9A HAM portal QRZ.com.hr

Naslovna » Antene » YU1QT Oblong palette – 1. dio

yu1qt_andra_portretSve je počelo sa mojom željom da zamjenim 3. el. Moxon za 14 MHz sa antenom većeg pojačanja, a istog odnosa naprijed/nazad (F/B). To je značilo “loop” antena, ali QQ nije zadovoljavao moje F/B potrebe. Modeliranje je počelo i izrodilo rješenje u vidu 3. el. “Oblong shape” antene. Još bolji je bio 4. el. oblong, pa sam ga za probu prilagodio na 144 MHz. Mnogo mi se dopala usmjerenost tako kratke antene. Na tome bi se i završilo, da se kasnije ne sjetih 4. el. za 144 MHz i prepravih je na 6. el. sa 2,61m dugačkim bumom. Još uvijek nisam znao koliko je to dobra antena kada je sudbina umiješala prste. Radio sam na 2m sa 6. el. drvenim prototipom usmjeren na YO. Igrom slučaja taj smjer iz KN04BP ide preko Zemuna, gdje stanuje YZ1JA koji izvrsno poznaje moju lokaciju. Samo je rekao: “Hoću tu antenu. Ovakav signal nisi nikad imao odatle”.  Zamislih se ja. Vrijeme je da posjetim “best one”  YU1EV koga izvrsno poznajem.

U posjetu se ne ide praznih ruku, te sklopih jedan 6. el. oblong, ovog puta sa lakim metalnim bumom. Odnesoh antenu Momi – YU1EV uz molbu da je isproba i dade svoj stručni sud. Prođe mjesec dana, ja zaboravih na to, kad jednog vikenda naletim na Momu na 144MHz i odmah ga pitah:”Kakva je”? Ostadoh otvorenih usta, kad je na bandu rekao:”Do sada nisam radio sa boljom antenom, slične duljine buma”. YU1EV koji je, usprkos našem prijateljstvu, vrlo eksplicitan u kritici. Poče Moma opisivati malošumnost, ekstremni F/B, karakteristike usporediva sa , 9. el. Tonna antenom!

U međuvremenu sam razvio i dulju inačicu od 8. el. i privodio kraju projekt 9. el. oblonga. Tada je Moma rekao da će isprobati uz njegove 2 x 10 Yagi. Morao sam se uvjeriti u praksi, pa sam dolazak na lokaciju YU1EV iskoristio da ponesem već napravljenu najnoviju inačicu 9. el. na bumu od 6 m. Testiranje 9. el. oblong antene trajalo je oko mjesec dana, a pokazala je izvanredne karakteristike. “Gain”, “side lobovi”, i F/B je bio kao u projektu. Održano je dosta MS, tropo i nekoliko EME veza, sa raportima koji su nadilazili očekivanja za antenu ove duljine.

yu1qt_13elOBL144__by_YU1EV_mSve što se dalje događalo u QT oblong 144 projektu, imalo je domino efekt. Nakon mjesec dana, bila  je gotova i inačica oblong 13. el. na 9,6m bumu, antena izvanrednih performansi i dobra prilika da se u slijedećem meteorskom potoku – geminidima isproba u praksi. Sa tom antenom YU1EV i sada radi.

Ideja za stvaranje ove antene bila je korištenje pozitivnih osobina Quada i Yagija. Jednostavna u zamisli, a postade ostvariva spojem kompjuterske tehnologije u simulacijama, kombinirane sa mnogo prakse u izradi prethodno projektiranih modela. Nastanak kasnijih znatno ozbiljnijih modela antena uvelike je proizvod virtualnog i u praksi isprobanoga učinka svih osobina ovog hibrida između loop i yagi antene. Imao sam sreću da dobro poznajem Momu YU1EV, i svjesno sam ga kao operatora sa velikim iskustvom odabrao za “probnog pilota” ovog projekta. Sve dobre osobine ovih antena provjerene su u radu, tako da je svaka antena imala dijagram koji je odgovarao očekivanom iz virtualnog. Ovakve antene su idealne za rad iz lokacija koje imaju problem sa urbanim šumom.

Moje antene su prije svega lake i jednostavne konstrukcije. Jednostavnost izrade je bio primarni zahtjev, tako da svi elementi imaju jednu zajedničku dimenziju – visinu elementa. U eksperimentu sam probao i sa optimizacijom te dimenzije, međutim promjene su se događale tek na trećoj decimali – nebitno za dijagram! Istovremeno sam eksperimentirao i sa međusobnim odnosom stranica oblonga (pravokutnog elementa), od 40:1, do gotovo Quad elementa. Ustanovio se odnos od oko 3:1 kao najbolji za F/B i pojačanje antene. Bap tim redoslijedom sam i postavio zahtjeve. Razlog je bio eliminacija “ground noise” pri elevaciji antena što je imperativ za EME rad, a ta se osobina i potvrdila. Dobar F/B omjer donio je još neke praktične prednosti, ali o tome kasnije.

Sa jednom oblong antenom od 9. el sa bumom od 6m, EME signali se čuju bolje od dvije Yagi 10. el. duljine 4,5m zahvaljujući upravo malošumnosti  i velikom F/B odnosu. Sa antenom od 13. el. dobiveni su još bolji rezultati, što je i očekivano. Sa ovakvom antenom  moguć je EME QSO čak i sa stanicama koje rade sa “stackom” od samo 2 ili 4 antene.

Optimizacija je pokazala da je do 3 λ duljine oblong racionalniji od yagi, jer je za razliku od QQ moguća “long” konfiguracija, a sa početnih 1 -1.5 dB većeg pojačanja. Preko 3λ, pa sve do 7λ duljine, oblong se ponaša slično yagi anteni po pitanju odnosa broj elemenata/pojačanje, ali ima mnogo bolji F/B odnos i potiskivanje prvih “side lobova”. Ta osobina je još vise izražena kod stakiranja antena. Prilikom odabiranja racionalnog stacka (koji svakako nije “max gain stack”!) kada se uspoređuje F/B odnos i pojava prvog loba na najmanje -15dB od glavnog loba za 4 antene, oblong stack je u ozbiljnoj prednosti pred yagi stackom. Naročito je uspješan stack od 8 komada 8. el. oblonga (21.7dBi), jer je tu ostvaren gotovo isti dijagram sa single antenom od 8. el.! Prvi side lob je na cijelih -27dB, a F/B je virtualnih 38dB. Interesantno, da je kod mjerenja “single” oblonga 8. el. na terenu, izmjeren F/B odnos od 81dB (sa Motorola CSA 600 na 30km udaljenosti).

Napajanje kod svih svojih oblonga sam izvodio direktno sa kabelom 50 oma. Nema nikakvih problema sa simetriranjem kod single antene, možda bi trebao bazooka balun kod stakiranja, radi simetrije dijagrama više antena.

Rađeni su virtualni stack-ovi do 16 antena u sistemu. Osobno preferiram 1 over 1 ili 4 x 2 over 2. U tim konfiguracijama dijagrami su najčišći, a side lobovi znatno potisnuti (preko -16dB u E ravni), a F/B odnos redovito premašuje 30dB. Ti stack oblici nisu isprobani u praksi, ali biti će uskoro.

Tehničke karakteristike

Sve projektivane oblong antene su i sagrađene, izmjerene i praktično isprobane, zaključno sa 13. el. antenom. Dobiveni rezultati u praksi su slični kod svake antene iz “oblong pallette”. Dodajmo i to da je ovaj tip antene daleko manje osjetljiv na statička pražnjenja. Antene su slično građene, jednostavne su, lake i jeftine za izradu. Odnos stranica se kreće oko 3:1, duljom stranom pravokutnika ka tlu za H polarizaciju. Uz veliki F/B odnos koji je imperativ, sa barem 30+ dB u rezonanci. Pojačanje oblonga je uvijek bolje za barem 0.5 dB kod vrlo dugih, i za skoro cjeli dB kod kratkih antena, od Yagi antene iste duljine nosača.

YU1QT Oblong geometrija

Elementi su pravokutnog oblika sa međusobnim odnosom stranica u rasponu od: 3,3 :1 R (reflektor), do 2 :1 Dn (N direktor) . Rastojanja na bumu antene, u zavisnosti od modela:
S=reflektor – zračeći element od 0.09λ do 0.2λ;
S1= zračeći element – direktor1 od 0.18λ do 0.24λ;
Sn= direktor1 – direktor N od 0.35λ do 0.48λ (prosečna vrednost 0.385λ);
h=visina elemenata(0.14λ).
Napajanje antene je na sredini šire stranice zračećeg elementa (A).
Vezivanje elemenata za bum ostvareno rednom stezaljkom (luster klemom), koja istovremeno zatvara parazitni element. Materijal za elemente je Al žica 4mm, a za 6m antene Al cijev 8 x 1 mm.

Ostvareni prototipovi:

  • za 2m opseg:  4. el. (0.625λ); 6. el. (1.25λ); 8. el. (2.15λ); 9. el. (2.89λ); 13. el. (4.61λ);
  • za 0.7m opseg: 5. el. (0.99λ) i 12. el. (3.0λ);
  • za 6m opseg:  4. el. (0.71λ) i 5. el. (1.0λ);

Završeni proračuni

  • za 2m opseg: 17. el.  (6.42λ) i 19. elemenata (5.38λ)
  • za 6m opseg: 7. el. (1.38λ) i 8. el. (2.05λ)
  • za 70cm opseg: 19. el. (7.24λ)

Legenda za nacrt:

  1. λ=lambda (valna duljina)
  2. R=reflektor
  3. A=zračeći element
  4. D1=direktor 1
  5. Dn=direktor n
  6. h=visina elemenata

Nacrt antene:

yu1qt_oblong_nacrt

Zahvaljujem se kolegama Arie Voorsu na 4nec2 programu u kojem ću prikazati dijagrame svojih oblong antena, Momi YU1EV na detaljnom ispitivanju mojih prototipova, Zoranu YU1DO ne samo na fotkama, a Joci YU1JB i Leonu 9A2KL na svesrdnoj podršci i povjerenju u ovaj projekt. Bez njih, ovo ne biste čitali.

U nastavku prikazujem sve 4nec2 dijagrame (sa označenim “max lobe”), fotografije prototipova, i dimenzije za sve antene iz YU1QT Oblong pallette.

yu1qt_oblong_single_antenna

Za informacije na raspolaganju vam je moja e-mail adresa: muzikant ( at ) sezampro.rs

73 & GL,  de  Andra YU1QT

Tags: ,

2 Comments

  1. 9A9L says:

    Za potvrdu Mile 9A9PP sa jednom jedinom 6 el. odradio 51 dxcc što direktno što MS. Moj oblong (vidi se na slici na “grabi” u Ratarima) prvu vezu je odradio K1TOL na 50 MHz i donio 1. mjesto u 50 MHz kontestu.

  2. 9A9PP says:

    Ispravak Leone, 52 DXCC-a, od toga potvrđeno 50 DXCC-a. Napravio sam i jednu vezu via EME sa 50 W (potvrđena). Da vrhunac svega bude veći, sve je napravljeno sa svega 50 W bez pretpojačala, sa Yaesu FT-857D. Plus što je još moja XYL napravila 36 DXCC-a sa tom antenom (ona je sad sa 100W, HI).
    Valjda je pomogao Leonov kvalitetan aluminij i što mi je Andra osobno sa Leonom izradio antenu.
    Anteni ne smeta ni kiša ni snijeg ni led, radio sam s njom u svim vremenskim uvjetima bez problema.
    Uskoro na krov ide 10 elementna, pa ćemo vidjeti kako ide s njom (iako mi je i ova 6 elementna sasvim dovoljna za 2 m).
    Andra, kad eventualno opet osmisliš nešto novo, slobodno mene računaj za testiranje, hi.

Komentirajte

*

MIDNEL Web rješenja Internetski servisi MIDNEL