Ako dosiahnuť maximálny zisk antén pre portable na 144MHz? Na rozdiel od single yagi, ktorá by musela mať dlhý boom a značnú výšku nad zemou, tak skupina OK2VZE, OK2LOL, OK1ZHS v Alpe Adria contest-e 2008 použila sústavu 4×6 elementov yagi . Takúto anténu používa aj OK2R.
Dočítate sa:
Single yagi / sústava antén
Čím dlhšia anténa, tým musí byť umiestnená vyššie nad zemou. Ak uvažujeme zisk cca. 16dBi, tak ho dosahuje single yagi anténa s boom-om okolo 8 metrov. To predstavuje už väčší moment potrebnej sily pre otáčanie a samozrejme vyšší stožiar.
Výhody single yagi antény
čistý vyžarovací diagram
absencia zlučovania antén
rýchle zostavenie delenej antény
Nevýhody single antény
úzky vyžarovací diagram poznateľný najmä v horizontálnej rovine
potrebný vyšší stožiar, aspoň 7 metrov
náročné dvíhanie a spúšťanie stožiara s anténou
potrebný väčší moment sily pre otáčanie antény
Sústava antén so ziskom cca. 16dBi sa dá dosiahnuť aj sústavou dvoch, troch, štyroch a viacerých antén. Väčší počet antén sa využíva ako pevný anténny systém so širokým vyžarovacím lalokom.
Výhody sústavy dvoch antén nad sebou
postačujú kratšie antény s boom-om okolo 3,5 metra
vyžarovací diagram v horizontálnej rovine je širší ako pri single yagi
moment sily pre otáčanie antény je nižší
potrebný vyšší stožiar, aspoň 7 metrov
Nevýhody sústavy dvoch antén nad sebou
nutnosť zlučovania dvoch antén
náročné dvíhanie a spúšťanie stožiara s anténami
Výhody sústavy troch alebo štyroch antén nad sebou
postačujú kratšie antény s boom-om okolo 2,2 metra, resp. 1,5 metra (štyri antény)
vyžarovací diagram v horizontálnej rovine je širší ako pri single yagi
Nevýhody sústavy troch alebo štyroch antén nad sebou
potrebný vyšší stožiar, aspoň 8 až 10 metrov
náročné dvíhanie a spúšťanie stožiara s anténou
nutnosť zlučovania troch antén
antény s dĺžkou nad 1,5 metra musia mať delený boom kvôli preprave vnútri auta
Výhody sústavy štyroch antén v konfigurácii 2×2 (H-čko)
postačujú kratšie antény s boom-om okolo 1,5 metra
takéto antény je možné prepravovať vnútri osobného automobilu
postačuje nižší stožiar s výškou okolo 5 metrov
jednoduchšie zdvíhanie stožiara
akceptovateľný moment sily pre otáčanie
Nevýhody sústavy štyroch antén v konfigurácii 2×2 (H-čko)
použitie H-konštrukcie
nutnosť zlučovania štyroch antén
vyžarovací diagram v horizontálnej rovine je užší a menej čistý ako v iných konfiguráciách antén alebo single yagi
TIP – matice so zapustenou hlavou
Petr OK1FIG použil v svojej konštrukcii matice so zapustenou hlavou čím dosiahol spodnú časť boom-u antén bez väčších výstupkov. Okrem estetickosti to prináša výhodu v nezachytávaní sa antén pri vkladaní do auta
Výber z možností antén
Antény staviam v jednej osobe. Ako sa aj rozmernejšie antény dajú či nedajú zdvihnúť ukazujú príklady zdvíhania antén. Niekedy však fúka vietor aj vyšší stožiar môže byť aj tak náročné zdvihnúť. Uprednostnil som konštrukciu štyroch kratších yagi antén v konfigurácii 2×2 (H-čko) aj kvôli tomu, že takéto antény môžem prepravovať bez rozobrania vnútri osobného automobilu.
YU7XL, S53WW, DG7YBN, G0KSC, DK7ZB yagi
Takto krátke antény nemá popísané YU7EF, najkratší model je 6 elementová yagi. Design S53WW je zaujímavý z hľadiska zisku, ale vyžaduje si slučkový dipól čo je náročnejšie na výrobu. Anténa je aj citlivejšia na okolité prostredie a prednosť výroby.
Krátke oblong antény YU7XL sú zaujímavé z hľadiska pomeru dĺžka boom-u/zisk. Avšak priestorová konštrukcia komplikuje prevoz antén aj montáž štvorčaťa.
Ostávajúce designy DG7YBN, G0KSC, DK7ZB yagi antén sú na individuálnej preferencii rádioamatéra. Vybral som si konštrukciu od DK7ZB. Anténa s dĺžkou 1,5 metra má 5 elementov a zisk cca. 8,4 dBd. Impedancia je 50 ohmov. Napájanie je cez tzv. tlmivkový balun z koaxiálneho kábla.
TIP – použitie štvorcových profilov
Použitím profilu 20 x 20 mm pre konštrukciu nosného H-čka aj jednotlivých boom-ov antén sa zjednoduší ich spájanie. To je možné plochými T spojkami s rozmermi 120 mm x 54 mm x 19 mm (zakúpené v OBI)
TIP – použitie akumulátorového skrutkovača
Montáž a demontáž H-čka a pripojenie antén urýchľuje akumulátorový skrutkovač. Použité sú nerezové skrutky imbusové so zapustenou hlavou DIN 7991 M5x30 a štandardná nerezová šesťhranná matica M5.
Výroba 5 elementových antén DK7ZB yagi
Samotná výroba antén bola už mnohokrát popísaná. Prvky sú na boom uchytené v čiernom polypropylénovom držiaku pomocou skrutky M4 a matice so zapustenou hlavou. Majú priemer 10 mm, boom je z profilu 20 x 20 mm.
Žiarič je uchytený káblovými priechodkami v krabičke Z54 = KP 45 (Z54J). Vnútri je tlmivkový balun z koaxiálu Belden 8216 RG174/U. Jeho dĺžka je 34,3 centimetra, v čom je zahrnutý aj činiteľ skrátenia koaxiálneho kábla (0,66). Dĺžka je meraná medzi koncami opletenia – prívody na žiarič aj konektor sa do dĺžky nepočítajú, no majú byť čo najkratšie. Použitý je N-konektor, ktorý je pripojený na boom.
Meranie 5 elementových antén DK7ZB yagi
Takto zostavené antény boli v provizórnych podmienkach odmerané s takýmto výsledkom
Tretia anténa bola mierne doladená iným tvarom pájkovacích očiek pripojených ku žiariču.
Meranie zostaveného štvorčaťa DK7ZB yagi antén 144MHz pre portable na stožiari 5 m
Fotografie z výroby krabičky žiariča a tlmivkových balunov DK7ZB yagi
TIP – vyplnenie krabičky PUR penou
Idea pochádza od Vlada OK1VPZ. Okrem zlepšenia odolnosti zatečenia krabičky je aj žiarič pevnejšie fixovaný.
Konštrukcia nosného H-čka pre štyri yagi antény
Aj H-čko využíva profil 20 x 20 mm a ploché T spojky. Tie slúžia aj na pripojenie boom-ov antén. Tu je dobré použiť uholník, aby antény boli uchytené presne. Nezabudnite si ich označiť, inak by sa mohlo stať, že jednotlivé antény medzi sebou zameníte a miesto vo fáze budú v protifáze.
Na uchytenie na stožiar sú použité dve U-čka so závitom.
Cena štvorčaťa DK7ZB yagi antén 144MHz pre portable
Orientačný rozpočet materiálu
profil 20 x 20 mm v dĺžke 8 metrov 80€
rúrky 10 mm v dĺžke 20 metrov 30€
úchyty prvkov 16€
T spojky 16 kusov 6€
krabičky Z54 12€
N konektory 16€
koaxiálny kábel Belden 8216 RG174/U 3€
PUR pena 4€
matice, skrutky, pájkovacie očká 13€
zlučovať štyroch antén 70€
fázovacie káble RF240 s N konektormi 40€
SPOLU: 290€
Na stavbu som využil materiál, ktorý mal prevažne doma, viacero cien je preto len orientačných pre záujemcov o realizáciu podobnej antény.
Praktické skúsenosti so štvorčaťom DK7ZB yagi antén 144MHz
Montáž aj demontáž antén v poľných podmienkach je veľmi dobrá. Zdvíhanie stožiara aj v jednej osobe nerobí väčší problém.
Anténa bola prakticky porovnávaná s 8 elementovou DK7ZB yagi, ktorá má deklarovaný zisk 12 dBd. Sústava má teoretický zisk 14,2 dBd (bez započítania strát vo fázovacích kábloch a zlučovači).
V prevádzke jasne predčila single yagi aj napriek handicapu napájania horším a dlhším koaxiálnym káblom. Smerovejšiu anténu som ocenil aj pri príjme nakoľko 8 km ďaleko je OM3CQF, 12 km OM3Kii a 16 km OM2ALD.
