Renovering av en 4 ele Yagi för 14 MHz

SM7EQL

SM7EQL

Kortvågs- och UKV-tekniker
På gång: Översyn av 14 MHz Yagin som utsatts för vädrets makter i 29 år. Antennen är en CUE DEE monobander typ 414 tillverkad 1992.

Förutom en avbruten reflektor i en höststorm för några år sedan så har antennen klarat sig ganska bra. Den svaga punkten i konstruktionen är Gamma-matningen. Befintlig koaxkontakt SO-239 byttes redan efter några år till en N-kontakt och anslutningen till Gamma-matchen gjordes lite stabilare och mer väderbeständig.

Jag minns att injusteringen av Gamma-matningen var lite trickig och bästa SVF erhölls med max inskjutet rör (max kapacitans) i kombination med optimal placering av kortslutningsbygeln. Injusteringen gjordes med antennen monterad i masten ca 20 m över marken och med med analysatorn ansluten direkt till antennkontakten. Då nöjde jag mig med något högt SVF men nog borde en korrekt designad Gamma-matning kunna nedbringa SVF till bättre värden. Inte för att det spelar någon roll i praktiken men...

Av monteringsanvisningen bestående av två maskinskrivna A4-sidor saknas sidan med förinställningsmåtten för Gamma-matningen. Någon här som har den missade sidan och kan ge mig måtten? Mest nyfiken på hur långt in röret var tänkt att skjutas in.
 
Tackar för dokumentet!

Ja, det ser ut som att måtten på sidan 4 stämmer överens med ursprungliga märken efter kortslutningsbygeln på bommen. Mitt nuvarande "115 cm" mått är dock bara 1 m och röret är helt inskjutet. SVF låg i häradet 1,7:1 om jag inte minns fel. Är några år sedan jag plockade ner antennen efter stormen. Får göra nytt justeringsförsök sen när alla elementskarvar är ordentligt rengjorda infettade och ihopbultade igen. Några rör som knackades i sär var väldigt korroderade.
 
Mer att fundera över:

Antennen från 1992 levererades med mittsektionerna till de fyra elementen färdigmonterade. Dessa består av ett kort 31 mm ytterrör och ett längre 25 mm rör invändigt. Frigången invändigt mellan rören är ca 1 mm och har på två ställen 20 cm från rörändarna fyllts ut med några varv El-tejp. Förmodligen har CUE DEE gjort detta för att rören skall centrera och hålla sig på plats, ev inte slamra i vinden. I ytteränden av 31 mm röret har en ca 20 mm lång bussning av 1 mm slitsat rör tryckts in och en plåtskruv håller ihop delarna. Bussningen glappar betänkligt och kunde gott ha varit gjord av tjockare material så den hade behövts knackas in ordentligt. Några spår av kontaktfett i det förbandet finns inte. Samma konstruktion i samtliga element. Däremot rikligt med vitt icke ledande pulver mellan rör och bussning.

Alla övriga elementskarvar är infettade i samband med monteringen 1992, förmodligen med nåt fett som levererades med antennen. Det står tydligt i manualen att skarvarna måste fettas in.

Av ren nyfikenhet mätte jag övergångsresistanserna i alla övergångar i det matade elementet innan rören knackades isär. I de fabriksmonterade rören (mittsektionen utan spår av kontaktfett) mättes initialt ca 100 milliohm och när elementet försiktigt lyftes upp från marken och skakades lätt ökade resistansen till i häradet 3-4 ohm kortvarigt för att sedan stabilisera sig kring 500 milliohm. Hoppsan. Mer skakningar kunde frambringa kortvariga avbrott men resistansen kunde inte verifieras med den trögvisande analoga resistansbryggan.

De andra skarvarna med tydliga spår av kontaktfett och två plåtskruvar enligt manualen plus att ytterrören senare slitsats (av mig) och försetts med slangklämmor för att säkerställa att ev mekaniskt glapp inte skall ge okontakt visade övergångsresistans i häradet 5-10 milliohm.

Efter rengöring och infettning av med nåt okänt grått antennfett i omärkt glasburk från en stor kommersiell antenntillverkare (30 år gammal burk) mättes övergångsresistansen till "0 milliohm". Upplösningen på visarinstrumentet är bra nog för att uppskatta någon enstaka milliohm diff eller ännu mindre om glasögonen tas på.

Det kan ju vara intressant att fundera över hur många av ens gamla antenner och andras antenner som lider av dålig kontakt mellan aluminiumrören. Särskilt om kontaktfett utelämnats helt, antennen sitter nära havet med saltmättade vindar och om fel sorts plåtskruv använts samt att dålig passning mellan rören efter en tid börjat utvidga hålen eller skruvarna bara oxiderat.

CUE DEE använde förutom i mittsektionen teleskoperande al-rör med väldigt tajt passning.

Förr i tiden pratade alla om Penetrox kontaktfett som jag inte riktigt finner någon återförsäljare av. Närmaste ersättare skulle kunna vara ENSTO SR1 Skyddsfett som används inom elkraft för grenklämmor etc och aluminium mot aluminium samt aluminium mot koppar. Kanske läge att skaffa en sån tub och göra om alla skarvar ordentligt. Finns hos alla elgrossister.
 
Vad är det i kontaktfettet ? som gör det ledande ? Nån sa att man kan köra med typ aluminiumpasta som finns tom på Biltema. Har dock inte testat själv. Min stackade 5/8 för 2m hade jag nere förra sommaren för översyn. Där gick det inte att få isär vissa rör längre. Med våld kanske, men den verkar funka ändå så den åkte upp igen.
 
Jag tänkte direkt på aluminiumpasta från Biltema.
Kan det funka?
För att fylla ut mellan rören och minska glappet borde aluminiumtejp vara ett bra alternativ.
 
Vet ej, läste på nåt amerikanskt forum där kontaktfett diskuterades och någon påstod att sådant fett innehöll aluminium- och kopparpartiklar. Andra skrev att fettet primärt var avsett att täta porerna i ytorna så att metallen inte kunde få syre och fukt och börja korrodera.
 
"Där gick det inte att få isär vissa rör längre. Med våld kanske, men den verkar funka ändå så den åkte upp igen."

Om man spänner fast det mindre röret i ett bastant skruvstycke och knackar på änden av det större röret med antingen en bit plattjärn eller halvmåneformad rörhalva så kan de mest besvärliga skarvarna enkelt delas. Man knackar medelhårt växelvis på minst två motstående punkter på änden. Knacka försiktigt många gånger så att rören inte deformeras i onödan. Om man börjar mixtra med bautastora rörtänger och polygriper för att försöka vrida isär rören så är det kört efter tre sekunder. Små grader äter sig fast och rören blir till slut odelbara. Har provat detta innan jag visste bättre. :)

Sen kanske uppvärmning/kylning ett par gånger kan hjälpa för att oroa och bryta isär oxidskikten men det har jag inte behövt tillgripa någon gång.
 
SM2WMV / SJ2W har byggt om en Cue Dee 414.
....
"There is also a 4el monoband yagi redisigned CUE DEE sitting at 16m height fixed at Europe."
....
"For the 4el monoband yagi there is a 7/8″ coax from the switch room up to the antenna, and a RG-217 jumper cable attached to the hairpin match."

 
SM7EQL said:
Vet ej, läste på nåt amerikanskt forum där kontaktfett diskuterades och någon påstod att sådant fett innehöll aluminium- och kopparpartiklar. Andra skrev att fettet primärt var avsett att täta porerna i ytorna så att metallen inte kunde få syre och fukt och börja korrodera.
Click to expand...
Aluminium får ju väldigt snabbt en oxidhinna, som inte syns. Därav att det är väldigt svårt att löda just Al på normalt sätt. Hinnan skyddar mot vidare oxidering, så metallen ser "fräsch" ut även efter ett bra tag. Om det finns kontakt med annan metall, eller om det flyter DC genom en skarv med Al och annat, så finns det stora möjligheter att Al angrips och bildar vit korrosionsprodukt och det blir allmänt eländigt både mekaniskt och elektriskt. Om jag vore tvungen att skarva ihop Al-komponenter, skulle jag överväga att använda Al-popnit (för utomhusbruk) eller klämförband med rostria komponenter. När skarven väl är gjord, är det troligen en bra idé att skydda den (i sin helhet) med Tectyl eller annan rostskyddsprodukt. Att fetta in kontaktytorna känns lite fel; ytoxidationen av Al går rätt fort, men det verkar gå att få bra kontakt även med skiktet på plats.
 
Penetrox lär innehålla zinkpulver. För cirka femton år sedan skulle jag montera ihop min nyinköpta kortvågsyagi. I monteringsanvisningen rekommenderades att man skulle använda Penetrox i skarvarna. Jag mejlade antenntillverkaren i Tyskland och frågade var man kunde få tag på sådan Penetrox. Det visade sig att antenntillverkaren inte visste. Efter ganska omfattande undersökningar kom jag fram till att Penetrox var omöjligt att få tag på i Europa, åtminstone vid den tidpunkten. Det gick inte heller att beställa från USA, eftersom det inte fick skickas med flyg.

Kanske finns någon motsvarande produkt att få tag på i Sverige under annat namn. Jag löste det genom "parallellimport".

73,
Jonas SM5PHU
 
Valet av aluminiumlegering spelar stor roll. Jag har några "Flexa-Yagi" där bommarna är av aluminium och elementen av rostfritt stål. (Jag vet - ingen optimal RF-lösning). Antennerna har suttit uppe i ca 25 år och är fortfarande fräscha utan spår av korrosion. Andra fabrikat har fallit sönder efter några års vistelse på västkusten. På den fd. arbetsplatsen finns ett 25M teleskop som stått där sedan 1964. Parabolen är sammansatt av ett antal "tårtbitar" byggda av fackverk och perforerade aluminiumplåtar som fästs mha popnitar för al (som -UAN skriver ovan). Tårtbitarna är sedan fastsatta i varandra och i "rotorn" med stålbultar. Efter nästan 60 år finns inget annat än den ytoxid som normalt bildas på aluminium. Inte heller bultförbanden har visat tecken på kontaktkorrosion. Antennen står mitt i blåsten och saltstänket från Kattegatt.

De gånger jag mekat antenner har det alltid stått några sprayflaskor med bitumenbaserad (asfalt) underredsmassa, trög- eller tunnflytande som applicerats i skarvar och andra kontaktytor. Naturligtvis sämre än nämnda Penetrox men bättre än inget.
 
Vet inte vilken Al-legering CUE DEE använde men rören känns väldigt styva och har klarat sig utmärkt i det skånska klimatet förutom det där med mittsektionen där man petat in en bussning av något slag och inte heller använt fett. Andra al-rör av nyare datum i skrothögen men av okänd legering är hårt korroderade på hela ytan.

ENSTO SR1 Skyddsfett används bl a för anslutning i al-skenor i ställverk och till kontaktpressning av al-linor och kabelskor. Enligt uppgifter från ENSTO så borstas kontaktställena rena och ett tunt lager fett stryks på inom några sekunder. Därefter finns mer tid att skruva ihop förbandet. SR1 innehåller inga korn utan är ett rent skyddsfett avsett att täta för fuktinträngning i förbandet.

Sen finns/fanns det speciella kontaktfetter med små skarpa zinkkorn och andra metaller avsedda att bryta igenom oxidskikten vid ihopfogningen av skruv- eller pressförbandet men som kräver rätt moment för att vara effektiva. Penetrox var möjligen ett sådant fett med korn i.

NELCO marknadsför ett kontaktfett som heter CTB och som de får från ABB US. Finns ingen specifikation på hemsidan och säljaren visste inte något heller. Tillverkas av Thomas & Betts och listas där som "CTB Contax Oxide inhibiting compound". Finns inga uppgifter om några korn så det är kanske också ett skyddsfett och inte kontaktfett.

Lutar nog mot att jag rengör noga och fettar in med SR1 samt använder rostfria slangklämmor i slitsade rörskarvar. Skarven förseglas sedan med ett lager underredsmassa. Finns en sådan sprayburk på hyllan som använts med gott resultat till antenner tidigare. Mest till klammer och bultar. Håller sig som nya under ytan.
 
SM7EQL said:
"Där gick det inte att få isär vissa rör längre. Med våld kanske, men den verkar funka ändå så den åkte upp igen."

Om man spänner fast det mindre röret i ett bastant skruvstycke och knackar på änden av det större röret med antingen en bit plattjärn eller halvmåneformad rörhalva så kan de mest besvärliga skarvarna enkelt delas. Man knackar medelhårt växelvis på minst två motstående punkter på änden. Knacka försiktigt många gånger så att rören inte deformeras i onödan. Om man börjar mixtra med bautastora rörtänger och polygriper för att försöka vrida isär rören så är det kört efter tre sekunder. Små grader äter sig fast och rören blir till slut odelbara. Har provat detta innan jag visste bättre. :)

Sen kanske uppvärmning/kylning ett par gånger kan hjälpa för att oroa och bryta isär oxidskikten men det har jag inte behövt tillgripa någon gång.
Click to expand...

Nu var väl det ganska tunna rör så klämma fast det i ett bastant skruvstäd var väl inta att tänka på. I ena ändan av det grova röret satt en "mutter" för att skruvas ihop med spolen på mitten. Att banka in det lilla röret i det stora kändes inte som något alternativ då jag var osäker på om jag skulle få ur det. Om jag minns rätt var det skarven på bilden. Det hade säker gått att spraya med nåt lösande värma osv. Antennen är en Hustler och inköptes 1982 tror jag. Det har inte suttit ute hela tiden men nästintill. Så när man hade isär den för kanske 20-30 år sen skulle man fettat in skarvarna. Men tyvärr blev det inte av...

Manualen är på 10-15 sidar. Några rader om antennen och hur man tunar in den. Resten är Product saftey warnings, Antenna Alert, Antenna can Kill osv. Så knappt man vågar ta i den...:p

Som sagt antennen funkar bra. Tyvärr står ju S-metern på S5-S6 pga störningar dagtid. När grannen drar igång sin trådgårdsbelysning på kvällen så står S-metern på S7-S8. Men kör mest lokalt så då brukar det funka ändå.

1625928582997.png
 
"Nu var väl det ganska tunna rör så klämma fast det i ett bastant skruvstäd var väl inta att tänka på."

Nja, ner till 8-10 mm är i regel inga problem. Med bastant skruvstycke menade jag ett stort tungt med stor massa som svarar bra. Stabilt förankrat i en tung arbetsbänk. Käftbredd 15 cm eller mer och så spänner man åt hårt men inte så röret deformeras.

Vet inte om du kanske missuppfattade vad jag menade. Tricket är att spänna fast det mindre röret och sen knacka på det större rörets ände där rören är ihopskarvade. Alltså knacka isär rören inte ihop. För att få bra slagkraft i rörets axiella ledd kan man använda en stump plattjärn att knacka på.

Jag har särat på alla skarvarna utom två i min 14 MHz Yagi nu. Bågfilen fick tillgripas till slut. Totallängden på elementen får justeras med något längre rör i ytterändarna.

Jag mätte igenom alla skarvarna lite mer noga med 4-trådsmetoden innan jag demonterade elementen. Ett labbaggregat inställt för 1 A strömbegränsning anslöts till ytterändarna i resp element så att 1A ström flöt igenom hela elementet. Med en Fluke inställd på mV-området mättes sedan spänningsfallet över resp rörskarv. 1 mV motsvarar då 1 milliohm. I en av direktorerna var det märkligt nog totalt avbrott i en skarv och 5-10 ohm i en annan. Det var dessa två skarvar som inte gick att knacka isär på grund av extremt kraftig korrosion. Lite märkligt för det fanns spår av någon sorts fett på rörytorna och två plåtskruvar samt en slangklämma i det större slitsade röret hade också isolerat sig. Vitt pulver överallt. Troligen har dessa två skarvar gjorts redan 1992 så det har ju gått några år sedan dess. Övergångsresistansen i övriga skarvar varierade från långt under 1 milliohm upp till 200-300 milliohm. Några av de som initialt visade "bra" ökade i värde när elementen sattes i rörelse. Så översyn och rengöring behövs. :)
 
Japp. Inser hur du menar. Problemet brukar vara att spänna fast rör utan att de glider. De flesta skruvstycken har väl mönstrade käftar men anläggningsytan blir ändå ganska liten. Nåväl 6m yagin skall väl ner så småningom för översyn men förhoppningsvis inga problem än då den bara suttit uppe sen 2017. Men som sagt kvalitén på materialet spelar ju också in. Jag byggde några K1FO antenner för 70 cm för många år sen men fick tyvärr tag på aluminium av ursel kvalitet. De började oxidera direkt. Det är knappt nåt kvar av elementen nu...
 
Ang "antennfett" så kan man välja mellan ledande och icke ledande fett. Penetrox A-13 som det talades om redan på 70-talet tillverkas fortfarande av Burndy och används främst i USA. I de tekniska specifikationerna står; "PENETROX A-13 Consists Of A Nonpetroleum Base Vehicle In Which Zinc Particles Are Suspended, Recommended For Aluminum To Aluminum, Aluminum To Copper Applications And Aluminum Conduit Threads, Compatible With Insulating. Materials Such As Rubber, Or Polyethylene, UL Listed And Recommended For All Voltages, Dropping Point (minimum): 500 DEG F, Pour Point(maximum): -10 DEG F, Container Consist Of: Non - Petroleum Base Vehicle In Which Zinc Particles Are Suspended, Penetration (unworked): 250 In Accordance To ASTM D217 Indicates The Consistency Of A Grease."

Det finns uppgifter på nätet som gör gällande att Penetrox och liknande fetter med metallpartiklar är bra men också kan ställa till problem om metallegeringarna som skall sammanfogas inte är kompatibla med metallkornen (oftast zink men även kopparpasta i andra fabrikat). Penetrox kan/anses vara lämpligt för hårt dragna bult- och gängförband men kan vara tveksamt för förbindningar med lågt kontakttryck.

Bland de icke ledande fetterna som ibland kallas dielektriska finns ENSTO SR1 som är ett tvåkomponent silicon-baserat fett. Det ser ut som att SR1 är det skyddsfett som används mest här i Sverige inom elkraft. ENSTO skriver; "SR1 is used to prevent oxidation on aluminium surfaces. The use of the wire brush and joint compound SR1 reduces the transition resistance. It also protects the connection from corrosion. Used for SL, SM and KG connectors and aluminium, steel and copper conductors." SR1 säljs av alla de stora elgrossisterna Ahlsell m fl.

Att fettet i sig är icke ledande betyder inte att det ger dålig elektrisk kontakt i ett förband. Dess funktion är att säkerställa att syre och fukt inte kan nå kontaktytorna. Utan dessa komponenter uppstår ju ingen korrosion. Av diverse användarinstruktioner för sådana skyddsfetter för aluminium framgår att det är viktigt att rengöra båda ytorna som skall sammanfogas noga med stålborste eller slipning. Därefter omedelbart inom några sekunder lägga på ett mycket tunt lager fett. När sedan förbandet pressas eller skruvas ihop trängs fettet undan vid kontaktpunkterna och bildar en skyddsbarriär runt det mekaniska kontaktstället. Det blir alltså en direkt metallisk förbindelse vid bultförband och materialflytning vid kontaktpressning.

Ett annat fett som sannolikt kan användas är Permatex Dielectric Tune Up grease. Permatex skriver; "Protects electrical connections and wiring from salt, dirt and corrosion. Extends the life of bulb sockets. Prevents voltage leakage around any electrical connection. Also prevents spark plugs from fusing to boots. Required for modern high energy ignition systems." Det finns liksom SR1 att få tag på i Sverige.


---
Men en sak är klar. Använder man inte något skyddsfett alls så är problemen 100% garanterade. Bara en tidsfråga. Direkta avbrott mellan rören märks kanske direkt, särskilt om det är avbrott i det drivna elementet vilket ger hög SVF. Men om det blir okontakt helt eller delvis i de andra elementen så kanske SVF bara ändrar sig en smula liksom fram/back bli sämre eller att antennen tappar några dB av sin antennvinst. Inget som märks i praktiskt bruk? I EZNEC kan man laborera med att införa resistiva loads för att simulera dåliga kontaktövergångar och få ett hum om hur övergångsresistansen påverkar.

Rengjorda slitsade al-rör med en slangklämma utan fett ger initialt långt under 1 milliohm övergångsresistans och med vanligt SKF kullagerfett påkletat märks ingen skillnad. Sak samma med några andra smörjor som fanns i verkstan. Så att få icke ledande fett att fungera som isolator ser svårt ut. Möjligen om väldigt tjocka lager läggs på.

Jaha, någon annan som mixtrat med sånt här "onödigt" eller har mer/bättre info?
 
Renoveringen av 14 MHz Yagin blev färdig för några dagar sedan och idag kom den upp. Varmt väder och nästan vindstilla så det gäller att passa på.

Vis av tidigare upp- och nertagningar av div Yagis i masten där elementen haft en viss förmåga att fastna i trädgrenar och staglinor provades en ny metod.

15.jpg

En enkel självbalanserande hissanordning skruvades ihop av div al-profiler och försågs med ett block. Löplinan som hissen skall följa upp i masten är en 12 mm 32-flätad s k fallina. Mjuk och stark nog för ändamålet.17.jpg
Löplinan spändes fast mellan masttoppen och ett nerslaget vinkeljärn i marken. Schackel både uppe och nere så det är lätt att installera hissen vid behov.
18.jpg
Jämnviktspunkten letades upp och med de två korta vertikala vinkelprofilerna så håller antennen sig horisontell. Löplinan passerar en öglebult som ser till att antennen inte kan vrida sig. Den korta linan skall användas i masten för att temporärt säkra antennen när den kommit upp. Den horisontella vinkelprofilen är kopplad till en draglina som gör att antennen kan tiltas lite svagt uppåt så att elementen går över staglinorna när den kommit en bit på väg upp. Linan kopplades till markpersonalen, dvs XYL som skötte jobbet galant utan anmärkning.19.jpg
Här är antennen på väg upp. Hisslinan strax under löplinan går upp till masttoppen, sen via ett block ner genom masten och ut via ett block på lagom höjd så man kan stå på marken och dra. Dragkraften som behövs för att hissa antennen är 28 kg enligt skalan på en okalibrerad halvrostig fjädervåg. 4 ele Yagin för 21 MHZ som togs ner med hissen tidigare behövde 14 kg. Fördelen med metoden är att man kan pausa lyftet och ta en kopp kaffe eller som jag gjorde passa på att dokumentera projektet med kameran.20.jpg
Bara några meter kvar. Löplinan hade förankrats någon meter ovanför mastfästena och bommen hamnade nästan rätt. Den fick lyftas ca 20 cm och sedan temporärt säkras med en kort lina medan muttrarna skruvades på. Antennen väger strax över 30 kg.21.jpg
Resultatet så. Jag använde originalmåtten enligt CUE DEE dokumenten med den skillnaden att några elementskarvar som korroderat fast fick kapas av och elementen längst ut fick förlängas med ca 10 cm 10 mm rör som passade i befintligt 12 mm. De mekaniska måtten matades in i EZNEC som visade att resonansen skulle hamna på 14,1 MHz. Gamma-matningen monterades enligt måtten i manualen och med antennen på plats i masten kontrollerades SVF med en antennanalysator ansluten med kort kabel direkt till matningspunkten. SVF med grovinställningen var 1,5:1 vid resonansfrekvensen 14,1 MHz. Efter en del trixande med justering av kortslutningsbygeln och rörkondensatorn erhölls SVF 1,2:1 på 14,050 kHz. Samma fina SVF med den långa matarkablen ansluten mättes vid radion så allt verkar ju ha trillat på plats.

Jämfört med att hissa upp Yagin längs masten och försöka saxa elementen förbi stagen som jag tidigare gjort flera gånger med stor möda så är detta en bättre metod som kräver minimalt med muskelkraft och där hissningen kan ske i lagom tempo och övervakas från marken. Tiltlinan fick användas en gång för att det matade elementet inte skulle gå in under ena staglinan och stoppa lyftet. Ett alternativ kunde vara att montera antennen på hissanordningen så att elementen tiltar ca 20 grader uppåt redan på marken. Då skulle tiltlinan inte behövas alls.
 
En mycket bra metod. Jag använde exakt samma när jag tog ned mina Yagis för renovering för några år sedan. Hissen såg nästan identisk ut men jag använde talja i draglinan för att underlätta. Jag säkrade också masten med ett extra stag i toppen rakt bakåt. Min mast är betydligt vekare än din och stagen sitter också några meter ned. Den konstruerades för en 4 el "diamond shaped" Quad. Det blir rätt stor kraft i sidled i toppen om man har en flack hisslina.
 
Last edited:
You must log in or register to reply here.
Back
Top