Szukasz niekrytycznej anteny kierunkowej na pasmo 144–146 MHz o dużej szerokości pasma, którą podłączysz bezpośrednio do 50-ohmowego kabla koncentrycznego? Konstrukcja niemieckiego radioamatora Martina Steyera, DK7ZB, o długości boomu 60 cm (0,29 λ) stanowi sprawdzone, proste i szerokopasmowe rozwiązanie dla aktywacji SOTA, pracy przenośnej i użytku domowego.
W przeciwieństwie do wersji o impedancji 28 Ω (która wymaga transformatora z dwóch równoległych kabli koncentrycznych 75-ohmowych), ta wersja jest zaprojektowana do bezpośredniego zasilania 50-ohmowego. Oferuje większą tolerancję na warunki otoczenia, szerokie pasmo z niskim SWR i prostszą konstrukcję.
W artykule przeczytasz
Parametry techniczne i cechy
Według danych autora DK7ZB, ta konstrukcja 50-ohmowa zapewnia bardzo stabilne parametry w całym zakresie 144 do 146 MHz:
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Impedancja wejściowa (Z) | 50 Ω (bezpośrednie zasilanie) |
| Pasmo robocze | 144,000 – 146,000 MHz |
| Długość nośnego boomu | 600 mm (60 cm) |
| Dopasowanie (SWR / VSWR) | Duża szerokość pasma, niekrytyczna konstrukcja |
| Montaż elementów | Izolowana nad boomem (np. uchwyty z poliamidu) |
Dzięki szerszemu przebiegowi impedancji, ta antena toleruje również drobne niedokładności w produkcji oraz wpływ bliskich przedmiotów czy niekorzystnych warunków atmosferycznych podczas pracy w terenie. Symulacja w MMANA wygląda tak:
Rozstawy i pozycje elementów na belce
Rozstawy między elementami są zaprojektowane tak, aby całkowita długość belki wynosiła dokładnie 600 mm (60 cm). Początek pomiaru (0 mm) zaczyna się na pozycji reflektora.
| Odcinek belki | Odległość | Całkowita pozycja od reflektora |
|---|---|---|
| Reflektor – Emiter (REF-Rad) | 350 mm | 350 mm |
| Emiter – Dyrektor (Rad-Dir) | 250 mm | 600 mm |
Dokładne długości elementów według średnicy materiału
Długości elementów zależą od średnicy użytego materiału (rurek lub pełnych prętów). Wszystkie wymiary w tabeli zakładają izolowane mocowanie elementów nad nośną belką za pomocą zacisków poliamidowych (Polyamid-clamps).
| Średnica elementu | Reflektor | Emiter (dipol) | Dyrektor |
|---|---|---|---|
| 10 mm | 1030 mm | 984 mm (10 mm) | 864 mm |
| 8 mm | 1032 mm | 984 mm | 874 mm |
| 6 mm | 1034 mm | 988 mm | 884 mm |
| 4 mm | 1036 mm | 993 mm | 897 mm |
| 3,2 mm | 1037 mm | 993 mm (4 mm) | 903 mm |
Radiator jest skonstruowany jako rozłączony dipol. Standardowo do średnicy radiatora używa się rurki o średnicy 10 mm (ewentualnie 4 mm w wersjach drucianych/cienkich).
Bezpośrednie zasilanie 50-ohmowe i balun prądowy
Ponieważ impedancja wejściowa anteny wynosi 50 Ω, nie stosuje się żadnego sekcji transformacyjnej koaksjalnej. Kabel koaksjalny 50-ohmowy (np. niskostratowy Aircell-5) jest bezpośrednio podłączany do zacisków radiatora.
Aby zapobiec przepływowi wysokoczęstotliwościowych prądów po zewnętrznym oplotem kabla, konieczne jest utworzenie wysokoczęstotliwościowej tłumika (choke Balun) tuż przy punkcie zasilania:
Bezpośrednio przy punkcie zasilania radiatora wykonaj 4 do 5 zwojów zasilającego kabla koaksjalnego (np. Aircell-5) nawiniętych ciasno o średnicy około 50 do 60 mm i zabezpiecz je opaskami zaciskowymi.
Konstrukcja mechaniczna i montaż
Jako nośne ramię posłuży aluminiowy profil kwadratowy o wymiarach 15 × 15 mm lub 20 × 20 mm o długości około 65 cm (z wystawieniem do mocowania do masztu).
Elementy muszą być galwanicznie izolowane od ramienia. Najlepiej użyć plastikowych zacisków poliamidowych (zaciski DK7ZB / zaciski Stauff). Jeśli elementy są mocowane bezpośrednio przez ramię bez podkładek izolacyjnych, należy uwzględnić korekcję długości ramienia (Boom Correction Factor).
Punkt zasilania rozłączonego dipola warto zamknąć w małej plastikowej skrzynce odpornej na warunki atmosferyczne.
Wskazówki dotyczące anten przenośnych
Jeśli niektóre części anteny są demontowalne, zamiast tradycyjnych nakrętek lepsze są nakrętki skrzydełkowe lub nakrętki z plastikową główką. Odpowiednie są również śruby z plastikową główką. Zaletą jest montaż bez narzędzi i trudniejsze do zgubienia.
Vlado OK1VPZ wypełnił w swoich antenach skrzynkę antenową pianką PUR. Wypełnia ona przestrzeń i nie pozwala wilgoci przeniknąć do krytycznych części (połączenia, obwody dopasowujące z kabli koaksjalnych, połączenia z złączem). Ta metoda również mi się sprawdziła.
Procedura strojenia anteny
Dzięki 50-ohmowej koncepcji antena jest niezwykle tolerancyjna i działa natychmiastowo bez skomplikowanego strojenia przy dokładnym przestrzeganiu wymiarów. Po zmontowaniu podłącz analyzer antenowy lub miernik PSV.
Jeśli minimum rezonansowe jest przesunięte poza wymagany zakres (144,200 MHz dla SSB/CW lub 145,500 MHz dla FM), długość obu ramion promiennika dostosowuje się przez symetryczne skrócenie lub wydłużenie o kilka milimetrów.
Pomiarów należy dokonywać w wolnej przestrzeni na wysokości co najmniej 2 metrów nad ziemią i wystarczająco daleko od metalowych konstrukcji.
Zastosowanie w terenie (SOTA i przenośne)
Dzięki kompaktowemu 60 cm ramieniu i niskiej wadze jest to idealna antena kierunkowa do pracy z gór. Duża szerokość pasma i odporność na rozstrojenie gwarantują, że antena będzie działać niezawodnie nawet przy zmianie pogody, w wilgoci czy wietrze.
Podczas transportu elementy można łatwo demontować z poliamidowych uchwytów i spakować je razem z ramieniem do małego etui do urządzenia.
Zalety wersji 50-ohmowej w porównaniu do 28-ohmowej
Podczas gdy wersja 28-omowa oferuje nieco wyższy zysk i ostrzejszy przód-tył (kosztem konieczności użycia dopasowującego transformátor 2×75 Ω paralelne), 50-omowa wersja DK7ZB yagi wygrywa w kategorii prostoty i solidności.
Nie ma żadnych strat transformacyjnych na linii dopasowującej, konstrukcja elementu transformacyjnego odpada, a antena wykazuje szersze pasmo robocze, co czyni ją idealnym pierwszym projektem konstrukcyjnym dla każdego radioamatora.
Medzi vlastnosti / výhody tohto typu antén s otvoreným dipólom a bez transformácie sa dá uviesť aj dvojpásmovosť. Anténa funguje aj v 70cm pásme, rezonuje, smeruje, ale vyžarovací diagram je „strapatý“ s troma doprednými maximami a menším ziskom (asi -2dB voči 2m). Používam 4 prvkovú „PVC“ verziu na „ruksakové“ kontestovanie https://www.qsl.net/dk7zb/PVC-Yagis/4-Ele-2m.htm . Nevýhodou tejto antény zase je nutnosť dodatočnej ochrany pred statikou, pre stabilné použitie, optimálne štvrť vlnným skratovaným vedením.
Pozor ale na prispôsobenie, na 70cm je PSV cca. 2,5:1. Takže len v núdzi.
Pre dvojpásmovú prevádzku radšej siahnuť napríklad po 2+2 lub 2+3 https://www.qsl.net/dk7zb/Duoband/duoband_2-70_2-3.htm
TIP – nitovacie matice so zapustenou hlavou ako https://www.bbtechnik.sk/nitovacie-matice/nitovacia-matica-m-4-ocel-zn-zapustena-ryhovana-pre-hrubku-materialu-1-5-3-0mm/ Nápad pochádza od Petra OK1FIG a umožňuje elegantne vyriešiť výstupky na spodnej strane boom-u.
TIP – matice lub skrutky s plastovou hlavou
Pre portablové použitie je praktické použiť matice lub skrutky s plastovou hlavou, aby sa dali prvky v prípade potreby odobrať. Maticu s plastovou hlavou používam aj v krížovej platničke (pre úchyt na stožiar).