2M Yagi-Antenne - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Diese Antenne ist meine "experimentelle" Variante der Yagi-Antenne mit Maßband. Ich habe, wie viele Leser, zahlreiche Antennen im „Bandmaß“-Stil für den ungeraden Feldtag oder das DF-Ereignis gebaut, und während sie ihre Arbeit bewundernswert erledigen, habe ich ein paar Probleme damit; Erstens sind sie hässlich und zweitens scheinen sie sich nach täglichem Missbrauch nicht gut zu halten. Jetzt bin ich mir sicher, dass beide Punkte für niemanden außer mir wirklich ein Problem darstellen, aber ich bin sicher, dass Sie, wenn Sie dies lesen, sehnsüchtig auf die schönen und professionell gebauten Antennen geschaut haben, die ehrlich gesagt für mehr verkauft werden, als ich ausgeben möchte.

Die hier im Spiel befindlichen Experimente sind die Bautechnik / Materialien und der versetzte Einspeisepunkt. Anfangs stellte ich bei meiner Forschung fest, dass die übliche Einspeisepunkttechnik wie Inline- oder Gamma-Match sich für ein weniger geeignetes strukturelles Problem bot, da das angetriebene Element der Antenne in der Mitte in einen Dipol gespuckt wurde und als solcher jeder Arm übrig blieb mit weniger Auslegermaterial, um sich selbst zu verankern, bin ich mir jetzt bewusst, dass es einige fantastische Designs gibt, um dies zu erobern, aber zu der Zeit waren Werkzeuge, Fähigkeiten oder Teile erforderlich, die besser waren, als ich zur Verfügung hatte.

Schritt 1: Materialien & Werkzeuge

Beim Bau dieser Antenne habe ich folgende Anforderungen gestellt:

• Muss billig zu machen sein
• Muss leicht zu montieren sein (evtl. von Kindern)
• Muss in mein kleines Auto passen
• Muss kein spezielles oder schweres Werkzeug benötigen

Die meisten Teile können in einem örtlichen Baumarkt gekauft werden, aber die Hauptkomponente des Baus sind Nylon-Schulterscheiben, die ich nur online gefunden habe.

Materialien:

4x 1M M4 Edelstahl-Gewindestange*

1x 1M 10mm2 Box Aluminium

8x M4 3mm Nylon-Schulterscheiben

10x M4 Muttern (Edelstahl)

Verbrauchsmaterial:

• Verschiedene Crimps
• Kabelbinder
• Koax (RG58 oder besser)

*Der Reflektor muss 1,05 m lang sein, nehmen Sie ein Maßband mit zum Baumarkt, da die tatsächlich gelieferten Längen eine gewisse Toleranz aufweisen. Ich hatte Glück und fand einen, der 1,06 Mio. war. Wenn Sie Pech haben, sehen Sie sich meinen Abschnitt "Änderungen" an

Schritt 2: Design

Elementlängen

• Regie: 890mm
• Angetrieben (gesamt): 940-960mm
• Reflektor: 1005 mm

Die Antenne besteht aus M4-Edelstahl-Gewindestangen, da diese relativ preiswert und in den meisten Baumärkten üblich sind. Darüber hinaus ist es ein einfach zu verarbeitendes Material und erfordert keine speziellen Werkzeuge. Der Ausleger ist aus 10 mm2 Aluminium-Kastenprofil gefertigt, auch hier ist er billig und in den meisten Baumärkten erhältlich. Der Einspeisepunkt wird direkt mit Koax gespeist und der kleine Gleichtaktbalun besteht aus wenigen Umdrehungen um den Ausleger, der mit Kabelbindern fixiert wird. Die Isolierung zwischen den Elementen und dem Ausleger wird mit Nylon-Schulterscheiben aufrechterhalten.

Offset-Feedpoint

Was diese Antenne so stark macht, ist ihr ungewöhnlicher Speisepunkt, sie ist versetzt, so dass jedes Element durch das Kastenprofil hindurchgeht und eine sehr sichere Befestigung bietet. Ich bin ursprünglich auf das Design in einem Artikel von 1998/1999 der ARRL namens 7 in 7 gestoßen.

Jeder Arm des angetriebenen Elements ist versetzt und fungiert als solcher sowohl als Einspeisepunkt als auch als Matcher! Die Speiselücke in einem Dipol beeinflusst direkt die Impedanz und das Strahlungsmuster, so dass wir in diesem Design die Antenne effektiv ausgleichen und ihre elektrische Länge ändern. Weitere Recherchen ergaben nur wenige Informationen zu diesem Design, also beschloss ich, es selbst zu bauen und zu testen. Ich habe die Originalmaße genommen und (nach einigem Ausprobieren) leicht modifiziert, um sie an die von mir verwendeten Materialien anzupassen, Gewindestange. Da die Hochfrequenzenergie den „Skin-Effekt“auslöst, tragen die Rippen des Gewindes tatsächlich zur elektrischen Gesamtlänge bei, was für die Antenne großartig ist, da sie die erforderliche Materialmenge reduziert.

Schritt 3: Konstruktion

Zeichnen Sie eine Mittellinie entlang des Kastenabschnitts (5 mm) und fahren Sie dann fort, die Positionen für die Elemente zu markieren und zu zentrieren (siehe Abbildung oben). An den markierten Stellen durchbohren Sie beide Wände des Kastenstahls und reinigen Sie die Löcher von eventuellen Spänen oder scharfen Einschlüssen, verwenden Sie idealerweise eine Bohrmaschine und einen geeigneten Schraubstock, um sicherzustellen, dass alle Löcher auf beiden Seiten des Auslegers gleichmäßig ausgerichtet sind. Führen Sie die Nylontüllen in die Löcher ein und überprüfen Sie die Ausrichtung. Messen, markieren und schneiden Sie die Direktor- und Reflektorelemente. Seien Sie beim Umgang mit den geschnittenen Teilen vorsichtig, da die Enden scharf sein können.

Messen und schneiden Sie die restlichen Stäbe in zwei 550 mm Längen. Markieren Sie eine Mittellinie auf den Reflektor- und Richtstäben und machen Sie dann weitere zwei Markierungen bei 5 mm auf beiden Seiten der Mitte, hier wird sie mit dem Ausleger ausgerichtet. Fahren Sie damit fort, die Stangen in ihre Positionen am Ausleger einzufädeln und genießen Sie das Einfädeln der Muttern, um beide Elemente zu befestigen (obwohl ich es aus Sicherheitsgründen nicht empfehlen kann, habe ich einen Akku-Bohrschrauber verwendet, um diesen Vorgang zu beschleunigen). Sobald beide Stäbe an Ort und Stelle sind, sollten Sie die Enden mit Sandpapier stumpfen, um Verletzungen zu vermeiden.

Einen geeigneten Crimpverbinder mit beidseitiger Mutter (wie ein Sandwich, Bild unten) auf eine der angetriebenen Stangen auffädeln, mindestens 25 mm über die Länge schrauben. Setzen Sie die Stange in Position und sichern Sie sie mit einer Mutter am langen Ende. Wiederholen Sie dies erneut, damit der verbleibende angetriebene Stab einen Dipol bildet.

Abschließend das Koax an den Crimpverbindern anlöten und befestigen, ggf. isolieren und ggf. mit Kabelbindern den Balun aus 4-8 Windungen Koax bilden. Verwenden Sie Sandpapier, um die Enden aller Elemente zu stumpfen. Persönlich würde ich noch einen Schritt weiter gehen und sie mit "Gummi-in-einer-Dose" eintauchen, um es sicherer zu machen.

Schritt 4: Kalibrierung

Das Abstimmen der Antenne sollte mit einem fähigen Antennenanalysator erfolgen, aber Sie können meine Abmessungen verwenden, wenn sie nicht verfügbar sind* (auf eigene Gefahr). Die Impedanz des Speisepunkts sollte so nahe wie möglich bei 50 Ohm liegen. Ich habe mit minimalem Aufwand einen Sweetspot von 51 Ohm mit einem SWR von 1,1:1 bei 145 MHz gefunden. Stellen Sie die angetriebenen Elemente gleichmäßig ein, bis eine geeignete Übereinstimmung gefunden wird, indem Sie die Stangen einfädeln, um ihre Länge in gleichen Anteilen zu ändern. Nach der Kalibrierung können Sie die unbenutzte Stange bis auf ca. 10 mm von der Mutter abschneiden und die Enden stumpf machen. Ich empfehle die Verwendung von Locktight oder einem geeigneten Kleber, um die Muttern in Position zu sichern.

* Es ist möglich, ein geeignetes SWR-Meter zu verwenden, um die Antenne für die beste Anpassung einzustellen, ein QSO mit einem Freund zu machen und um das Band zu springen, um mehrere Kalibrierungspunkte zu machen.

Schritt 5: Änderungen und Verbesserungen

Das Design und die Konstruktion dieser Antenne ist offen für viele Modifikationen und sogar andere Designs (TDOA-Antenne vielleicht). Wenn Sie keine etwas längere Stablänge für den Reflektor finden konnten, können Sie versuchen, die Länge des Reflektors (oder aller Elemente) zu verlängern, indem Sie so etwas wie diese M4-Messingkoppler verwenden, um die Antenne zusätzlich abzustimmen. Die Montage der Antenne obliegt dem Endverbraucher, hinter dem Reflektor ist genügend Länge für die Montage oder das Anbringen eines Griffs vorhanden. Für meinen Prototyp habe ich einen Grundgriff aus Kiefernbauholz (billig!) konstruiert und geformt. Ich sehe keinen Grund, warum die Konstruktionstechnik nicht auf M6-, M8- oder sogar M10-Stangen mit einer passenden Stützbaumgröße für andere Bänder skaliert werden könnte.

Ich hatte noch einige weitere Ideen für dieses Design, aber bitte lass mich wissen, was dir einfällt!

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