Nieuwe straler voor de 144MHz 11el K5GW yagi antenne

(2017-11-13) PE1ITR

In de 144MHz september contest gebruiken we altijd een stack van 144MHz antennes van Gerard PE1BBI voor 1 van de systemen. In 2017 hadden we een stack van 3 van deze antennes. Het is een 11el yagi naar het ontwerp van K5GW heb ik begrepen. Gerard heeft deze antenne's enige jaren geleden overgenomen van de PI9A contestgroep. Deze groep heeft deze antennes daarvoor ook succesvol voor het contesten gebruikt.

In 2011/2012 hadden we had problemen met de orginele stralers ivm met corrosie. Gerard heeft toen daarna deze stralers "tijdelijk" vervangen door dipolen van Tonna antennes. Dit heeft altijd buiten elke verwachting - voor mij in ieder geval :-) - prima gefunctioneerd. Dit ondanks dat de swr niet erg best was. Echter met het gebruik van SSPA's was deze slechte swr echt niet meer acceptabel. In de 2017 contest moesten we ook weer een tijd prutsen om de aanpassing weer goed te krijgen. Dit was voor mij de directe aanleiding om de constructie eens te veranderen.

Er moest een nieuwe straler komen die zou passen binnen de bestaande yagi. Er mocht dus niet aan de bestaande elementen niet worden gesleuteld. Dit vond ik wel een leuk projectje voor mijn nec software. Het idee was om met een bended dipool te gaan werken omdat in dit ontwerp wat meer parameters zitten om de aanpassing goed te krijgen. Dit is prima gelukt en deze pagina heb ik gemaakt is om eea te documenteren.

Hieronder een foto van de antenne in de ontwerp fase en daarnaast een foto van het uiteindelijke resultaat.

Fig 1: De antenne met de nieuw ontworpen dipool in een simulatie

Fig 2: De realisatie van het ontwerp: De oude antenne met de nieuwe dipool. Foto genomen op 2017-11-11 te Rottum

Ik heb in nec4 een simulatie gemaakt. vervolgens ben in de software gaan spelen met de lengte van de straler, de hoek van de buiging en de positie van de straler tussen de reflector en eerste director. De positie van de straler op de boom was de belangrijkste parameter. Hoe verder de straler richting reflector maakt dat de antenne smalbandiger wordt en de aanpassing op 144.3 beter. Echter op een gegeven moment wordt ook de stralingsdiagram slechter. Ik deze afstand uiteindelijk gezet op 0.345 m van de reflector. Door de elementen te buigen kon enigzins de aanpassing worden verbeterd. Deze hoek mag zeker niet meer bedragen dan 20 graden. Ik ben voor de buiging uitgekomen op een hoek van 15 graden.
Het valt op dat de antenne wat laag in de band zit. Dit krijg ik met de straler alleen niet goed. Wil je dat goed krijgen dan zal er ook gesleuteld moeten worden aan de elementen. Maar uitgangspunt was om daar niet aan te zitten, dus het is hierbij gelaten. Het resulaat is zeker niet verkeerd voor het doel van de antenne. Hieronder de maten van de straler op een kladpapiertje. De straler is 0.970 meter lang. De impedantie is direct 50 ohm.

Fig 3: De uiteindelijke maten.

De dipool is gemaakt van 10mm aluminium buis. De straler is na 12cm vanaf het midden ongeveer 15 graden naar achteren gebogen. Het geheel is een in standaard bouwmarkt doosje gemaakt. De straler helften zijn verbonden met een plastic hulpstukje dat ik bij nuxcom heb gekocht. De straler wordt stevig vastgezet met groene polypropeen buisklemmen.
Er is een mantelstroom filter gemaakt van een stukje teflon coax. Belangrijk is dat de N-connector op het doosje wordt "geaard" aan de boom.

Fig 4:Uiteindelijke realisatie van de dipool

Op zaterdag 11 november 2017 ben ik naar Rottum gereden en is de dipool aan de yagi in de versa tower gemonteerd. Na het omhoog lieren hebben we meting van de aanpassing uitgevoerd. De theorie kwam mooi overeen met de meting. Het viel op dat de aanpassing mooi stabiel was. Nabijheids effecten of gerommel aan de coax hadden geen noemenswaardige effecten op de aanpassing. Er zijn geen metingen over het stralingsdiagram uitgevoerd. De algemene indruk is dat de yagi goed werkt. Uit het berekende stralingsdiagram komt naar voren dat de yagi een gain heeft va 14.9 dbi. Dit is een waarde die valt te verwachten voor dit soort antennes.

Fig 5: gemeten swr plot over een span van net geen 13 MHz met als centrum 144.300MHz

Fig 6: berekende swr plot over een span van 13 MHz met als centrum 144.300MHz

Fig 7: gain 14.9dbi en F/B = 27db. Openingshoek is 32 graden.

Fig 8: De dipool in positie

Fig 9: Even nagenieten :-)

HOME | Go Back