Hy‑Gain Trap Analyse – Resonantie, LogMag, Delay en Phase

Door PD0G

Een trap (sperkring) is een van de meest bepalende onderdelen van een multiband antenne. Maar hoe weet je of zo’n trap na jaren nog steeds werkt zoals de fabrikant het bedoeld heeft? Met een moderne Vector Network Analyzer (VNA) zoals de SV4401A kunnen we precies zien hoe een trap zich gedraagt – veel verder dan wat een SWR‑meter ooit kan laten zien.

Wat is een trap eigenlijk?

Een trap is een parallelkring van een spoel (L) en een condensator (C). Op de resonantiefrequentie is de impedantie maximaal en blokkeert de trap het HF‑signaal. Onder en boven die frequentie gedraagt de trap zich reactief en beïnvloedt hij de effectieve lengte van de antenne.

Een trap moet dus:

• sperren op de juiste frequentie,
• een hoge Q-factor hebben (scherpe dip, weinig verliezen),
• thermisch gezond blijven bij hoog vermogen.

Fritzel-Trap deze is schoongemaakt.

De meetopstelling – zo meet je een trap correct

Een trap meet je niet via S11 (reflectie), maar via S21 transmissie. Je wilt weten hoeveel signaal er dóór de trap heen komt.

Opstelling:

• Port 1 → trap → Port 2
• Korte meetsnoeren met krokodillenklemmen direct op de aluminium buizen
• De trap op een verhoging (hout of kunststof) om invloed van metaal te voorkomen
• Through‑kalibratie uitvoeren met dezelfde kabels en klemmen

Deze opstelling zorgt ervoor dat je alleen de trap meet, niet de werkbank of de kabels.

Zo moet het dus niet, trap op een verhoging, dit voor de foto

Stap 1 – De brede scan (oriëntatie)

Een eerste scan van bijvoorbeeld 7–30 MHz met 101 meetpunten geeft een globaal beeld.

Wat je ziet:

• De dip van de trap is zichtbaar, maar vaak gekarteld.
• De resolutie is te grof: 23 MHz / 101 punten ≈ 230 kHz per stap.
• Een trap heeft een smalle, diepe dip; met grote stappen mis je het echte dieptepunt.
• De IFBW staat breed (6.25 kHz), waardoor er meer ruis zichtbaar is.

Deze scan is alleen bedoeld om de regio van de resonantie te vinden.

Stap 2 – De smalle scan (precisiemeting)

Voor een echte beoordeling zoom je in:

• Span: ± 7 MHz rond de dip
• Points: 401 of meer
• IFBW: 1 kHz

Waarom deze instellingen werken:

• De resolutie wordt ~17 kHz per stap → de dip wordt zuiver zichtbaar.
• De smalle IFBW filtert ruis → het dynamisch bereik verbetert.
• Een trap die eerst -30 dB leek, blijkt vaak -50 dB of dieper te sperren.

Dit is het verschil tussen “een beetje sperren” en “volledig dichtstaan”.

Smalle scan met LogMag, Phase en Delay

Wat vertellen de grafieken ons?

S21 LogMag – de stopkracht

De paarse lijn laat zien hoeveel signaal de trap tegenhoudt. Een goede trap haalt -40 dB of dieper. In mijn meting: -51.4 dB → meer dan 100.000× verzwakking.

S21 Phase – de echte resonantie

De groene lijn maakt een verticale fase‑omslag. Dit punt is nauwkeuriger dan de onderkant van de dip en geeft de werkelijke resonantie aan.

S21 Delay – de Q-factor

De gele lijn toont de group delay. Een scherpe piek betekent dat de trap veel energie opslaat → hoge Q, weinig verliezen.

S11 Smith Chart – gezondheid van de kring

Een mooie cirkel langs de buitenrand betekent:

• lage verliezen,
• geen vocht,
• geen corrosie.

Een vervormde of ingedrukte cirkel wijst op problemen.

Waarom resoneert een Hy‑Gain trap boven de band?

Veel amateurs verwachten een 15m trap rond 21.2 MHz. Toch meten we vaak 22.0–22.2 MHz. Dat is geen fout – het is ontwerp.

1. Minder warmte bij hoog vermogen

Op de resonantiefrequentie zijn de circulatiestromen maximaal. Bij 400W kan een trap dan erg heet worden. Door de resonantie boven de band te leggen:

• blijft de trap koeler,
• maar spert hij op 21 MHz nog steeds 40–50 dB.

2. De trap werkt als verlengspoel op lagere banden

Op 20m en 40m gedraagt de trap zich reactief. Door de resonantie iets te verschuiven, kan Hy‑Gain de fysieke lengte van de antenne optimaliseren.

Praktische criteria bij revisie

Wanneer ik een trap reviseer, let ik op:

1. S21 LogMag
   • Diepte van de dip
   • -40 dB = goed
   • -50 dB = uitstekend
2. S21 Phase
   • Fase-omslag moet precies bij de dip liggen
   • Verschil → parasitaire verliezen (vocht, vuil)
3. S21 Delay
   • Hoe scherper de piek, hoe hoger de Q
4. S11 Smith Chart
   • Mooie cirkel = gezonde trap
   • Afwijkingen = interne verliezen

dB naar S‑punten (ontvangst/verlies)

Verlies	Factor	S‑punten	Betekenis
-6 dB	4×	1 S‑punt	merkbaar
-20 dB	100×	3.3 S‑punten	flinke verzwakking
-40 dB	10.000×	6.6 S‑punten	vrijwel “dood”
-51 dB	>100.000×	8.5 S‑punten	totale blokkade

Conclusie

Met een VNA zoals de SV4401A zie je niet alleen dát een trap werkt, maar waarom hij werkt. Je ziet:

• de echte resonantie,
• de kwaliteit van de kring,
• de verliezen,
• en de gezondheid van de componenten.

Een goed gemeten en goed afgestelde trap is het verschil tussen een antenne die jaren meegaat en een antenne die tijdens de eerste contest doorbrandt. Heb je een trap die je wilt laten meten of reviseren? Neem gerust contact op.