3 band Collinear Antenna για τα 6 μέτρα - 2 μέτρα & 70 cm

 

Tri-band Sleeved Collinear Antenna

για τα 6 μέτρα - 2 μέτρα & 70 cm

Βασισμένη σε μια ιδέα του W7LPN Rick Frazier

Περιγράφεται μια κεραία Tri-Band 6m/2m/70cm Collinear που αν κατασκευαστεί σωστά, χρησιμοποιώντας τα υλικά που προτείνoνται, θα σας προσφέρει χρόνια τις υπηρεσίες της.
Είναι μια βαρέως τύπου collinear multiband vertical, με περίβλημα από φάιμπεργκλας σχεδιασμένη να λειτουργεί στα 6 μέτρα, 2 μέτρα καί τα 70 εκατοστά. Το περίβλημα από φάιμπεργκλας έχει μήκος 5.486 mm και περιέχει τα 5 στοιχεία της κεραίας, το balun και έναν κονέκτορα PL-259.

ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ – ΥΛΙΚΑ - ΕΡΓΑΛΕΙΑ
ΥΛΙΚΑ.
Σωλήνες από φαιμπεργκλάς (η πλαστική σωλήνα) 4 τμήματα:
1 τεμ 45Χ1219 (πλαστική σωλήνα Φ45)
3 τεμ 50Χ1219 (πλαστική σωλήνα Φ50)
(Μόνο 2 από τα 3 τμήματα 50 mm X 1.219 mm χρησιμοποιούνται για την κεραία Χρησιμοποίησα το επιπλέον τμήμα των 50 mm για αργότερα στην κάτω βάση).

Διογκώστε τα άκρα των σωλήνων ετσι ώστε το ένα να “κουμπώνει” με το άλλο ή χρησιμοποιήστε μούφες. Σημειώστε οτι το φάιμπεργκλας έχει μεγαλύτερη αντοχή από τον πλαστικό σωλήνα.

Γαλβανισμένο συρματόπλεγμα με κουτάκι 2,5 mm ή μικρότερο από οποιοδήποτε κατάστημα σιδηρικών. (Συρμάτινη σίτα παραθύρων. Πάρτε γαλβανιζέ για να μην σκουριάζει. Εναλλακτικά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε φύλλο χαλκού ή χαλκοσωλήνα Φ32. Εχει το ίδιο αποτέλεσμα , μεγαλύτερη αντοχή σε καιρικές συνθήκες αλλά και αρκετά μεγαλύτερο κόστος κατασκευής)
3 τμήματα 972 mm X 102 mm
2 τμήματα 486 mm X 102 mm

Καλώδιο #18. 6.1 μέτρα 1,0 - 1,5 mm (#18) μονωμένο καλώδιο (χρησιμοποιείται για τη σύνδεση των ενεργών στοιχείων από κάτω προς τα πάνω )

Ξύλινοι πείροι (κίλυνδροι) - 5 τεμάχια 32 mm x 152 mm. (32 χιλ. διάμετρος Χ 152 χιλ. Ύψος ) Χρησιμοποιούνται για τη στήριξη των στοιχείων κεραίας μέσα στις σωλήνες και για τα καλώδια σύνδεσης στο κέντρο τους.

Πιστόλι θερμής κόλλας
Εποξική κόλλα

Πιστόλι συρραπτικού

Διάφορα εργαλεία χειρός (οτι σας χρειασθεί)

Προετοιμασία των πείρων:
Τρυπήστε τα 5 ξύλινα τεμάχια με τρυπάνι σε τόρνο από την μία άκρη έως την άλλη με διάμετρο τρύπας 20 mm. Εάν δεν έχετε τόρνο, απλώς χρησιμοποιήστε ένα τρυπάνι 5 mm ή μεγαλύτερο το πολύ έως 15 mm.

Στερεώστε τον πείρο σε μια μέγγενη σε όρθια θέση και τρυπήστε όσο το δυνατόν προσεκτικά ξεκινώντας στο κέντρο στο ένα άκρο ενός πείρου και τρυπήστε προς το κέντρο του απέναντι άκρου. Επαναλάβετε από την άλλη άκρη. Ας ελπίσουμε ότι οι τρύπες θα συναντηθούν και θα έχετε μια τρύπα 15 mm σε όλη τη διαδρομή μέσα από τους πείρους. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν τρυπάνια μικρότερου ή μεγαλύτερου μεγέθους, αρκεί το καλώδιο #18 (διάμετρος καλωδίου χωρίς μόνωση 1 ή 1,5 χιλιοστά , με την μόνωση περίπου 2 έως 2,3 χιλιοστά) να περνάει εύκολα από την τρύπα στον πείρο. Στον πείρο που είναι στο κάτω μέρος η τρύπα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 12 χιλιοστά έως 20 χιλιοστά για να περάσει μέσα το RG213.
Τρυπήστε το κέντρο του πείρου από άκρη σε άκρη όσο το δυνατόν καλύτερα. Εάν δεν τα καταφέρνετε ή είστε τελειομανής, απλώς πηγαίνετε τους πείρους σε ένα μηχανουργείο που διαθέτει τόρνο και πείτε στον μάστορα τι ακριβώς θέλετε.
Στη συνέχεια, κοντά στο κέντρο των πείρων στις απέναντι πλευρές, ανοίξτε τρύπες γωνίας 45 μοιρών προς τα κάτω στην κεντρική οπή. Και οι δύο τρύπες πρέπει να βγαίνουν από τον πείρο κοντά στο κέντρο σε απόσταση 180 μοιρών μεταξύ τους (στις αντίθετες πλευρές). Αυτό ειναι απαραίτητο για να μπορείτε να τραβήξετε το μονωμένο καλώδιο #18 μέσα από τους πείρους ώστε να μπορεί να τροφοδοτηθεί το επόμενο στοιχείο. Οι εξωτερικές άκρες των οπών να είναι μεσα στο κενό που αφήνουμε ανάμεσα στα πλέγματα, δηλ. 1,25 χιλιοστά το μέγιστο από το κέντρο του πείρου. Δείτε το σχέδιο παρακάτω:

 Ξύλινος πείρος

Προετοιμασία ομοαξονικού:
Πάρτε 1,52 μέτρα RG-213 υψηλής ποιότητας με κοννέκτορα PL-259 στο ένα άκρο. Προσέξτε η θωράκιση του καλωδίου να είναι από χαλκό για να μπορείτε να κολλήσετε την θωράκιση στο καλώδιο #18 και στο πρώτο πλέγμα. Απογυμνώστε περίπου 76 mm μόνωσης και στρίψτε τη θωράκιση, έτσι ώστε και οι δύο αγωγοί να μπορούν να τραβηχτούν αργότερα μέσα από τον κάτω πείρο. Ο κάτω πείρος πρέπει να τρυπηθεί αρκετά φαρδιά , έως 20 χιλιοστά, ώστε το ομοαξονικό να μπορεί να μπεί άνετα. Αφήστε εσωτερική μόνωση επιπλέον περίπου 25 – 30 mm στον κεντρικό αγωγό για να είναι μονωμένος μέχρι την σύνδεσή του στο πλέγμα #2.

Το Balun:
Χρειάζονται 7 κομμάτια χάντρες φερρίτη #43 για το balun. (δαχτυλιδια φερρίτη διαμέτρου 18mm εξωτερικής 10,5 – 11 mm εσωτερικής και πλάτους 6-7 mm) Πρέπει να τα περάσετε στό ομοαξονικό πριν από τη συναρμολόγηση της κεραίας, εκτός εάν αφήσετε τον κοννέκτορα PL-259 αποσυνδεδεμένο και τον κολλήσετε στο τέλος.

Η ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ:
Η εξωτερική κατασκευή της Tri-Band Collinear αποτελείται από ένα κάλλυμα από σωλήνα 45 και 50 mm από φαιμπεργκλας (μπορεί να χρησιμοποιηθεί PVC) με καπάκι στο επάνω μέρος. Το ακριβές μήκος των τμημάτων του καλλύματος ή η τοποθέτηση των αρμών του καλλύματος δεν είναι κρίσιμο. Θα είναι συνολικού μήκους περίπου 5.486 mm συμπεριλαμβανομένης της βάσης στήριξης. Ανατρέξτε στο σχέδιο του διαγράμματος παρακάτω και στις εικόνες στο τέλος.

 

Εικόνα 2.
Παρατηρήστε στο ένθετο στο σχέδιο ότι ο κεντρικός αγωγός από το ομοαξονικό είναι συνδεδεμένος στο κάτω μέρος του στοιχείου #2. Το μπλενταζ (εξωτερικό πλέγμα ομοαξωνικού) συνδέεται με το κάτω στοιχείο #1 που φαίνεται με γκρι χρώμα στο σχέδιο και επίσης με το καλώδιο #18 τροφοδοτεί μέσω του πείρου το κάτω μέρος του στοιχείου #3.

Κατασκευή των στοιχείων της κεραίας:
Η πραγματική κεραία αποτελείται από τμήματα συρματοπλέγματος με κουτάκια 2,5 mm κομμένα 972 mm x 102 mm και κουλουριασμένα σε κυλίνδρους με ξύλινους πείρους 32 mm x 152 mm τοποθετημένους μεταξύ κάθε στοιχείου από συρματόπλεγμα. Θα πρέπει να υπάρχει ένας τέτοιος πείρος σε κάθε άκρο των τμημάτων συρματοπλέγματος όταν τελειώσετε. Το επάνω και το κάτω τμήμα έχουν μήκος 486 mm. Τα άλλα 3 (ενδιάμεσα) στοιχεία έχουν μήκος 972 mm το καθένα.
Εάν έχετε αρκετά μεγάλη επιφάνεια εργασίας, απλώστε όλη την κατασκευή στο πάτωμα από άκρη σε άκρη ξεκινώντας με το τμήμα 972Χ102 και τελειώνοντας με το τμήμα 972Χ102. Μήκη στοιχείων: #1 - 486 mm (Στο κάτω μέρος της κεραίας) #2 - 972 mm #3 - 972 mm #4 - 972 mm # 5 - 486 mm (Στο επάνω μέρος της κεραίας)

ΠΡΟΣΟΧΗ!! Αφήστε 25 mm ΚΕΝΟ διάστημα μεταξύ κάθε στοιχείου.

Τοποθετήστε τους τελειωμένους πείρους ανάμεσα σε κάθε στοιχείο και στα δύο άκρα. Πρώτα συρράψτε το πλέγμα στα άκρα σε κάθε πείρο κάνοντας ένα συνεχές κομμάτι (κίλυνδρο), αφήνοντας έναν ηλεκτρικό διαχωρισμό μεταξύ των στοιχείων περίπου 25 mm.
Τυλίξτε τα γύρω από τους πείρους στα άκρα των μηκών 972 mm τυλίγοντας τα 102 mm γύρω από το ξύλο για να σχηματίσουν ένα κύλινδρο διαμέτρου 32 mm γύρω από τον ξύλινο πείρο.
Οι κεντρικές άκρες του πλέγματος ίσως ανοίξουν λίγο. Μην ανησυχείτε για αυτό, αλλά βεβαιωθείτε ότι οι αιχμηρές άκρες είναι ελαφρώς λυγισμένες προς τα μέσα. Το να παραμένει ανοιχτό το βοηθά να διατηρείται εύκαμπτο ενώ θα το εισάγετε αργότερα στη σωλήνα. Αν το άνοιγμα σας ενοχλεί, μπορείτε να το “μαζέψετε” με μονωτική ταινία.
Οι πείροι όπως είπαμε παραπάνω, έχουν τρυπηθεί στο κέντρο από άκρη σε άκρη για να περάσει μέσα το λεπτό καλώδιο #18. Αυτό σας επιτρέπει να διατηρείτε το λεπτό καλώδιο #18 στο κέντρο. Φανταστείτε το λεπτό καλώδιο ως τον κεντρικό αγωγό ενός κομματιού ομοαξονικού και το συρματόπλεγμα ως θωράκιση.

Σύνδεση των στοιχείων:
Το λεπτό καλώδιο #18 περνάει μέσα από τους πείρους και συγκολλάται εναλλάξ, παρακάμπτοντας ένα στοιχείο κάθε φορά και συγκολλάται 180 μοίρες από την προηγούμενη σύνδεση λεπτού σύρματος για να διαχωριστούν ηλεκτρικά οι συνδέσεις. Δείτε τις εικόνες παραπάνω.
Το στοιχείο #1 συνδέεται με το εξωτερικό (θωράκιση) του ομοαξονικού. Συγκολλήστε τη θωράκιση στο πάνω άκρο του στοιχείου #1 στην απέναντι πλευρά όπου θα συγκολλήστε τον κεντρικό αγωγό στο στοιχείο #2. Στο ίδιο σημείο, ένα λεπτό καλώδιο #18 συγκολλάται στη θωράκιση και περνάει μέσω του πείρου (#2), μεταξύ των στοιχείων #1 και #2, προς τα πάνω μέσω του πείρου (#2) στο στοιχείο #3. Το ίδιο επαναλαμβάνεται στο στοιχείο #5. Οι τρύπες 45 μοιρών στους πείρους υπάρχουν για να τραβήξουν τη θωράκιση προς τα κάτω και τον κεντρικό αγωγό προς τα πάνω και προς τα έξω.
Ο κεντρικός αγωγός του ομοαξονικού συγκολλάται απευθείας στο στοιχείο #2, στη συνέχεια ένα λεπτό σύρμα από την κορυφή του στοιχείου #2 περνάει μέσω του πείρου (#3) προς τα πάνω και μέσω του πείρου (#4) και συγκολλάται στο στοιχείο #4. Με άλλα λόγια, ο κεντρικός αγωγός της ομοαξονικής τροφοδοσίας, χρησιμοποιώντας καλώδιο #18, συνδέεται ΜΟΝΟ στα στοιχεία 2 και 4. Η θωράκιση του ομοαξονικού συνδέεται ΜΟΝΟ στα στοιχεία 1, 3 και 5, χρησιμοποιώντας καλώδιο #18.
Εάν δυσκολεύεστε να το καταλάβετε, απλώς δείτε τα σχέδια.
Τα τελειωμένα εσωτερικά μέρη είναι κοντά στα 3963 mm μείον το balun.

Επέλεξα να χρησιμοποιήσω σωλήνα από fiberglass 1219 X 50 mm ως βάση στήριξης στο κάτω μέρος και για να καλύψω το balun και για προστασία από τις καιρικές συνθήκες. Γλίστρησα τη σωλήνα των 50mm προς τα πάνω, πάνω από τη σωλήνα των 45 mm, 6 εκατοστά περίπου, για να ενισχύσω τη βάση και να αφήσω περιθώριο για να καλύψει το balun.
Το Balun γίνεται τοποθετώντας 7 τεμάχια κιλύνδρων φερρίτη #43 κάτω από το στοιχείο #1.

Χρησιμοποίησα σπρέι σιλικόνης για να βάλω τα κομμάτια της κεραίας μέσα στον εξωτερικό σωλήνα και στερέωσα τα πάντα στη θέση τους με εποξική κόλλα.
Τα πάντα είναι σφραγισμένα αεροστεγώς μέσα στο σωλήνα από fiberglass. Φυσικά εσείς μπορείτε να τα στερεώσετε και χωρίς να τα κολλήσετε.

Ακολουθούν ορισμένες αναγνώσεις "κέρδους" και SWR από nanoVNA :

2m - 8,56 dBi
70cm - 12,02 dBi
6m - 3,07 dBi (Στους 50 MHz δεν τα πήγαμε και τόσο καλά σε απολαβή)

SWR:
Με ισχύ εκπομπής 50 watt εμφανίζει μετά βίας στάσιμα 1,2 προς 1 ή καλύτερα από τους 144,1 έως 147,9 MHz και 1,4 προς 1 για ολόκληρη τη μπάντα των 70 cm (440 – 460 MHz)
Στην μπάντα των 6m τα στάσιμα είναι από 1,4 έως 1,9 προς 1.

Προσοχή! Προτείνεται να ΜΗΝ χρησιμοποιούνται περισσότερα από 100 watt ισχύος με αυτήν την κεραία σε οποιαδήποτε μπάντα. Τα υψηλότερα επίπεδα μπορεί να βλάψουν την κεραία ή τον πομπό σας! Τα ακριβή επίπεδα ασφαλούς ισχύος δεν έχουν επαληθευτεί!

ΚΑΛΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ

SY2CYZ