Array 2 x 5 el yagi

Visto che da casa non riesco a fare granchè in banda VHF ho deciso,
su consigio di Andrea IZ1IVA di costruire un array di 2 antenne yagi 5
elementi.
La scelta è caduta sulla 5 elementi perchè essendo lunga 2 metri mi
stà in macchina, se fosse stata più lunga avrei avuto difficoltà per il
trasporto.
Le caratteristiche sono queste:
5-Element 28-Ohm-Type

Boom 2m, Gain 9dBd, F/B >
20dB

Stacking distances

2,40m vertical

2,55m
horizontal
Le misure dell'antena di dk7zb sono queste:
Il radiatore ha diametro 10 mm, tutti gli altri elementi sono 8 mm
___________ Riflettore Rad Dir 1
Dir 2 Dir 3
Posizione 0mm
410mm 815mm 1475mm 1970mm
Lunghezza 1024mm 958mm
919mm 922mm 888mm
Per farla funzionare ho dovuto allungare il radiatore di circa 10 mm


Al brico ho trovato del tubo di sezione quadrata da 20 mm di lato in
spezzoni da 2m e delle scatole di derivazione per impianti elettrici
con una scanalatura sul fondo larga 20 mm, che fa sì che la scatola
rimanga dritta sul boom.
Le scatole che ho preso io non hanno marchio, mentre in un altro
brico le ho trovate marchiate Scame.

Foto del fondo

Il primo lavoro da fare è creare la sede per il radiatore
dell'antenna che sarà di diametro 10 mm.
Un sistema molto comodo è appoggiare la scatola sul tavolo senza il
coperchio, scaldare con un saldatore ad aria calda , o un phon da
carroziere i supporti per le viti dentro alla scatola , inserire un
tondino diametro 10 attraverso ai fori della scatola e premere verso il
basso.
Foto del lavoro finito

Nella foto si vedono anche i fori per fissare il radiatore con delle
fascette.
Il supporto centrale del dipolo è un tondino di nylon, da 10 mm
tornito per farlo diventare 8mm.
Facendo altre prove la soluzione più comoda è scaldare il tubo di
alluminio in modo che possa fondere il nylon e inserire a forza il
tondino di nylon, poi tagliare le sbavature in eccesso.
Fra le du parti del radiatore ci sono 10 mm di distanza, in tondino è
fissato al tubo di alluminio tramite dei rivetti che tengono anche le
paglette per collegare il cavo.
Qui sotto si vede il risultato una volta assemblato il radiatore


Ora si appoggia la scatola sul boom e si praticano 2 fori sia sulla
scatola che sul boom, in modo da poter fissare la scatol sul boom,
bisogna fare molta attenzione a posizionare la scatola in modo che il
direttore rimanga posizionato alla giusta distanza dal fondo
dell'antenna.
Dentro ai fori ho inserito dei bulloni 4x35 e li ho fermati con un
dado dalla parte posteriore.

Nella foto si vedono sia il connetotre n che l'adattatore di
impedenza, che andranno montati dopo.

Nella parte sopra del boom i fori sono stati allargati per far
entrare i dadi quando si monta la scatola, dalla parte inferiore
verranno poi fissati con dei galletti.


Il connettore N viene fissato con 4 rivetti e e rondelle al foro
posteriore della scatola.

Per velocizzare il montaggio e lo smontaggio i direttori e il
riflettore sono fissati con delle mollette per panni, non è stato facile
trovarne di così rigide.
Da una parte sono state piallate, limate e carteggiate per rendere la
superfice liscia, altrimenti le scritte e le decorazioni sulla plastica
non facevano appoggiare bene la molletta al boom.
Si vede anche il foro che servirà a fissare definitivamente la
molletta.

Una volta rimontate le mollette vengono fissate al boom con una
fascetta:


Ora è necessario creare 2 adattatori di impedenza identici, uno per
antenna.
L'adattatore di impedenza non è altro che uno spezzone di
cavocoassiale lungo 1/4 d'onda di impedenza diversa da quella del cavo.
L'impedenza della linea è 50 Ohm mentre l'impedenza dell'antenna è 28
Ohm
L'impedenza che deve avere il cavo é data dal seguente calcolo:

Il risultato indica 37,41 ohm, non esiste (che io sappia) un cavo con
questa impedenza, ma ci si può avvicinare molto mettendo in parallelo
due cavi da 75 Ohm (ad esempio cavo tv o rg 59), così si arriva
37,5Ohm.
La lunghezza si calcola così:

I calcoli fra le parentesi servono per calcolare la lunghezza di un
quarto d'onda, che viene poi moltiplicato per il fattore di velocità del
cavo, quindi bisognerà procurarsi tale valore dal sito di chi produce
il cavo.
Questo calcolo indica che l'adattatore deve essere lungo 0,462 m ,
cioè 46,2 cm, questa misura comprende solo la parte dove il cavo rimane
intero, cioè la lunghezza della schermatura.
Si tagliano due spezzoni di cavo di circa 3 cm in più, si spelano e
si affiancano.
Questo va fatto da entrambe le parti.
Avendo a disposizione un analizzatore d'antenna ho messo due
resistenze che in parallelo arrivassero a 28 Ohm e ho controllato che
dall'altra parte dello spezzone vedessi 50 Ohm
Questo vavo va saldato fra il connettore N e le due pagliette
lasciate sul radiatore, la massa del connettore N va anche collegata su
un bullone di supporto dell scatola, in modo che vada a massa con il
boom.

Questa foto non è un granchè ma rende l'idea di come va messo il
cavo, bisogna fare molta attenzione che suelle due antenne i cavi vanno
saldati allo stesso modo, e non inverititi, ad esempio la calza a destra
e in centrale a sinistra.

Questo tipo di adattatore NON è un balun, quindi è consigliabile
mettere un anello di ferrite sul cavo, vicino al connettore d'antenna.
Si fissano le scatole sui boom e gli elementi nelle mollette, volendo
è possibile fare un segno per centrare facilmente gli elementi nelle
mollette.
Ora le antenne sono finite, non resta che provarle una per una e fare
i dovuti arrangiamenti ad esempio sulla lunghezza del radiatore e sulla
distanza del primo direttore, così da portare l'antenna ad essere
risonante a 50 ohm.

Per collegare le antenne in array DK7Zb consiglia di tenerle a 2,4
metri di distanza.
I cavi di collegamento devono avere una lunghezza identica, dalla
parte opposta delle antenne saranno collegati in parallelo, e poi
andranno su un adattatore come quello montato sulle antenne, collegati
calza con calza e centrale con centrale.

In questo punto l'impedenza sarà 25 ohm, ma non ho trovato un modo
per avere un cavo da 35 Ohm, così ho deciso per l' adattatore da 28 Ohm,
anche se porta sul trasmettitore un minimo di ros.
Qui sotto la foto del collegamento con il cavo del trasmettitore

Nella realtà la saldatura non è brutta come sembra in foto!!!!!!!!!!!
DK7ZB consiglia di tenere queste antenne ad una distanza di 2,40m se
disposte in verticale, una distanza maggiore non influirebbe
negativamente, ma è inutile, mentre una distanza minore influirebbe
sulle prestazioni.
Questa distanza si trova simulando le antenne con software come mmana
o altri, in linea di massima più le antenne sono lunghe più la distanza
è maggiore.
Qui sotto una foto delle antenne montae, con Joe Condor che spunta da
sotto.

Spero che questo articolo possa essere utile a chi volesse costruire
delle antenne simili.