Trzyelementowa antena Yagi na pasma 17m - 10m według DK7ZB

Zespół SN9H postanowił rozszerzyć swoje pole antenowe o antenę kierunkową. Ze względu na ograniczenia lokalizacji, z których pracujemy i ogólny sposób użytkowania antena musiała spełniać kilka warunków. Ponieważ naszą stację rozstawiamy każdorazowo od nowa przed zawodami, potrzebowaliśmy anteny stosunkowo niewielkiej, łatwej w montażu, przechowywaniu oraz transporcie. Jednocześnie, mając wcześniejsze doświadczenia z anteną HexBeam, oczekiwaliśmy lepszej kierunkowości.

Poszukiwania odpowiedniego projektu anteny nie były proste, ale ostatecznie zdecydowaliśmy się na odwzorowanie przenośnej, 3 elementowej anteny Yagi według projektu Martina DK7ZB. Jest to antena, która może pracować na pasmach 17 m, 15 m, 12 m lub 10 m. Nie jest to jednak klasyczny multibander - antenę należy złożyć w konfiguracji dla wybranego pasma. Boom anteny jest stosunkowo krótki, bo jego długość nieznacznie przekracza 3 m, co doskonale wpasowuje się w nasze ograniczenia przestrzenne.

Oryginalny opis anteny wraz z jej parametrami znajduje się pod linkiem https://www.qsl.net/dk7zb/portabel/port_engl.htm .

Pełny spis elementów oraz rysunki techniczne części znajdują się w załącznikach .

Konstrukcja mechaniczna

Boom

Boom wykonany został z aluminiowego profilu 30 mm x 30 mm o ściance 2 mm. Aby ułatwić transport i przechowywanie, boom jest dzielony i składa się z dwóch odcinków - jednego o długości 200 cm i drugiego o długości 107 cm. Połączenie obu części wykonano za pomocą dwóch 30 cm odcinków kątownika aluminiowego 30x30x2 mm zamocowanych do zewnętrznych powierzchni profilu boomu. Kątowniki przykręcone są na stałe śrubami do krótszej części boomu i wystają poza jej długość tworząc gniazdo, w które wsuwa się drugą część boomu. Do zamocowania tej części boomu użyliśmy śrub z nakrętkami motylkowymi, co znacznie ułatwia montaż eliminując konieczność stosowania narzędzi.

Do dłuższej części boomu przykręcona jest płytka pozwalająca montaż anteny do masztu lub sztycy rotora za pomocą cybantów.

W górnej powierzchni boomu, w miejscach montażu elementów anteny, wywiercone zostały otwory o średnicy 4,5 mm. Służą one do szybkiej i jednoznacznej lokalizacji każdego z elementów montowanych na boomie. Płytki montażowe tych elementów posiadają wystające z nich krótkie śrubki, które wchodzą w te otwory dzięki czemu nie ma konieczności precyzyjnego sprawdzania odległości między promiennikiem, a reflektorem i direktorem.

Mocowanie reflektora i direktora

Mocowania reflektora i direktora wykonane są w postaci jednakowych zespołów. Kluczowym elementem jest płytka montażowa. Jest to odcinek aluminiowego płaskownika 50 x 5 o długości 120 mm.

Na środku płytki znajduje się sfazowany otwór z gwintem M4, w który wkręcona na stałe jest śruba M4 x 8 z łbem stożkowym. Jest to śruba lokalizacyjna opisana wyżej.

W płytce montażowej znajdują się również cztery gwintowane otwory M6, w które na stałe wkręcone są śruby M6 x 50 z łbem kulistym.

Na obu końcach płytki znajdują się też po dwa otwory na śruby imbusowe z łbem walcowym M6 x 45, za pomocą których przykręcone są plastikowe elementy obejmy do mocowania przewodów hydraulicznych. Obejmy te służą do zamocowania rurek elementów anteny.

Montaż do boomu odbywa się przez nałożenie zmontowanej płytki (wraz z zamocowaną w obejmach rurką elementu anteny) od góry na boom. Następnie od spodu na wystające śruby M6 zakładana jest płytka dociskowa (płaskownik aluminiowy 50 x 5, długość 50 mm z 4 otworami), która dokręcana jest nakrętkami motylkowymi. Cztery śruby okalające boom zapobiegają zwichrowaniu elementu, a płytka dociskowa zapewnia solidny montaż.

Mocowanie wibratora

Mocowanie wibratora wykonane jest w analogiczny sposób. Tym razem jednak płytka montażowa ma długość 300 mm, a po każdej jej stronie zamocowane są po dwie obejmy hydrauliczne. Każda para obejm służy do zamocowania jednego ramienia dipola.

Aby wzmocnić środek dipola, wytoczono z wałka z tworzywa sztucznego (POM-C) o średnicy 20 mm łącznik, który wchodzi do środka ramion dipola i zapewnia stały odstęp między nimi.

Elementy anteny

Elementy anteny wykonano z rurek aluminiowych 20 x 1,5, 16 x 1,5 i 12 x 1, zgodnie z oryginalnymi zaleceniami autora projektu. Tak dobrane średnice zapewniają, że rurki swobodnie wsuwają się jedna w drugą, lecz nie pozostaje pomiędzy nimi nadmierny luz. Na końcach rurek wykonano podłużne nacięcia umożliwiające ich zaciskanie. Jako zacisków użyto obejm GBS. Istotne jest, by zastosować obejmy nierdzewne, gdyż te wydają się być znacznie trwalsze. Do łbów śrub zaciskowych w obejmach przyspawano na sztorc nakrętki. Jest to tani i szybki, acz nieortodoksyjny, sposób zapewnienia beznarzędziowego montażu.

Rurki o średnicy 16 mm wpuszczone są w rurki o średnicy 20 mm na długość 20 cm. Długość wystającej części rurek 12 mm jest regulowana i zależy od pasma, na którym antena ma pracować.

Wystająca długość elementów pośrednich

Wystająca długość elementów końcowych

Zasilanie anteny

Zasilanie anteny zrealizowane jest poprzez choke balun składający się z chińskiego koralika EMI oraz 6 zwojów kabla RG316. Aby zmniejszyć szumy pochodzące z elektrostatyki, równolegle do ramion wibratora przylutowane zostały cztery rezystory połączone równolegle, o wynikowej rezystancji 120 kΩ. Całość umieszczona jest w plastikowej puszce 70x50x40 mm, na której jednej ściance zamontowano gniazdo UC1, a na przeciwległej dwie nierdzewne śruby montażowe, przykręcone bezpośrednio do metalowych elementów ramion wibratora, będące jednocześnie zasilaniem tegoż.

Do pobrania

• Spis elementów
• Rysunki techniczne : boom (obie części), łącznik boomu, płytki montażowe reflektora/direktora i wibratora, płytka dociskowa, mocowanie masztu, łącznik dipola