ANTÉNY
5-pásmový širokopásmový
hexbeam
ING. JÁN UHRÍN, OM2JU
Dlho som uvažoval nad stavbou ¾ahkej viacpásmovej KV smerovky. Zbieral som informácie o rôznych konštrukciách, ich parametroch a skúsenostiach s nimi. Svojou detailnou prepracovanosou ma lákala konštrukcia Spiderbeamu (DF4SA) až do momentu, kedy
som si poèas IOTA kontestu v r. 2007 pri jej stavaní a ladení uvedomil, že s umiestnemím
full-size beamu by som na svojom QTH neuspel. O kompaktnosti konštrukcie hexbeamu
som vedel už dávno, ale odrádzala ma jeho úzkopásmovos, nedostatok praktických informácií a relatívna zložitos konštrukcie. Rozhodli však hlavne pragmatické dôvody –
polomer hexbeamu pre 20 m je len nieèo vyše 3 m. Ide o malú, nenápadnú, pritom však
dostatoène výkonnú anténu.
Než sa pustím do detailnejšieho popisu
konštrukcie, rád by som v krátkosti zosumarizoval klady a zápory 5-pásmovej hexbeam
antény:
+ kompaktné rozmery
+ prijate¾ný zisk a predozadný pomer
+ ¾ahká symetrická konštrukcia, na otáèanie
je možné použi aj lacný TV rotátor
+ vysoká odolnos voèi silnému vetru
+ 5-pásmová anténa je napájaná jediným koaxiálom
+ nie je potrebný prispôsobovací èlen, anténa
má impedanciu ~50 W na všetkých pásmach
+ širokopásmovos
+ nízky vyžarovací uhol, ideálna pre DX-ing
(potvrdené v praxi)
– nároènejšia konštrukcia
– zložitejšie doladenie antény; nutné použi
anténny analyzátor
Detailný popis konštrukcie
5-pásmového hexbeamu
Obr. 1 – Klasický hexbeam.
Obr. 2 – Širokopásmový hexbeam.
Hexbeam je vlastne 2-elementová Yagi anténa navrhnutá s cie¾om maximálnej úspory
miesta. Žiariè je ohnutý do tvaru W (resp. M,
závisí smeru poh¾adu), reflektor je v pôvodnej
konštrukcii hexbeamu zrkadlovým obrazom
žiarièa (obr. 1). Hexbeam funguje na princípe
2-prvkového parazitického beamu. Modelovaním rôzných pomerov dåžok žiariè/reflektor,
vzialeností medzi ich stredovými èasami, ale
hlavne medzi ich koncami bola dosiahnutá
optimálna interakcia medzi oboma elementami tak, aby sa maximalizoval zisk / predozadný
pomer antény. Zisk ideálneho hexbeamu sa
uvádza okolo 6,8 dBi (o 4,7 dB viac ako dipól),
predozadný pomer je vyše 40 dB.
Nie je to žiadna zázraèná anténa, existujú
iné dvojelementové sústavy, ktoré majú lepšie
parametre a hlavne sú širokopásmovejšie.
Nesmieme však zabúda na cie¾, s ktorým bola
anténa navrhnutá, a tým je jej kompaktnos.
Daòou za kompaktné rozmery je v tomto prípade úzkopásmovos klasickej konštrukcie
hexbeamu. Jeden z nadšencov a propagátorov hexbeamu, Steve G3TXQ, zistil že hlavnou príèinou je relatívne vysoké Q reflektora,
t.j. rýchla zmena jeho impedancie so zmenou
frekvencie. Steve sa snažil znižova Q reflektora klasickým spôsobom – zvýšením priemeru
vodièa napr. použitím opletenia koaxiálu
RG213, ale zlepšenie nebolo uspokojivé. Vyskúšal aj modifikovanú geometriu reflektora
navrhnutú dnes už nebohým L. B. Cebikom, legendou v oblasti anténnej techniky, ale ani tá
nevykazovala dostatoènú širokopásmovos.
Cebikova verzia eliminuje zalomenie reflektora v jeho stredovej èasti, èím je jeho Q zákonite nižšie. Steve G3TXQ sa však nevzdával
a odskúšal aj možnos úplne odstráni zalomenie reflektora tým, že ho natiahol po obvode pomyselného šesuholníka (obr. 2). Reflektor takto obopína vyše polovicu obvodu
šesuholníka. Spoèítal si, že celkové rozmery
(priemer) by sa tým zväèšili iba o zhruba 15 %,
navyše z h¾adiska mechanickej konštrukcie by
sa niè nezmenilo. A výsledok takejto modifikácie? Skutoène širokopásmová anténa – pokia¾ ju dobre naladíme, prakticky nebudeme
potrebova anténny tuner.
Pre takéto usporiadanie vodièov žiarièa
a reflektora je ideálna ¾ahká samonosná podporná konštrukcia pozostávajúca z laminátových prútov. Šes prútov sa v rovine usporiada do symetrickej hviezdice, ich konce sa
zdvihnú a v urèitej výške sa pritiahnu k stredu. Vznikne konštrukcia pripomínajúca dáždnik obrátený smerom dohora (obr. 3). Po obvode šesuholníka, urèeného napnutými
prútmi, staèí teraz už len natiahnu vodièe žiarièa a reflektora, dodrža ich predpísané rozmery a vzdialenosti medzi nimi, pripoji koaxiál a jednopásmovú anténu máme hotovú.
Celková konštrukcia je mimoriadne ¾ahká, symetrická, a teda aj odolná voèi silnému vetru.
Uvedená podporná konštrukcia sa doslova núka aj na zostrojenie viacpásmovej antény tým, že prvky na vyššie pásma budú ukotvené v nižšej èasti konštrukcie. Vznikne nám
nádherná symetrická zostava, kde sú antény
pre jednotlivé pásma umiestnené nad sebou
(obr. 3). Napájanie celej sústavy je realizované jediným koaxiálom a signál je k jednotlivým
žiarièom vedený postupne od najnižšieho po
najvyššie pásmo. Takto dokážeme s minimálnymi dodatoènými nákladmi realizova až
5-pásmovú anténu (20, 17, 15, 12, 10 m), èo
zrejme už stojí za úvahu. Samozrejme, návrh
takejto sústavy je zložitejší, nako¾ko existuje
interakcia medzi prvkami jednotlivých pásiem;
takisto je potrebné uvažova vplyv prepojovacieho vedenia medzi jednotlivými žiarièmi.
Našastie, Steve G3TXQ vykonal množstvo
meraní a experimentov, aby stanovil èo najoptimálnejšie rozmery jednotlivých èastí 5-pásmového hexbeamu, viï jeho web stránku venovanú tejto anténe [1]. Rozoberá tu aj vplyv
jednotlivých èastí (žiariè, reflektor, vzdialenos
ich koncov, priemer použitého vodièa) na parametre antény, takže ak sa chcete dozvedie
viac, odporúèam navštívi jeho stránky.
RŽ 2/09
Obr. 3 – Usporiadanie prvkov viacpásmového hexbeamu,
zdroj [3].
Na internetových stránkach nájdeme množstvo praktických informácií o stavbe hexbeamu. Ja som našiel pre svoje podmienky vhodné riešenie skombinovaním informácií z týchto
troch zdrojov:
1. G3TXQ [1] – autor širokopásmového
hexbeamu. Popisuje princípy fungovania antény, vplyv jednotlivých èastí na jej parametre
a uvádza detailné rozmery jednotlivých èastí.
2. K4KIO [2] – poskytuje detailný návod,
doslova kuchárku na zostrojenie širokopásmového hexbeamu. Svoju anténu som staval pod¾a tohto návodu, detaily som si samozrejme prispôsobil vlastným predstavám a možnostiam.
3. DL7IO [3] – v dokumente zverejnenom
na internete poskytuje detailné zábery na konštrukciu pôvodného hexbeamu. Na napájanie
žiarièov používa symetrické vedenie, èo bolo
pre mòa sympatickejšie riešenie ako prepojova jednotlivé žiarièe kúskami koaxiálu.
1. Základová doska a stredový ståpik
Na výrobu základovej dosky som použil
hrubší pertinax, ktorý som vyrezal do tvaru
šesuholníka (samozrejme môže ma aj tvar
kruhu). Po jeho obvode som symetricky upevnil šes rúrok, do ktorých som neskôr zasunul
konce laminátových prútov. Rúrky sú k doske
uchytené pomocou U-svoriek, ktoré som si vyrobil zohnutím závitovej tyèe. Obrázok 4 zobrazuje plánovanú konštrukciu pre pôvodný
úzkopásmový hexbeam. V širokopásmovej
verzii som nakoniec krátke duralové rúrky musel nahradi dlhšími plastovými s dåžkou cca
66,6 cm, aby som dosiahol požadovaný polomer nosnej konštrukcie. Základová doska by
mohla by aj celá z kovu, pod¾a môjho názoru
by to nemalo ma negatívny vplyv na vlastnosti
antény, nako¾ko jej rozmery sú v porovnaní
s vlnovou dåžkou zanedbate¾né.
Do stredu základovej dosky som vyvàtal
otvor s priemerom cca 5 cm na prestrèenie
nosnej kovovej rúrky. Táto je zo spodnej èasti
Obr. 4 – Základová doska.
11
ANTÉNY
upevnená o stožiar, zhruba v jej strede sú navarené 4 konzoly, na ktoré je položená a pripevnená základová doska. Rúrka pretàèa zhruba 30 cm nad základovú dosku tak, aby do nej
mohla by vsunutá nosná stredová rúrka. Táto
musí by z izolantu, nako¾ko bude o òu upevené napájacie vedenie a zaèiatky žiarièov.
Ïalej musí by dostatoène pevná, lebo bude
zo stredu vymedzova konštrukciu hexbeamu.
Použil som plastovú rúrku, do ktorej som zasunul drevenú rúèku od motyky a koniec zakonèil vhodnou plastovou krytkou. Rúrka má
dåžku asi 120 cm a zhruba o túto dåžku aj vyènieva nad základovú dosku.
2. Podporná konštrukcia hexbeamu
Na výrobu podpornej konštrukcie som použil 4-metrové rybárske prúty, ktoré sa dajú
zohna pomerne lacno (do 3 EUR za kus).
Samozrejme nesmú by uhlíkové, tie však stoja podstatne viac. Koncové (najtenšie) èasti
z prútov som na výrobu hexbeamu nepoužil,
keïže ich pevnos je nevyhovujúca. Nezahodil som ich. Potešil som nimi synátora, verím
že budúceho rádioamatéra, veï pri stavbe mi
asistoval, ktorému som z nich vyrobil šes
šípov. Pod¾a [2] má by celková dåžka jedného ramena minimálne 360 cm, preto som prúty nadpojil v spodnej, najhrubšej èasti hrubostennou plastovou rúrkou s vnútorným
priemerom zhruba 2,5 cm. Nadpojovaciu rúrku som dostal v obchode s vodoinštalaèným
materiálom, kúpil som dva dvojmetrové kusy,
z ktorých som po rozrezaní dostal šes rovnakých kusov dlhých cca 66,6 cm. Rúrku som
pre zvýšenie odolnosti voèi UV žiareniu ešte
natrel vhodnou farbou. Hrubé konce rybárskych prútov som zasunul cca 20 cm do nadpojovacej rúrky a v mieste spoja zafixoval najprv izolaènou páskou (pevnos) a potom
vrstvou vulkanizaènej pásky (UV odolnos).
Tenké konce rybárskych prútov som ukonèil
vsunutím plastových hmoždiniek, do ktorých
som pomocou vrutov a vhodných podložiek
upevnil sluèky v tvare 8 (obr. 5) z hrubého Cu
drôtu priemeru 2 až 2,5 mm. Použil som plastové hnoždinky od zahranièného výrobcu, ktoré som si navyše ešte upravil odrezaním pozdåžnych vrúbkovaní tak, aby sa hmoždinka po
zaskrutkovaní vrutu roztiahla maximálne na
vnútorný priemer tenkého konca rybárskeho
prútu a nepoškodila ho. Konce prútov som
znovu pre istotu spevnil vrstvami plastovej izolaènej a vulkanizaènej pásky.
Obr. 5 – Upevòovacie elementy.
O sluèky z Cu drôtu na koncoch prútov
budú uchytené lanká vymedzujúce v napnutom
stave konštrukciu hexbeamu, preto je potrebné aby boli dostatoène pevné. Sluèky som zhotovil ohnutím 4 až 5 cm dlhého Cu drôtu postupne cez tvar S do tvaru 8 a ich vo¾né konce
som zaspájkoval (obr. 5). Ïalej som z toho istého Cu drôtu zhotovil 24 sluèiek v tvare S.
Použil som ich na prípravu celkovo dvanástich
vymedzovacích laniek, ktoré držia konštrukciu
hexbeamu jednak od stredovej rúrky smerom
ku koncom prútov (6 ks) a jednak po obvode
12
medzi koncami prútov (ïalších 6 ks). Celková
dåžka lanka spolu so Cu sluèkami na oboch
koncoch je 327 cm. V pôvodnom prameni sa
spomína Kevlar/Dacron lanko, dôležité je, aby
malo dostatoènú pevnos a bolo nevodivé. Po
malom prieskume v rybárskych potrebách som
narazil na alternatívu – rybárske lanko znaèky Dyneema Raptor s priemerom 0,6 mm. Má
nosnos až 90 kg, nulovú rozažnos a vysokú UV odolnos. Pre istotu som ho pre každé
takéto vymedzovacie lanko použil dvojmo.
Pod¾a odporúèania Adiho S55M som vyplnil vnútro rybárskych prútov montážnou PU penou. Prúty sa tým spevnia, prièom naïalej
ostanú pružné. Na šes prútov by mala vystaèi jedna ve¾ká tuba PU peny, upozoròujem
však, že ide o špeciálny akt, ktorý je vhodné
zveri èloveku so skúsenosami. Pokia¾ si na
to trúfnete sami, vyzbrojte sa trpezlivosou, balíkom mikroténových rukavíc a väèším množstvom dlhších plastových rúrok (ja som si ich
vyrobil z plastového pl᚝a starého koaxu),
ktorými dopravíte penu do vnútra prútov. Prúty zložíme do seba a zaèíname plni od najtenšieho prútu, ktorý po naplnení zafixujeme
do hrubšieho a pokraèujeme ïalej. Pracujeme
rýchlo, vnášame len malé množstvo peny nako¾ko táto pri vytvrdzovaní svoj objem mnohonásobne zväèší.
Týmto máme pripravenú základovú dosku
so stredovým ståpikom, z ktorej vyènievajú do
šiestich strán prúty. Teraz staèí zafixova pripravené lanká s háèikmi o konce prútov a pritiahnu k stredovému ståpiku tak, aby po vytiahnutí konca prútu bolo lanko zhruba vo
vodorovnej polohe. Na ståpiku si zaznaèíme
miesto prichytenia a vyvàtame krížom tri otvory cez ktoré prestrèíme hrubý Cu drôt a na každom jeho konci zhotovíme sluèku, o ktorú zahákneme koniec pripraveného lanka s Cu
háèikom. Takúto konštrukciu obráteného dáždnika (obr. 3) spevníme ïalšími šiestimi lankami s háèikmi, ktoré zafixujeme po obvode konštrukcie. Po dokonèení stavby hexbeamu
jedno obvodové lanko, nachádzajúce sa v smere žiarenia hexbeamu, odstránime (premiestnime do polovice) – konštrukcia bude napínaná vodièmi vonkajších pásiem (20 a 17 m).
Pokia¾ by ste to vzdali v tejto fáze stavby, môžete konštrukciou poteši manželku, ktorá by
pre òu urèite našla praktické využitie.
3. Napájanie žiarièov
V pôvodných zdrojoch [1] a [2] je na napájanie žiarièov pre jednotlivé pásma použitý koaxiálny kábel RG213, ktorý je narezaný na potrebné dåžky a pomocou rozoberate¾ných
spojov vzájomne pospájaný, prièom v mieste
spojov sú vyvedené odboèky na napájanie žiarièov. Ja som volil napájanie pomocou nízkoimpedanènej dvojlinky, ktorú som si vyrobil
z dvoch hrubých Cu káblov. Nie je to materiál, ktorý sa dá bežne zohna, ale po trpezlivom h¾adaní sa mi podarilo zohna káble
s priemerom Cu lanka takmer 1 cm! Pre impedanciu dvojlinky platí vzah:
Preto som po odrezaní dvoch 80 cm kusov
kábla najprv z každého odstránil izoláciu, ktorú som potom nahradil tenkou, teplom zmrštite¾nou izoláciou. V [3] je použitá izolácia iba
na jednom vodièi, èím sa samozrejme ¾ahšie
dosahuje impedancia blízka 50-tim ohmom.
Ešte pred zahriatím teplom zmrštitelnej izolácie som v mieste odboèiek (obr. 6) odstránil
z jednej polovice asi 1 cm pásik izolácie a prevliekol som okolo Cu lanka asi 0,5 mm hrubú
Cu pásku, do ktorej som vyvàtal otvor s priemerom 4 mm na neskoršie uchytenie konca
vodièa žiarièa ukonèeného spájkovacím oèkom. Vodièe sú k sebe pevne stiahnuté plastovými zdrhovaèkami, v mieste napájaèov sú
od seba mierne odtiahnuté, aby nedochádzalo ku skratu.
Napájanie koaxiálnym káblom je realizované zhora, pre jednoduchú montហnapájacieho koaxu som na horné konce napájaèov naspájkoval asi 1 cm Cu drôtu s priemerom 2,5
cm, na ktoré som pripojil vhodnú svorkovnicu.
Koaxiál, najlepšie RG-213, ide zhora do druhého konca svorkovnice. Symetrizaèným èlenom
sa nemusíme trápi, anténa má relatívne široký vyžarovací diagram, ktorý týmto prechodom
ve¾mi neutrpí. Naopak, pod¾a mòa by akýko¾vek balun vnášal útlm, nelinearity a potenciálne problémy s vyšším výkonom. Na elimináciu VF prúdov, šíriacich sa po plášti koaxu,
použijeme osvedèené riešenie – na koaxiál
v mieste napájania dvojlinky navleèieme zopár
toroidných jadier vhodného priemeru a zafixujeme ich proti posunutiu.
Impedanciu samotného napájaèa som
nikdy nemeral, predpokladám však, že je blízka 50-tim ohmom. G3TXQ sa na svojich stránkach detailne venuje aj problematike takéhoto napájaèa, pre lepšiu reprodukovate¾nos
požadovanej impedancie však nakoniec odporúèa zhotovi napájaè z kúskov koaxiálu.
Napájaè v nasledovnom kroku pripevníme
k stredovému ståpiku hexbeamu, nie však napevno, nako¾ko budeme jeho umiestnenie pod¾a potreby ešte prispôsobova.. Koneènú úpravu napájaèa, zafixovanie vzdialeností medzi
vodièmi pištolou na tavné plastové tyèinky,
som urobil po zostavení celej antény. Plastom
som zalial aj všetky spoje v mieste prechodu
koax – napájaè, ako aj prechody z napájaèa
na vodièe žiarièov pre jednotlivé pásma.
4. Vodièe žiarièov a reflektorov, ich rozmery, upevnenie a fixovanie vzdialeností
Vychádzal som z rozmerov udávaných
G3TXQ v palcoch v [1], viï tabu¾ka 1. Tieto
som si prepoèítal na cm a mierne upravil, keïže pre svoju konštrukciu som sa rozhodol použi izolované Cu lanko namiesto holého. Znova som sa rozhodol ís vlastnou cestou,
nako¾ko sa mi zdalo nelogické odstraòova izoláciu z Cu laniek, ktoré som mal k dispozícii.
Z0 = 120 * ArcCosh (b/a)
kde b = vzdialenos stredov vodièov, a = ich
priemer a ArcCosh je exotická funkcia, ktorú
snáï nájdete na každej lepšej kalkulaèke.
V literatúre sa uvádza aj vzorec s logaritmom,
ale ten nie je úplne presný.
Z uvedeného vyplýva, že pre dosiahnutie
nízkej impedancie je potrebné ma nízky pomer b/a. Inými slovami, vzdialenos medzi vodièmi by mala by pokia¾ možno minimálna.
Obr. 6 – Napájacia dvojlinka a vzdialenos odboèiek pre
napájanie žiarièov pre jednotlivé pásma. Napájanie je
realizované zhora.
RŽ 2/09
ANTÉNY
Tabu¾ka 1 – Pôvodné rozmery hexbeamu pod¾a G3TXQ + korekcie OM2JU
Rozmery pod¾a G3TXQ v palcoch:
Žiariè ld/2
Reflektor lr
Vzdialenosti žiariè – reflektor
Vertikálne vzdialenosti odspodu
Rozmery pod¾a G3TXQ v cm:
Žiariè ld/2
Reflektor lr
Vzdialenosti žiariè – reflektor
Vertikálne vzdialenosti odspodu
20 m
[inch]
[inch]
[inch]
[inch]
218,00
412,00
24,00
38,00
[cm]
[cm]
[cm]
[cm]
553,72
1046,48
60,96
96,52
20 m
17 m
169,50
321,00
18,50
15,00
17 m
430,53
815,34
46,99
38,10
Rozmery pri použití izolovaného drôtu 1,25 mm2, k = 0,985:
Žiariè ld/2
Reflektor lr
[cm]
[cm]
Korekcie OM2JU pod¾a meraní:
1. iterácia
2. iterácia
3. iterácia
20 m
17 m
[cm]
[cm]
-2,00
-3,00
-3,00
[cm]
[cm]
543,41
1030,78
[cm]
[cm]
– žiariè ld/2
– reflektor
[cm]
[cm]
Koneèné rozmery:
Žiariè ld/2
Reflektor lr
Korekcia žiarièa
Korekcia reflektora
-6,00
-8,00
20 m
-0,37%
0,00%
Navyše izolácia má urèite pozitívny vplyv na
životnos lanka.
Použil som lanko s priemerom 1,25 mm2
(Cu), èo zhruba zodpovedá doporuèovanému
priemeru #16 pod¾a amerického znaèenia
AWG (American Wire Gauge). Skracovací èinite¾ som si urèil jednoduchým experimentom,
kde som pomocou anténneho analyzátora porovnal rezonanciu rovnakých dåžok holého
i izolovaného vodièa, vyšla mi hodnota k =
0,985. Prepoèítané rozmery som nieko¾kými
iteráciami upravil, keïže antény pre jednotlivé
pásma ešte stále rezonovali nízko. Vzdialenosti medzi žiarièom a reflektorom som pritom
nemenil. Zaujímavým zistením je, že rozmery
krajných antén (20 a 10 m) som upravoval len
minimálne. U „vnútorných antén“ sa zrejme vo
väèšej miere prejavila ich vzájomná interakcia.
Koneèné rozmery jedného ramena žiarièov
(ld/2) ako aj reflektorov (lr) v cm sú uvedené
v spodnej èasti tabu¾ky 1.
Po nastrihaní potrebných dåžok Cu laniek
som naspájkoval na jeden koniec každého reflektora oèko s otvorom pre skrutku M4. Tieto
konce som pripevnil skrutkou o predtým pripravené odboèky z napájaèa. Pre vedenie žiarièov a reflektorov v potrebnej geometrii
(obr. 2) som použil plastové záclonové krúžky
s priemerom cca 3 cm, ktoré som pevne upevnil na prúty v rovnakej vzdialenosti od stredu
každého prútu pre každé pásmo. Cez ne som
prevliekol izolované lanká žiarièov a reflektorov pre jednotlivé pásma. Je totiž dôležité, aby
sa lanká mohli vo¾ne pohybova, a tým osta
v napnutom stave na ohybnej laminátovej podpornej konštrukcii. Plastové krúžky som pre
istotu ošetril farbou a kvôli pevnosti som použil po dva krúžky v každom bode. V prvotnom
nastavení som krúžky ešte nezafixoval pevne,
nako¾ko pre dosiahnutie koneènej geometrie
a napnutia elementov je potrebné dostavovanie vzdialeností od stredu. Dobre mi poslúžili
pevné gumièky, ktorými som doèasne zafixoval krúžky o laminátové prúty.
RŽ 2/09
17 m
424,07
803,11
– žiariè ld/2
– reflektor
– žiariè ld/2
– reflektor
20 m
545,41
1030,78
17 m
415,07
792,11
-2,12%
-1,37%
15 m
144,50
274,40
16,00
9,00
15 m
367,03
696,98
40,64
22,86
15 m
12 m
121,70
232,00
13,50
5,00
12 m
309,12
589,28
34,29
12,70
12 m
361,52
686,52
304,48
580,44
15 m
12 m
-2,00
-1,00
-4,00
-4,00
15 m
355,52
685,52
-1,66%
-0,15%
10 m
106,80
204,40
12,00
0,00
10 m
271,27
519,18
30,48
0,00
10 m
267,20
511,39
10 m
-3,00
Záver
-7,00
-3,00
12 m
293,48
577,44
-3,61%
-0,52%
10 m
264,20
511,39
-1,12%
0,00%
Zaèal som od pásma 20 m, ktorého prvky
sú natiahuté v najvyššej èasti konštrukcie,
takmer po jej vonkajšom obvode. Pre vymedzenie vzdialeností žiariè – reflektor som použil riešenie uvedené v [2] – na vo¾né konce
žiarièov a reflektorov som nasunul svorkovnicu s vhodným vnútorným priemerom tak, aby
sa z druhej strany dalo ešte nasunú dvojmo
vedené rybárske lanko (na koncoch pre istotu
zaizolované, aby sa trením o kov nepretrhlo).
Po nameraní potrebnej vymedzovacej vzdialenosti som skrutky v svorkovnici pevne utiahol.
Doladenie konštrukcie do koneènej podoby so všetkými pásmami chví¾u trvalo, nako¾ko naahovanie nových prvkov ovplyvòuje
napnutie už existujúcich. Rovnomernému rozloženiu napnutia prvkov pomohlo obèas poriadne zatrias celou konštrukciou. Mierne odchýlky v symetrii umiestnenia prvkov nie sú až
také kritické, dôležité je, aby boli všetky prvky
dostatoène napnuté, èo zabezpeèuje samonosná laminátová konštrukcia. Pre dosiahnutie uspokojivého výsledku je potrebné premiestni napínacie lanko, ktoré sa nachádza
v smere žiarièa z obvodu zhruba do stredu laminátových prútov. Po zafixovaní všetkých
vzdialeností som nahradil gumièky, držiace
plastové krúžky, zdrhovacími páskami, ktoré
som obmotal rádioamatérovi dobre známou
vulkanizaènou páskou. Nakoniec som pevne
uzavrel sluèky z Cu drôtu, ktoré držia napínacie lanká tak, aby sa pri manipulácii s anténou nevyvliekli.
Nastavenie antény
lo a jednoducho pretransformova namerané
komplexné dáta do velièín zrozumite¾nejších
pre rádioamatéra (PSV, Rs, Xs...) a tieto zobrazi v grafe. Našastie, všetky pásma rezonovali nízko, a tak som si vypoèítal o ko¾ko je
potrebné prvky skráti. V prvej iterácii som
skrátil len pásma 10 a 15 m, tieto mali najväèšiu odchýlku, i tak som pre istotu skracoval len
o polovicu vypoèítanej hodnoty a v prvom kroku iba žiarièe. V ïalších iteráciách som pod¾a
nameraných údajov skracoval hlavne prvky
vnútorných antén.
Po doladení všetkých pásiem som všetky
spoje ešte raz prekontroloval, zvrchu pripojil
koaxiálny kábel RG213 s navleèenými toroidmi a všetky spoje pre istotu zalial plastom
z tavnej pištole. Anténa umiestnená vo výške
12 metrov rezonuje samozrejme mierne vyššie ako vo výške 3 metre, zmena však na moje
prekvapenie nebola ve¾ká.
Pri nastavovaní antény som použil analyzátor konštrukcie IW3HEV, za zapožièanie
ïakujem Danovi OM1NW. Zmeral som impedanciu antény v rozsahu každého pásma, namerané údaje uložil do súborov, aby som ich
v k¾ude pri kávièke mohol analyzova. Pri vyhodnocovaní údajov sa mi osvedèila Excel utilita ZPLOTS od AC6LA, ktorou je možné rých-
Namerané údaje antény umiestnenej na
stožiari sú k dispozícii na mojej stránke [5], je
tu aj zopár ïalších fotiek zobrazujúcich stavbu a inštaláciu antény.
Vlastnosti antény splnili moje oèakávania.
So 100 W sa dovolávam v pileupoch na expedície pomerne rýchlo. Signály z pásma sú èisté, šum je na prekvapivo nízkej úrovni. Smerovos zodpovedá dvojprvkovému beamu –
signály zboku sú samozrejme dostatoène potlaèené, anténu však staèí mierne dotoèi a je
možné robi QSO. Pod¾a mojich skúseností
z vyšších pásiem používa hexbeam dos rádioamatérov a zatia¾ som od každého poèul
len pozitívne vyjadrenia na adresu tejto antény.
Verím, že informácie poskytnuté v tomto
èlánku pomohli presvedèi prípadných záujemcov o stavbu tejto antény. Treba ma na pamäti, že v tomto projekte som si mnohé veci
prispôsobil vlastným možnostiam a predstavám, a tak som ich tu aj prezentoval. Práve
toto experimentovanie, objavovanie, zbieranie
a výmenu skúseností považujem na našom
hobby za najzaujímavejšie. Už dnes rozvíjam
v hlave myšlienku portejblového hexbeamu –
nieèo na štýl rozkladacieho dáždnika – anténky, ktorej by sa potešil aj James Bond...
Obr. 7 – Konštrukcia hexbeamu tesne pred dokonèením.
Lanká najbližšie k stredu som pripevnil dodatoène kvôli
stabilite konštrukcie.
Literatúra:
[1] G3TXQ Hexbeam pages:
http://www.karinya.net/g3txq/hexbeam/
http://www.karinya.net/g3txq/twin_feed/
[2] K4KIO – Building the Broadband Hexbeam:
http://www.leoshoemaker.com/
hexbeambyk4kio/general.html
[3] DL7IO Hexbeam pages:
http://www.hexbeam.de/files/
reflectedW-design-en.pdf
[4] S55M Technical articles:
http://www.s55m.com
[5] OM2JU HAM Radio pages: http://ju.ic.cz/ham
13
Download

5-pásmový širokopásmový hexbeam