Experimentele 3 elements yagi antenne voor 2 meter band met motor afstemming

 Door de reflector te voorzien van een afstem C in het midden, wordt dit bij een bepaalde waarde een director. Een spoel verlengt, dus een C verkort. Om dit te testen, heb ik aan beide zijdes van de dipool een 'reflector' geplaatst. In het midden zit een variable afstem C van 40 pf. Deze worden aangedreven door kleine reductiemotortjes van 6v 15 rpm. 

Er zijn 4 buisjes van 50 cm lang. Door de afstem C in het midden, komt de totale breedte op 105 cm uit.  Dat is iets meer dan een normale reflector. Omdat de  C maximaal 40 pf is, vormt deze met de aansluitdraadjes van 2 x1,5 cm een seriekring op 144 mhz. Dat is nodig want 40 pF is het maximum en je kan stellen dat ca. 3 cm draad in serie, dit weer opheft. Ca. 10 pf is vereist om -elektrisch-  te verkorten tot director. (normaal  ca. 93 cm)

Met de juiste instellingen kan de zend/ontvangrichting omgekeerd worden. Ook kan  afgestemd worden tussen ca 140 en 155 Mhz.

Alle spanningen gaan via de aansluitcoax. De ene motor werkt met positieve spanning ; de andere met negatieve. Iedere motor heeft hiertoe een diode in serie op de juiste manier. Met een smoorspoel van 1uH zijn ze ontkoppeld van RF op de coax. Zo bespaar ik een extra kabel !

Door zo'n 3 volt te gebruiken, draaien ze met een geschikte snelheid.

De antenne heb ik ca. 5 meter hoog getest. (Horizontaal en verticaal). Daarbij zie je de SWR van 1 naar ca. 3 gaan. Van een repeater kon ik de sterkte van S9 naar S0 terugregelen. De impedantie aan het aansluitpunt zakt naar een lagere waarde bij afstemming. Dat kan nog verbeterd worden.

Sommigen zullen hun  bedenkingen hebben of dit werkt, maar om te ontvangen, heb ik reeds goed werkende yagi's met varicaps gebouwd. Echter kun je daarmee niet zenden. Dat produceert al gauw de nodige harmonischen.

Een nadeeltje is nog dat de stand van de C s niet is te bepalen, zonder het dichtbij te bekijken, behalve dan dat de C's tweemaal door een punt gaan met dezelfde capaciteit. Ze hebben geen eindstop.

Vooralsnog kan de antenne niet permanent buiten staan. Hij is zo niet bestand tegen regen en vocht. En zeker bij verticale opstelling is het moeilijk een waterdichte behuizing toe te passen.

Detail. De asjes zijn met een m6 kroonsteen bevestigd.

Mantelstroomfilter en de C's . Er is een butterfly type òf 

                                eentje met geïsoleerde as nodig.        Stukjes snijplank zijn toegepast                                        voor de bevestiging.

Testopstelling horizontaal.

 

Remote afstembare DAB antenne 3 elements yagi met varicaps

 Na een FM en 2m versie, nu de beschrijving van een DAB yagi. Het werkt hetzelfde. Ook met BB640 's. De kleine printjes met varicap heb ik van een flinke laag bootlak voorzien. Dat is belangrijk , want  anders veroorzaakt regen of vocht al snel een afname van het bereik. Bij flinke regen zakt de frequentie met ca. 1 kanaal. Voor kan. 7a moet ik dan een iets hogere spanning op de varicaps instellen dan bij droog weer.

Door deze afstemming per element haalt de antenne zo'n 7 dBd gain over de hele band.

Hier de lengtes:

Reflector 2x 41 cm

Dipool 2x 38 cm

Director 2x 37 cm.

Afstand tussen de elementen 25 cm, maar dat is niet echt kritisch.

De resultaten zijn leuk. Zwakke muxen zijn slechts hoorbaar na nauwkeurige afstemming. Zoals bijv. Kan. 7A Zuid, 9b antenne DE en Noord west 9D. Ieder kanaal moet dan opnieuw afgestemd worden

Dit omdat bij DAB een verschil van 1. dB kan betekenen ontvangst of geen ontvangst. Dit speelt veel minder op de FM band . Bij het afregelen bekijk ik het S getal eerst op mijn R 7000 ontvanger. Dit moet minimaal S 4 a 5 zijn voor ontvangst. Hierna regel ik op minimale error op mijn DAB radio. Soms komt de beste ontvangst niet helemaal overeen met een maximaal S getal. Zal te maken hebben met meerdere zenders óf het tegelijk ontvangen van meerdere zenders van die MUX.

En omdat de bundel in één richting wijst, kan ook het ruis en storingsniveau minder worden.

Om de dipool meer breedbandig te maken , heb ik er nog 2x BB181 in gesoldeerd. Die zijn 2 tot 18 pF. Dipool verlengd met 2x 2 cm. Dit gaf echter nauwelijks verschil, eerder werd het bereik minder.

De DAB band is procentueel nog breder dan de FM band. Kanaal 5c en 12 b zijn ongeveer de grenzen van het bereik van de antenne. Kanaal 13 haalt hij niet, maar van kan. 6 t/m 12A gaat het heel mooi. Maar daarbuiten gaat het nog altijd beter dan een breedband antenne !

 Ik gebruik een Polytron antenneversterker PA145/211RS uit de jaren 80, maar werkt nog steeds goed. Opvallend is dat ik 9D Irnsum het beste ontvang op de achterkant.

Error zo tussen 5 en 20 %. Vreemd is dat ik de director op z'n kleinst moet maken. Heeft wellicht te maken met een zo gunstig mogelijke aanpassing op de versterker. Overigens lukt dit per 29-10-2021 niet meer omdat de Duitse MUX het kanaal bezet.

Bij normale omstandigheden, ontvang ik ca. 16 muxen. Dat zijn 5A, 5C, 5D, 6A, 6B, 7A, 7B, 7D, 8A, 8B, 9B, 9D, 10A, 10B, 11C, 11D en 12C.

Later heb ik nog een zes elements versie gemaakt. Deze werkt nog iets beter. Iets meer richteffect en gain. Ook valt op dat op een ongebruikt kanaal een veel lagere achtergrond qrm niveau heerst.

De directors zijn respectievelijk 2x35, 2x33,5 , 2x33 en 2x 32,5 cm. De andere elementen hetzelfde als bij de 3 elements versie. Het effect van afstemming is wel duidelijk minder dan bij de eerste drie elementen. Men zou deze de afmeting kunnen geven voor het hoogste kanaal en geen afstemming toepassen. Dat scheelt in het constructiewerk.

Mantelstroom filter met 4 wdg RG 174 op 5/8 buis

Aan weerszijden heeft de dipool een BB640.  

Boeket Mein NRW op 9D. Zes zenders komen binnen.

ENGLISH:

After an FM and 2m version, now the description of a DAB yagi. It works the same. By placing varactors in the middle of the elements, we can reduce their electrical length. So each element can be tuned and we can achive maximum gain for the channel, we wish. About 7 dBd for a 3 elements. It also workes with BB640's. 

It's in fact a yagi for channel 5 of which the element lengths can be electronically reduced by lowering the capacity of the varactors. The sizes are somewhat smaller because there are some wires to connect the varactors. They lengthen the elements somewhat.

 From channel 8 till 10 it's possible to receive on the backside of the antenna.

Here are the lengths:

Reflector 2x 41 cm

Dipole 2x 38 cm

Director 2 x 37 cm.

2nd director 2 x 35 cm

3rd director 2 x 34 cm

The results are nice. Weak muxes are only audible after tuning. Like ch.

 Kan. 10A from NDR Lingen.

In percentage terms, the DAB band is even wider than the FM band. Channels 5b and 12b are approximately the limits of the range. From can. 6 to 11 works very well. But beyond that it is still better than a wideband antenna !

Mantle flow filter with 4 wdg RG 174 on 5/8 tube.

The dipole has a BB640 on either side. I'm using a low noise Televes masthead pre amp.

5 elements version

Tuning box with six potmeters

Screen shot of Qirx

Six elements version

Afstembare en omkeerbare 3 elem. yagi voor 2 meter band tot 160 Mhz.

 Je ziet dit principe helaas alleen maar bij microgolf antennes, maar het werkt ook op 2 meter.

Een reflector kan verkort worden tot director door een C in het midden te plaatsen.

In mijn geval varicaps BB640. Die zitten op stukjes printplaat met 2 R's van 15 k. 

Zowel reflector als director zijn 2x 50 cm. De dipool is 2x 60 cm.4

Ik gebruik een oude 3 aderige netkabel om de DC spanningen te regelen. De dipool heeft aan elke zijde een varicap.

Bij 0 volt is het element een reflector, bij ca 15 volt een director.  Bij 30 volt staat alles op 160 Mhz.

Hij is afstembaar van 140 tot 160 Mhz. De dipool is bij resonantie op 145 Mhz ca. 120 ohm. Dit wordt verlaagd tot globaal 50 ohm, wanneer men de reflector en director af stemt op 145 mhz. Bij het draaien aan de 3 pot.meters, kun je heel leuk op max. S getal af regelen. Dan kom je op ca. 7 dBd gain. Òf op minimaal signaal.

De kale dipool bestrijkt zelfs 125 tot 160 Mhz, maar reflector en director beslaan slechts 140 tot 160 Mhz. De richting kan ook 180 gr gedraaid worden. Dat gaat dus geruisloos zonder rotor.. Dit kan door de de 0 en 15 volt te verwisselen op de elementen.

In MMANA kom ik bij 145 mhz op 18 pF uit voor een director. Bij de dipool op 2x 5 pF.

De antenne ontvangt duidelijk beter dan een rondstraler.

Een 2e director geeft nog heel iets ruisvermindering. S getal wordt een fractie hoger,

Het enige nadeel is dat zenden slechts met max. 1 watt gaat, anders raken de BB640 s defect. 

Verdere mogelijkheden: wanneer men ook tot ca. 165 Mhz optimaal wil kunnen afstemmen, is het beter de director te verkorten tot 2x 47 cm. Samen met de aansluitingen komt men dan op max. 96 cm uit. Dus de laagste frequentie is dan zo'n 144 Mhz.

BB640 met 2x 15 k en 1nF.

2x varicap , deze gaan met 15 k naar de + DC. De - van 1 varicap gaat naar de buitenader van het mantelstroom filter.
De andere gaat via 330 pF naar de binnenader.

4 elements versie

regeldoosje op 30 V

3 elements versie. 

Schema bij de dipool