OK2PPK » Texty » Technika a provoz » Antény rok 2005 - 5el/144MHz a 9el/432MHz | ---

Antény rok 2005 - 5el/144MHz a 9el/432MHz

Dle vzoru DK7ZB, pro portejblový provoz

Obsah:

• Anténa 5el 144MHz DK7ZB
• Anténa 9el 432MHz DK7ZB

Počátkem roku 2005 jsem se po skoro desetileté přestávce vracel k sólo vysílání z kopců na VKV a ke stanici FT817 jsem si potřeboval pro portejblový provoz vyrobit nějaké vhodné nové antény na 144 a 432MHz. Antény nakonec vzniknuly během jednoho měsíce včetně shánění materiálu - v dubnu 2005 jsem odjel provozní aktiv VKV z Babího lomu ještě s provizorními anténami, ale do květnového provozáku jsem už vyrážel s novými anténami 5el na 144MHz a 9el na 432MHz dle osvědčeného vzoru DK7ZB.

 

Volba typu antén nebyla náhodná. S anténami DK7ZB jsme v té době experimentovali na radioklubu a mně vyhovovala i jejich nenáročná výroba, která se dala zvládnout i s mým omezeným domácím vybavením, tj. s pilkou na železo, vrtačkou a malým svěráčkem. Zvolil jsem krátké antény s neděleným ráhnem z jeklu 15x15mm, protože jsem antény potřeboval transportovat pěšky a MHD v rozloženém stavu ve vaku o maximální délce 2m. Navíc koruny stromů na Babím lomě v té době dovolily protočit už pouze krátké ráhno.

Box dipólu jsem vyrobil klasicky z menší elektrorozvodné krabice a trubky dipólu o průměru 10mm v něm nepřidržovaly obvyklé kabelové průchodky, ale pouze otvory v bocích krabice a tavné lepidlo zevnitř boxu. Neměl jsem vhodnou izolační kulatinu na spojení obou polovin dipólu, takže spojka vzniknula z tyčinek do tavné pistole (nikoliv lepicích, ale nějaké ABS nebo PP). Krabice byla poměrně měkká, takže zespodu ji zpevňoval hliníkový pásek. Na ráhno se upevňovala dvěma šrouby M3. Přizpůsobovací vedení λ/4 37.5Ω bylo vyrobené ze 75Ω koaxu RG59. U antény na 70cm se celé vedení vešlo do boxu a u antény na 2m trčelo ven podél ráhna, kde bylo smotáno do co nejmenšího rozměru a zafixováno stahovacími pásky.

 

 

 

Držáky prvků byly vyrobené z plastových trubek dvou rozměrů. Vnější byla vodovodní z PPR 16mm a vnitřní z nějakého jiného plastu dorovnávala průměr vodovodní trubky na průměr prvků 8mm. Trubky jsem rozříznul podélně na poloviny, které jsem slepil k sobě. Výřezy pro ráhno jsem do nich vyrobil tak, že jsem držáky v daném místě natavil trafopájkou a do toho obtisknul ráhno. Pak se už jen odřezal plast, který přitom vytekl bokem. K ráhnu se prvky přes svoje držáky připevňovaly šrouby a maticemi M3 skrze díry vyvrtané do ráhna. Rozměry držáků prvků byly - šířka 40mm, vnější průměr cca 16.5mm, vnitřní průměr 8mm, šířka výřezu pro ráhno 15mm a hloubka výřezu v jeho nejvyšším místě cca 2mm.

 

 

Spoustu let mi v hlavě ležela právě tato montáž prvků, která mi zabrala na kopci vždycky spoustu času. Ale až s příchodem domácího 3D tisku jsem dostal do rukou nástroj, pomocí kterého to šlo vyřešit. V roce 2022 jsem tak obě antény opatřil 3D tištěnými plastovými držáky, které umožňovaly prvky na ráhno rychle připevnit pouhým naklapnutím. Současně jsem pomocí tištěných dílů předělal i uchycení dipólu 144MHz antény k ráhnu při přepravě, kde původní provizorní řešení při montáži i balení antény na kopci také zdržovalo. Nicméně to už byla "labutí píseň" těchto antén z roku 2005, protože po úspěšném vyzkoušení tištěných držáků prvků jsem již začal chystat výrobu nových antén.

 

 

Antény jsem montoval na svůj skládací portejblový stožárek pamatující ještě předrevoluční léta. Jeho podstatným rysem byl horní dřevěný díl, původem z nějakého smetáku, protože prapůvodně jsem stožárek používal s vertikálně i horizontálně polarizovanou 6el yagi. A zažil si pak i období, kdy na něm bývala dlouhá 10el PA0MS na 144MHz. Dřívější antény měly ráhna z trubek a připevňovaly se klasicky objímkou přes trubku a dvěma šrouby skrze vrchní díl stožáru. Kratší 6el bývala nahoře, delší PA0MS pak vespod dřevěného nástavce a nahoře měla ještě uchycený vyvazovací silon. Ve stožáru tak už bylo děr jak v cedníku a dělat tam další sadu nových jsem nepovažoval za dobrý nápad, když jsem chtěl navíc ten kus dřeva zatížit hned dvěma anténami najednou. Řešil jsem tedy uchycení ráhen nových antén na stožár. Nakonec nejjednodušší bylo využít čtvercového průřezu ráhen a zbavit se objímek - na ráhna se napevno přidělal kolmo umístěný Al pásek a dvěma otvory v něm se ráhno pomocí šroubů upevnilo skrze otvory ve stožáru na něj. Použil jsem na to původní díry ve stožáru, což mělo důsledek, že antény mířily každá výrazně jinam. Za cenu udělání jednoho dalšího otvoru, posunutí antény 70cm níže a mírně šikmého vedení některých šroubů jsem pak později směry antén skoro vyrovnal.

 

Na svody antén jsem použil koax RG213. Ten byl ale (hlavně v zimě) výrazně tužší než mnou dříve používaný 75Ω koax a obcházení kotevních lan obvyklou smyčkou koaxu tak dělalo problémy. Na Babím lomě jsem kvůli omezenému prostoru musel mít lana natažená pod dosti ostrým úhlem vůči stožáru a koax se do nich pak nahoře zamotával. Takže další brzkou úpravou bylo předělání kotevního kruhu, který dostal dva průchody pro koax vnitřkem podél stožáru.

 

Po vyrobení antén jsem je v roce 2005 doma neměl čím ani jak změřit, takže jsem je vzal rovnou na kopec na závod a změřil je jen orientačně SWR-metrem na stanici. Anténa na 2m se mi jevila, že ladí asi někde těsně pod 144MHz a anténa na 70cm asi kolem 434MHz, ale neměl jsem odblokovanou stanici a nemohl jsem tedy měřit i na kmitočtech kolem pásma. V mnou preferovaných segmentech SSB/CW bylo SWR pod 1.5, takže ikdyž jsem věděl, že jsem dipóly udělal o něco delší, aby se daly doladit zkrácením, tak jsem to tak zatím nechal a asi rok takto antény používal. Po roce jsem pak využil stavu, kdy doma stálo vedle domu lešení, na které se dala anténa při měření i se stožárkem uchytit, a přeměřil jsem antény pomocí MFJ269C v širším rozsahu kmitočtů a zkrátil jsem pak podle toho délky obou dipólů. V roce 2022 jsem si pak zkusil namodelovat tyto antény v EZNEC a 4Nec2. Výsledky z modelování najdete níže u jednotlivých antén.

Anténa 5el 144MHz DK7ZB

Yagi pro pásmo 2m podle DK7ZB v roce 2005, ráhno délky 1970mm, 5 prvků, impedance 28Ω, zisk 9.06dBd na 145MHz, předozadní poměr lepší než 20dB, SWR cca 1.0 na 145MHz. Anténa byla publikována na této stránce, ale na ní nyní najdete už jiné údaje, než byly zveřejněny roce 2005. Anténu s tehdejšími rozměry najdete u DK7ZB už jen v tomto článku nebo zde je případně k nahlédnutí moje kopie původní stránky z roku 2005, jak jsem si ji tehdy uložil.

Anténu jsem zhotovil ve variantě s průměry trubek dipólu 10mm a ostatních prvků 8mm. Na ráhno jsem použil jekl 15x15mm o délce 2020mm (přesah ráhna za krajní prvek byl na obou stranách 25mm). Úchyt na stožár byl udělaný zhruba ve středu ráhna (mezi D1 a D2). Zářič jsem vyrobil o cca 3mm na každé straně delší, ale po změření antény jsem ho nakonec o stejnou hodnotu zase zkrátil.

S anténou jsem byl spokojený a odjezdil jsem s ní s malým výkonem řadu závodů. Ale s tím jak na pásmu přibývalo stanic s extrémním výkonem a fixními anténami do více směrů, a i s tím, jak se na kótách, kam jsem jezdil, začalo objevovat silné rušení od neradioamatérských zařízení, tak přestaly dostačovat předozadní poměr a šířka hlavního laloku, a hodil by se i větší zisk. V roce 2022 jsem u antény vyměnil držáky prvků za nové, vyrobené 3D tiskem, a musel jsem také vyměnit reflektor za nový kvůli zlomení původního při nárazu antény do země při jejím balení po závodě.

 

Původní rozměry antény dle DK7ZB:

Prvek	Průměr [mm]	Délka [mm]	Poloha [mm]
Reflektor	8	1024	0
Zářič	10	960	410
Direktor 1	8	917	815
Direktor 2	8	921	1475
Direktor 3	8	890	1970

Skutečné rozměry vyrobené antény:

Prvek	Průměr [mm]	Délka [mm]	Poloha [mm]
Reflektor	8	1024	0
Zářič	10	960	410
Direktor 1	8	917	815
Direktor 2	8	922	1476
Direktor 3	8	890	1971

Výsledky měření antény před úpravou:

Měření antény se zářičem prodlouženým o 3mm na obou koncích. Měření bylo provedeno včetně svodu v délce 8m. Podle SWR-metru Zetagi 700 bylo SWR cca 1.1 na 144.2MHz, údaje z měření pomocí MFJ269C jsou v následující tabulce:

Kmitočet [MHz]	SWR	Impedance [Ω]
140.0	1.8
143.3	1.1	50+j8
144.0	1.1
144.2	1.2	50+j9
145.0	1.2
145.5	1.3
146.0	1.4
147.0	1.9

Anténa ladila pod spodním koncem pásma, tedy tak, jak se mi to jevilo už při orientačním měření v roce 2005.

Výsledky měření antény po úpravě:

Měření po zkrácení zářiče o 3mm z obou stran. Měření bylo provedeno včetně svodu v délce 8m. Podle SWR-metru Zetagi 700 bylo SWR cca 1.1 na 144.2MHz, údaje z měření pomocí MFJ269C jsou v následující tabulce:

Kmitočet [MHz]	SWR	Impedance [Ω]
140.0	2.0	75+j36
143.3	1.2	45+j8
144.0	1.1	45+j6
144.2	1.1	45+j6
145.0	1.1	46+j7
145.5	1.1	52+j8
146.0	1.3	52+j13
147.0	1.7	50+j28

Modelování antény v 4Nec2 - původní rozměry dle DK7ZB:

• ant144_5el-org-sim4nec.nec - simulace původní 5el v 4Nec2, model (nec, 1kB)
• ant144_5el-org-sim4nec-sy.nec - simulace původní 5el v 4Nec2, model - s SY (nec, 1kB)
• ant144_5el-org-sim4nec-swr.png - simulace původní 5el v 4Nec2, SWR (png, 14kB)
• ant144_5el-org-sim4nec-imp.png - simulace původní 5el v 4Nec2, impedance (png, 17kB)
• ant144_5el-org-sim4nec-g_fb.png - simulace původní 5el v 4Nec2, zisk a F/B (png, 14kB)
• ant144_5el-org-sim4nec-hpat.png - simulace původní 5el v 4Nec2, H diagram (png, 39kB)
• ant144_5el-org-sim4nec-vpat.png - simulace původní 5el v 4Nec2, V diagram (png, 40kB)

Modelování antény v EZNEC - původní rozměry dle DK7ZB:

• ant144_5el-org-simeznec.nec - simulace původní 5el v EZNEC, model (nec, 1kB)
• ant144_5el-org-simeznec-swr.pdf - simulace původní 5el v EZNEC, SWR (pdf, 9kB)
• ant144_5el-org-simeznec-hpat144m3.pdf - simulace původní 5el v EZNEC, H diagram 144.3MHz (pdf, 13kB)
• ant144_5el-org-simeznec-vpat144m3.pdf - simulace původní 5el v EZNEC, V diagram 144.3MHz (pdf, 13kB)
• ant144_5el-org-simeznec-hpat145m35.pdf - simulace původní 5el v EZNEC, H diagram 145.35MHz (pdf, 13kB)
• ant144_5el-org-simeznec-vpat145m35.pdf - simulace původní 5el v EZNEC, V diagram 145.35MHz (pdf, 13kB)

Modelování antény v EZNEC - skutečné rozměry:

Model, kde jsem místo původních originálních rozměrů dosadil všechny změřené rozměry skutečné antény.

• ant144_5el-real-simeznec.nec - simulace vyrobené 5el v EZNEC, model (nec, 1kB)
• ant144_5el-real-simeznec-swr.pdf - simulace vyrobené 5el v EZNEC, SWR (pdf, 9kB)
• ant144_5el-real-simeznec-hpat144m3.pdf - simulace vyrobené 5el v EZNEC, H diagram 144.3MHz (pdf, 13kB)
• ant144_5el-real-simeznec-vpat144m3.pdf - simulace vyrobené 5el v EZNEC, V diagram 144.3MHz (pdf, 13kB)
• ant144_5el-real-simeznec-hpat145m4.pdf - simulace vyrobené 5el v EZNEC, H diagram 145.4MHz (pdf, 13kB)
• ant144_5el-real-simeznec-vpat145m4.pdf - simulace vyrobené 5el v EZNEC, V diagram 145.4MHz (pdf, 13kB)

Anténa 9el 432MHz DK7ZB

Yagi pro pásmo 70cm podle DK7ZB v roce 2005, ráhno délky 1480mm, 9 prvků, impedance 28Ω, zisk 11.9dBd na 432MHz, SWR cca 1.04 na 433.5MHz. Anténa byla publikována na této stránce, ale na ní nyní najdete už jiné údaje, než byly zveřejněny roce 2005. Zde je případně moje kopie původní stránky z roku 2005.

Anténu jsem zhotovil ve variantě s průměry trubek dipólu 10mm a ostatních prvků 8mm. Na ráhno jsem použil jekl 15x15mm o délce 1530mm (přesah ráhna za krajní prvek byl na obou stranách 25mm). Úchyt na stožár byl udělaný zhruba ve středu ráhna (mezi D3 a D4). Zářič jsem vyrobil o cca 2.5mm na každé straně delší a po změření antény jsem ho pak z obou stran zkracoval o cca 5mm.

S touto anténou jsem byl také spokojený a odjezdil jsem s ní s malým výkonem také řadu závodů. Měla rozumně široký hlavní lalok, kdy nebylo nutné se úplně přesně dosměrovávat, což při provozů z portejblů s malým stožárkem a bez rotátoru bylo výhodné - nemusel jsem tak často přidržovat anténu ve směru. Nicméně postupem času s přibývajícím množstvím silných stanic a rostoucím bincem na pásmu už to chtělo něco s trochu vyšším ziskem. Na anténě jsem v roce 2022 vyměnil držáky prvků za nové, vyrobené 3D tiskem.

 

Původní rozměry antény dle DK7ZB:

Prvek	Průměr [mm]	Délka [mm]	Poloha [mm]
Reflektor	8	338	0
Zářič	10	314	125
Direktor 1	8	302	220
Direktor 2	8	293	400
Direktor 3	8	284	625
Direktor 4	8	281	875
Direktor 5	8	278	1095
Direktor 6	8	280	1300
Direktor 7	8	272	1480

Skutečné rozměry vyrobené antény:

Prvek	Průměr [mm]	Délka [mm]	Poloha [mm]
Reflektor	8	338	0
Zářič	10	309	125
Direktor 1	8	302	220
Direktor 2	8	292	400
Direktor 3	8	283	625
Direktor 4	8	280	875
Direktor 5	8	277	1095
Direktor 6	8	280	1301
Direktor 7	8	272	1481

Výsledky měření antény před úpravou:

Měření s dipólem prodlouženým o cca 2.5mm z obou stran. Měření bylo provedeno včetně svodu v délce 8m. Podle SWR-metru Zetagi 700 bylo SWR cca 1.4 na 432.2MHz, údaje z měření pomocí MFJ269C jsou v následující tabulce:

Kmitočet [MHz]	SWR
415.2	1.6
417.1	1.5
419.2	1.3
425.0	1.7
426.2	1.8
430.0	1.62
431.0	1.6
432.0	1.58
433.1	1.58
435.0	1.7
440.0	2.1
445.0	1.58
450.0	2.5
460.0	3.0

Anténa tedy neladila kolem 434MHz, jak to zdánlivě vypadalo při orientačním měření v roce 2005, ale pod pásmem. Resp. byl tam ještě druhý pokles SWR kolem 445MHz, ale protože jsem dipól udělal o něco delší, než měl být, tak jsem předpokládal, že anténa asi nebude ladit nad pásmem, ale spíše pod ním.

Výsledky měření antény po úpravě:

Měření po zkrácení zářiče o 5mm z obou stran. Měření bylo provedeno včetně svodu v délce 8m. Podle SWR-metru Zetagi 700 bylo SWR cca 1.2 na 432.2MHz, údaje z měření pomocí MFJ269C jsou v následující tabulce:

Kmitočet [MHz]	SWR
415.2	1.7
417.1	1.6
419.2	1.45
425.0	1.65
426.2	1.61
430.0	1.45
431.6	1.3
432.2	1.35
435.0	1.55
440.0	1.7
445.0	1.2
450.0	1.8
460.0	3.4

Na 445MHz se opět objevil druhý pokles SWR.

Modelování antény v 4Nec2 - původní rozměry dle DK7ZB:

• ant432_9el-org-sim4nec.nec - simulace původní 9el v 4Nec2, model (nec, 1kB)
• ant432_9el-org-sim4nec-sy.nec - simulace původní 9el v 4Nec2, model - s SY (nec, 1kB)
• ant432_9el-org-sim4nec-swr.png - simulace původní 9el v 4Nec2, SWR (png, 15kB)
• ant432_9el-org-sim4nec-imp.png - simulace původní 9el v 4Nec2, impedance (png, 18kB)
• ant432_9el-org-sim4nec-g_fb.png - simulace původní 9el v 4Nec2, zisk a F/B (png, 15kB)
• ant432_9el-org-sim4nec-hpat.png - simulace původní 9el v 4Nec2, H diagram (png, 39kB)
• ant432_9el-org-sim4nec-vpat.png - simulace původní 9el v 4Nec2, V diagram (png, 40kB)

Modelování antény v EZNEC - původní rozměry dle DK7ZB:

• ant432_9el-org-simeznec.nec - simulace původní 9el v EZNEC, model (nec, 1kB)
• ant432_9el-org-simeznec-swr.pdf - simulace původní 9el v EZNEC, SWR (pdf, 9kB)
• ant432_9el-org-simeznec-hpat430m.pdf - simulace původní 9el v EZNEC, H diagram 430MHz (pdf, 13kB)
• ant432_9el-org-simeznec-vpat430m.pdf - simulace původní 9el v EZNEC, V diagram 430MHz (pdf, 13kB)
• ant432_9el-org-simeznec-hpat432m.pdf - simulace původní 9el v EZNEC, H diagram 432MHz (pdf, 13kB)
• ant432_9el-org-simeznec-vpat432m.pdf - simulace původní 9el v EZNEC, V diagram 432MHz (pdf, 13kB)

Modelování antény v 4Nec2 - upravené rozměry:

Model, kde jsem místo původní originální délky dipólu 314mm použil jeho skutečnou délku 309mm.

• ant432_9el-cor-sim4nec.nec - simulace upravené 9el v 4Nec2, model (nec, 1kB)
• ant432_9el-cor-sim4nec-sy.nec - simulace upravené 9el v 4Nec2, model - s SY (nec, 1kB)
• ant432_9el-cor-sim4nec-swr.png - simulace upravené 9el v 4Nec2, SWR (png, 15kB)
• ant432_9el-cor-sim4nec-imp.png - simulace upravené 9el v 4Nec2, impedance (png, 18kB)
• ant432_9el-cor-sim4nec-g_fb.png - simulace upravené 9el v 4Nec2, zisk a F/B (png, 15kB)
• ant432_9el-cor-sim4nec-hpat.png - simulace upravené 9el v 4Nec2, H diagram (png, 39kB)
• ant432_9el-cor-sim4nec-vpat.png - simulace upravené 9el v 4Nec2, V diagram (png, 40kB)

Modelování antény v EZNEC - upravené rozměry dle DK7ZB:

• ant432_9el-cor-simeznec.nec - simulace upravené 9el v EZNEC, model (nec, 1kB)
• ant432_9el-cor-simeznec-swr.pdf - simulace upravené 9el v EZNEC, SWR (pdf, 9kB)
• ant432_9el-cor-simeznec-hpat432m.pdf - simulace upravené 9el v EZNEC, H diagram (pdf, 13kB)
• ant432_9el-cor-simeznec-vpat432m.pdf - simulace upravené 9el v EZNEC, V diagram (pdf, 13kB)

Modelování antény v EZNEC - skutečné rozměry:

Model, kde jsem místo původních originálních rozměrů dosadil všechny změřené rozměry skutečné antény.

• ant432_9el-real-simeznec.nec - simulace vyrobené 9el v EZNEC, model (nec, 1kB)
• ant432_9el-real-simeznec-swr.pdf - simulace vyrobené 9el v EZNEC, SWR (pdf, 9kB)
• ant432_9el-real-simeznec-hpat432m.pdf - simulace vyrobené 9el v EZNEC, H diagram 432MHz (pdf, 13kB)
• ant432_9el-real-simeznec-vpat432m.pdf - simulace vyrobené 9el v EZNEC, V diagram 432MHz (pdf, 13kB)
• ant432_9el-real-simeznec-hpat432m8.pdf - simulace vyrobené 9el v EZNEC, H diagram 432.8MHz (pdf, 13kB)
• ant432_9el-real-simeznec-vpat432m8.pdf - simulace vyrobené 9el v EZNEC, V diagram 432.8MHz (pdf, 13kB)