1. This site uses cookies. By continuing to use this site, you are agreeing to our use of cookies. Learn More.

Vertikala antenner för repeater

Discussion in 'Antenner och master' started by SM7NTJ, Aug 1, 2016.

  1. SM7NTJ

    SM7NTJ Well-Known Member

    Vertikala dipoler för repeater.

    Jag har gett mig på ett projekt där jag bygger 4-stackade dipoler dualband för 2m och 70 cm.

    Det är lite vilt för att jag inte hittar några uppgifter om att någon har försökt sig på att stacka antenner av den här typen.

    Grunden är en konstruktion av DK7ZB ”The vertical DK7ZB duoband dipole for 2m/70cm”.

    Med hjälp av ett extra element monterat nära det drivna elementet fås antennen resonant på både 2meter och 70centimeter. På 2meter nås 2,66dBd gain och på 70centimeter 4,72dBd. Det finns en vidareutveckling där en extra reflektor för 70cm monteras mellan masten och det drivna elementet vilket höjer förstärkningen på 70cm till 5,46dBd.

    För min del tycker jag att den första varianten verkar bättre då loben på 70cm är mera runtstrålande vilket enligt mig gör att den passar bättre som antenn för en repeater.

    Svårigheten är att hitta bra material för kopplingsdosor som tål att sitta ute i en mast ett antal år utan att ätas upp av UV-strålning. Jag har här valt klossar av Molybon som egentligen är tänkt att användas som upplag för balkar i husgrunder.

    Efter lite tankeverksamhet och lite vridande och vändande på plastklossarna kom jag fram till en lösning som borde fungera.

    Här nedan syns prototypen uppspänd för test.
    prototyp_under_test.jpg

    Kopplingsdosor för antennelement och sammankopplingspunkter för stackningen har fräst och borrats ur klossar av Molybon med måtten 145x145x40mm.
    fram_och_baksida.jpg
    Överhandsfräsen används för att fräsa spår 20x5mm på baksidan för uppfästningen mot bommen och motsvarande spår 40x5mm på framsidan av klossarna för täcklocket. Efter fräsningen kapas varje kloss i fyra bitar med måtten 71x71x40mm. Därefter kapades två av hörnen bort på de tre klossar som ska användas till sammankopplingspunkter.

    Jag kapade även 5mm tjocka skivor avsedda som lock över kopplingsutrymmet.

    Alla_delar.jpg
    Bilden visar alla plastdelar innan borrning och gängning.

    Nästa moment ställer krav på att kunna borra hål för antennelementen i rät vinkel med rätt mått mellan hålen. Detta visade sig lite pyssligt då den bänkborrmaskin jag lånade inte var tillräckligt plan för att det skulle gå bra.

    Jag fick fixa det hela hemma med en jigg som lät mig borra med lite mera precision och jag kunde rätta till det som blev snett.

    Efter att ha borrat för antennelement holkades kopplingsutrymmet ut och hålen för kabeltätningarna gängades M16x1,5 respektive PG9.

    efter_borrning.jpg
    Bilden visar de olika delarna med sina kabeltätningar monterade. Funderar nu på hur och var jag ska borra dräneringshålet så att det vatten som kommer in ska kunna rinna ut.

    Sista bilden visar antennerna med element monterade. Avståndet mellan 2m elementet och 70cm radiatorn är kritiskt så jag får rikta noga när kablar och bom är monterade.
    aluminium_på_plats.jpg

    Originalet från DK7ZB har en ”choke-balun” bestående av fem varv RG58 på 25mm stomme. Jag har dock inte tänkt använda den typen av ”balun” utan funderar på att använda antingen en ferrit runt matningskabeln eller att göra en riktig strömbalun.

    En ferritchoke begränsar mig till 5mm kabel och jag hamnar då i valet att stacka med RG400 (50ohm teflon) eller HF100 (100 ohm skumisolerad). Lägst förluster får jag med HF100 men mittledaren på den är bara 0,4mm Cu.

    Om jag skulle välja en strömbalun får det bli någon ferritkärna ur bra att ha påsen och cirka 4 varv dubbel koppartråd som helst ska hålla runt 50ohm. Jag kan då använda RG59 som stackningskabel.

    73 de SM7NTJ Lorentz
     
    SM0GLD, SM5NFT and SM7SEK like this.
  2. SM0GLD

    SM0GLD Vänsterhänt

    Ett tips är att använda en st FB-43-5621.
    BEADS-9871 från BHIAB.
    ELFA nr 58-742-84.
    Centrumhålet är 6,4mm.

    På 50MHz använder jag två sådana.
     
  3. SM7NTJ

    SM7NTJ Well-Known Member

    Hej Tack för tipset. Jag får kolla om de finns kvar på lager.

    Min tanke är att om möjligt placera ferriten i kabeltätningen som är 10,4mm invändigt. Det ryms även en lite större ferrit mellan kabeltätningen och anslutningen, där har jag diameter 16mm och längden 15mm att spela på.

    Jag har ett fåtal något mindre ferriter av liknande typ, D 10mm d 6mm och längden 13,5mm samt några D 9,5mm, d 4,7mm med längden 19mm. Naturligtvis är RG400 4,95mm i ytterdiameter. Men det går kanske bra att skala av yttermanteln på koaxen och då tjäna några mm.

    Jag har även ett antal av de klämferriter som Kjell.com säljer. Minsta modellen med d 5mm visar sig vara rund när man plockar av klämhöljet och slinker fint in i kabeltätningen.

    De sägs vara lämpliga mellan 30 och 600MHz men jag hittar inga andra data på dem.
    Hur var det Micke, jag har för mig att du skulle testa några sådana i en annan tråd?

    73 de SM7NTJ Lorentz
     
  4. SM0BRF

    SM0BRF Well-Known Member

    Hej!
    Hittade du plastklossarna på ett byggvaruhus?

    /Roland
     
  5. SM7NTJ

    SM7NTJ Well-Known Member

    Hej Roland
    Jo de är köpta på det lokala bygghandeln Optimera. De verkar dock vara de enda som har klossarna i sortimentet. Jag har beskrivit klossarna i en annan tråd här på forumet jag kommer inte ihåg rubriken just nu.

    De finns i storlekarna 95x95x40 och 145x145x40 och den större modellen räcker till fyra kopplingsdosor.

    73 de SM7NTJ Lorentz
     
  6. SM4HFI

    SM4HFI Well-Known Member

    Hej Lorentz!
    Avlopp - borra hål i sidan av nedre dipolbenet och använda det som avloppsrör? Det ser ut att vara lägsta punkten i kopplingsrummet. Nån porös tuss i röret gör att insekter inte kommer in...

    Jag tittade i en kopplingsbox till CueDee 15 el med taggkontakt igår och den var torr, trots över 20 år utomhus, och inte ens inkopplad hela tiden. Utsidan är ful!

    Plasten verkar ju fin att bearbeta. Jag gissar du provat den i mikron och den var kall efteråt? Fast den sitter ju i en lågimpediv punkt så kanske inte så viktigt om den har dielektriska förluster eller inte.

    Hälsningar /Jan
     
  7. SM7NTJ

    SM7NTJ Well-Known Member

    Hej
    Det drivna antennelementet sitter i ett genomgående hål som har diametern 10mm för elementen och diametern 6mm på en sträcka av 10mm i mitten av klossen. Tanken är att kondens ska kunna rinna rätt ner och ut ur antennelementet.

    Ja, för antennklossen är den lägsta punkten nere vid anslutningen för antennelementet så det blir nog ett hål ut genom plasten där.

    För kopplingsdosorna för sammankopplingen av stackningskablaget så blir lägsta punkten nere i kabeltätningen för den mittre kabeln. Jag funderar på om jag ska vrida dosan 90 grader, då hamnar anslutningarna åt sidan istället för neråt, och jag kan då borra ett hål i den lägsta punkt som då bildas.

    Platen är ganska lätt att bearbeta. Den verkar inte ha några tendenser till att smälta när jag fräste spåren men det bildas väldigt långa spån som sätter igen spånutkastet när jag kapar med sågklingan.

    Nej, jag har inte testat plasten i mikron. Den enda mätning av den typen jag har gjort är att kolla resistansen så att den inte var direkt ledande. Och för mitt bruk som mittisolator verkar den fungera.

    73 de SM7NTJ Lorentz
     
  8. SM0GLD

    SM0GLD Vänsterhänt

    Jo jag har provat klämferriter från Kjell men i syfte att avstöra diverse switchade nät-bulor och lan-kablar. Den minsta varianten hade tyvärr ganska dålig effekt.
    Har inte provat klämferriter som antennchoke/1:1 balun, där använder jag endast hela ferritrör av -43 material eller -28 material från Magnetics.
     
  9. SM7NTJ

    SM7NTJ Well-Known Member

    Tack för svaret. Jag har beställt ferriter från BIHAB.
    Jag får bygga en testgigg enligt Bengt, SM7EQL, och mäta hur klämferriterna beter sig på 2m och 70cm.
    73 de SM7NTJ Lorentz
     
    SM0GLD likes this.
  10. SM7NTJ

    SM7NTJ Well-Known Member

    Hej
    Nu har jag mätt klämferriter från Kjell och några andra ferriter.

    Jag monterade ihop en enkel testgigg med ett par N-kontakter på en plåt.

    Jag började mäta på FB-43-5621 som kom med posten idag.
    De gav cirka 9dB dämpning på 145MHz och runt 3dB på 435Mhz monterade på en 100mm lång RG400.

    Därefter bytte jag till minsta modellen av klämferrit från Kjell.com som har 5mm hål.
    De gav cirka 4dB dämpning på 145MHz och runt 2dB på 435MHz.

    Då är frågan hur många dB jag egentligen behöver för att få önskad funktion och vilken ferrit jag ska välja.

    73 de SM7NTJ Lorentz
     
  11. SM0GLD

    SM0GLD Vänsterhänt

    Intressant att det blir sämre dämpning på högre frekvens. Kanske beror det på att du passerar den ferroelektriska resonansfrekvensen då ferriten blir verkningslös.
    Jag vet inte hur mycket dämpning man behöver men dina antenner är ju balanserade så det handlar väl mest om att isolera kabels inverkan och inte så mycket att reducera mantelströmmar.
    Mina experiment med dessa ferriter har också varit i kombination med balanserade antenner typ: Dipol, Moxon, Cobweb och Deltaloop.
     
  12. SM7NTJ

    SM7NTJ Well-Known Member

    Hej Jo det är nog tyvärr så att material 43 inte vill vara med över 200MHz. Det verkar som man behöver gå upp till material 64 som sträcker sig lite högre i frekvens.

    Jag hittade en tråd här på forumet som diskuterade 1:1 balun på VHF. Där skrev Karl-Arne SM0AOM att man brukar räkna med att det behövs runt 200 ohm för att choken ska bli verkningsfull.

    Om jag nu tänkte rätt i natt, och knappade rätt på räknaren, när jag räknade om 200 ohm till dB dämpning i form av en pi-dämpare så borde det motsvara cirka 17dB.

    Det verkar som jag trots allt får krypa till korset och göra en choke av koax. Jag var nyss ute i förrådet och hämtade in lite teflonkoax med diametern 2,5mm. 5 varv på 10mm stomme borde ge mig strax över 0,2uH vilket motsvarar cirka 200 ohm på 145MHz.

    I så fall väljer jag koaxlängden som elektriskt sett motsvarar en halv våglängd på 435MHz, 238mm, för att jag inte ska få räkna på någon extra transformering i stackningskablaget som då får bli med 50 ohm teflonkabel RG400.

    Jag mätte även på 50MHz i går kväll och två kärnor i serie, som du har, gav cirka 15dB så där verkar det räcka till.

    Ja det är möjligt att det räcker med en ferrit för att minska obalansen. Jag kan även linda en riktig strömbalun men det jobbiga är att antennen ska fungera på både 2m och 70cm.

    73 de SM7NTJ Lorentz
     
  13. SM7NTJ

    SM7NTJ Well-Known Member

    Jag har nu gjort en ny uppkoppling för att komma vidare med antennerna.

    Den här gången kunde jag ta mig lite mera tid och kopplade in dämpsatser före och efter jiggen så att signalgenerator och RF-instrument skulle se 50 ohm och inte påverka mätningarna så mycket när jag mätte hur bra chokeverkan ferriterna gav.

    N-kontakterna monterades 100mm isär på en vinkelfästen så att centrum hamnade 35mm över jordplanet som bestod av en drygt A3 stor aluminiumplåt.

    Jag mätte dämpning med ett par olika ferriter på 145MHz och på 435MHz där ferriterna kombinerades på olika sätt för att se vilken kombination som gav de för choke rekommenderade 200 ohm.

    De ferriterna jag provade med var:
    FB-43-5621, ELFA 58-742-84, BIHAB beads-9871, längd 28mm, ytterdiameter 14mm och innerdiameter 6mm.
    Ferritblock 5mm, Kjell.com Art. 90355, längd ferrit 20mm, ytterdiameter 10mm och innerdiameter 5mm. (utan plasthöljet)

    För 145MHz.
    FB-43-5621, 1 ferrit -9dB, 2 ferriter i serie -15dB
    Ferritblock 5mm, 1 ferrit -4,5dB, 2ferriter i serie -6,7dB.

    För 435MHz.
    FB-43-5621, 1 ferrit -3,6dB, 2 ferriter i serie -9,4dB
    Ferritblock 5mm, 1 ferrit -1,1dB, 2 ferriter i serie -4,2dB.*
    *flera mätningar gjordes med olika positioner på ferriterna resultat var dock lika.

    Jag kombinerade även ferriterna på flera olika sätt och den kombination som gav utrymmeseffektivast resultat var att montera ett FB-43-5621 närmast signalkällan följt av ett ferritblock 5mm. Kombinationen gav -11,1dB på 145MHZ och 6dB på 435MHz.

    När ovanstående mätningar var klara kopplade jag in olika resistiva motstånd i serie med signalvägen för att se hur många ohm som antalet dB representerade. Mätningarna gjordes dock bara på 145MHz.

    50 ohm -2,6dB
    100 ohm -4dB
    200 ohm -6dB
    330 ohm -10dB

    Följaktligen räcker -6dB som dämpningsvärde för en choke på 2meter och 70cm då detta verkar motsvara de 200 ohm som rekommenderas för att uppnå bra chokeverkan.

    Jag kommer nu att gå vidare med tillverkning av stackningskablaget som jag nu har valt att tillverka av Aircell5, en skumisolerad 50 ohms låglustkabel. -0,11dB/meter på 2meter och -0,2dB/meter på 70cm.

    Då utbredningsfaktorn för den här kabeln är 0,82 ger den mig totalt kortaste kabel och lägst dämpning för den här antennkonstruktionen.

    73 de SM7NTJ Lorentz
     
    SM7SEK, SM6MFA and SM0GLD like this.

Share This Page