die vaak worden geclaimd in multiband‑EFHW‑ontwerpen—zoals 30 m, 17 m, 15 m, 12 m en 10 m—zijn geen echte resonanties. Ze verschijnen door een samenspel van lekinductantie van de transformator, gedistribueerde draadcapaciteit en omgevingskoppeling. Op die frequenties gedraagt het systeem zich als een zelfresonant netwerk in plaats van als een echte halve‑golfradiator. De SWR kan er keurig uitzien, maar de efficiëntie keldert en je verliest controle over het stralingspatroon. Een correct ontworpen EFHW heeft geen parallelle compensatiecondensator nodig om die banden “af te dwingen”; doe je dat wél, dan maskeer je parasitaire reactantie in plaats van de straling te verbeteren.

Boven grofweg de 17‑meterband wordt het gedrag steeds grilliger. Zelfresonantie en kerncapaciteit veroorzaken impedantie‑slingeringen, de stroomverdeling valt uiteen in meerdere lobben en kleine hoogte‑ of omgevingsveranderingen detunen de match. Hij zal nog stralen, maar met een forse efficiëntieprijs. Daarom blijft de praktische sweet spot voor een breedband‑EFHW 80–40–20 m—de banden waar fysica en geometrie echt samenwerken.

Doublet (middengevoed met ladderlijn)

Puur stroomgevoed gedrag. Het voedingspunt ligt op een stroommaximum en de verliezen zijn minimaal—zeker met open‑wirelijn (ladderlijn) en een goede transmatch (tuner). Zet je de hoogstroomzone hoog en vrij, dan blijft een doublet een van de meest efficiënte en breedbandige HF‑antennes die er zijn.

Stralingsweerstand versus verliesweerstand

Elke antenne zet een deel van het vermogen om in straling en een deel in warmte.

• Stralingsweerstand is het “goede” deel—vermogen dat als elektromagnetische golf weggaat.
• Verliesweerstand is het “slechte” deel—draadverlies, transformatorverwarming, grondkoppeling.

Voeden nabij een stroommaximum en die zone optillen verhoogt de stralingsweerstand ten opzichte van de verliesweerstand—precies wat je wilt. Een perfecte SWR zegt op zichzelf niets: een dummyload matcht perfect en straalt niets.

De mythe “hoger is beter”—met kanttekening

“Hoger is beter” klopt voor horizontale antennes, maar wordt vaak verkeerd toegepast op verticale antennes.

Horizontaal: het stroommaximum ligt grofweg halverwege de span; dat optillen verlaagt de uitstralingshoek en scherpt het patroon.

Verticaal: dit zijn tweedraads systemen—straler omhoog, retourpad omlaag. Ze vragen om een goed referentievlak. Een hoge straler zonder afgestemde, verhoogde radialen nodigt verliezen uit.

• Grondgemonteerde verticale antenne met veel radialen: betrouwbaar, maar bodemverliezen blijven.
• Verhoogde verticale antenne met afgestemde radialen: minder verliezen, schonere lage uitstralingshoek.

Praktische conclusie: hoogte helpt wanneer je stroommaxima in vrije ruimte tilt zonder de geometrie te breken. Voor verticale antennes: til het hele systeem—straler én radialen—samen op.

Snelle plaatsingstips

• Zet stroom hoog; houd spanningspunten weg van geleidende rommel.
• Gebruik goede filters of baluns om RF‑retourpaden te blokkeren.
• Houd de transformatorwarmte in de gaten—dat is feedback over systeemverliezen.
• “Goed genoeg” hoogte telt; elke meter helpt.
• Vier afgestemde, verhoogde radialen kunnen een mat van gronddraden evenaren.

Een eenvoudig mentaal model

Zie je antenne als een gloeiende draad. Het felst gloeit waar de stroom het hoogst is. Jouw taak: plaats die felle sectie hoog en vrij, en voed zó dat je verspilling voorkomt.

• Stroomgevoed: simpel, efficiënt, vergevingsgezind.
• Spanningsgevoed: krachtig maar veeleisend—behandel met respect.

Kortom: waar de stroom vloeit, groeit het signaal.

Interesse in meer technische inhoud zoals deze? Schrijf je in voor onze updates met diepgaande RF‑artikelen en labnotities.

Vragen of ervaringen delen? Neem contact op met RF.Guru.