2 m. Band VHF δίπολο με"Gamma"
match system


Στη σελίδα αυτή περιγράφεται το δίπολο από την ιδιοκατασκευασμένη Collinear κεραία μου για την μπάντα των 2 μ., η οποία έχει απολαβή 5,1 DBi με 2 δίπολα και 8,1 DBi αν κατασκευασθεί με 4 δίπολα (Omni directional). Η παρεχόμενη από την κεραία απολαβή αυτή είναι ισότιμη με μία 2 x 5/8 ή 3 x 5/8 εργοστασιακή κάθετη κεραία αντίστοιχα. Στην πράξη, είναι πάρα πολύ δύσκολο να κατασκευάσει κάποιος μία 3 x 5/8, αντίθετα με την κεραία που περιγράφω, η οποία χρησιμοποιεί απλά υλικά και δεν έχει τίποτε δυσεύρετο. Λίγο αλουμίνιο, μερικά μέτρα καλώδιο RG και πολύ.. μεράκι απαιτεί μόνον.

DIPOLE6a.gif - 13605 Bytes

Dimensions of Dipole


A = 99 cm

B = see text

C = 24 mm

D = 26,5 cm

E = 14 mm

F = 12 mm

L = > 50 cm
FIG. 1


Η εικόνα 1 ( Fig. 1) δείχνει λεπτομερέστατα την όλη κατασκευή του διπόλου. Το BOOM αποτελείται από ένα τετραγωνικής διατομής κομμάτι αλουμινίου 15x15 mm., το μήκος του οποίου πρέπει να είναι τουλάχιστον 50 cm = λ/4 ( "L" dimension στην Fig.1), διαφορετικά η κεραία θα χάσει την ομοιόμορφη (Omni-directional) πρός όλες τις κατευθύνσεις ακτινοβολία της. Αν επί παραδείγματι το Boom είναι μικρότερο από λ/4, τότε ο ιστός ή ο πύργος που υπάρχει πίσω από το δίπολο, δρά σαν ανακλαστήρας και αυτό αρκεί για να επιρρεάσει το λοβό ακτινοβολίας έτσι ώστε η κεραία ν'αρχίσει να συμπεριφέρεται όχι σαν απλό δίπολο, αλλά σαν κεραία 2 στοιχείων.



Τόσο το δίπολο, όσο και το Gamma-match, είναι και τα δύο κατασκευασμένα από αλουμινένιο σωληνάκι με εξωτερική διάμετρο 8 mm. Το υλικό αυτό το χρησιμοποιούν στη χώρα μας για κατασκευές κεραιών TV, συνεπώς είναι πολύ εύκολο να το προμηθευτείτε από κάποια βιοτεχνία κατασκευής κεραιών. Αυτός είναι άλλωστε και ο λόγος που χρησιμοποίησα κάτι παρόμοιο.

Το "Slide bracket" είναι κατασκευασμένο από ένα κομμάτι αλουμινίου, μία λουρίδα αλουμινίου, που έχει περίπου 12 mm πλάτος x 7,5 cm μήκος. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ακόμη κι'ένα "κολλιέ" γείωσης, σαν αυτόν που βάζουν στους θερμισίφωνες, αλλά στην περίπτωση αυτή φροντίστε να είναι ανοξείδωτος (γαλβανιζέ), αλλιώς μετά την πρώτη βροχή ή από την υγρασία θα εμφανιστούν σημάδια ηλεκτρόλυσης λόγω διαφορετικών μεταλλικών μερών, κάτι που θα επιρρεάσει άσχημα την "καλή" ηλεκτρική επαφή στο σημείο αυτό.

clamp12.gif - 10226 Bytes
FIG. 2

Η παραπάνω εικόνα δείχνει πώς είναι λυγισμένη η αλουμινένια "λουρίδα", ώστε να κατασκευαστεί το "Slide bracket". Για την κατασκευή του χρησιμοποίησα για μικρή μέγγενη και μία πένσα. Τοποθετώντας μέσα στο αλουμίνιο ένα τρυπάνι με ελαφρώς μικρότερη διάμετρο από αυτή που έχει το σωληνάκι αλουμινίου (π.χ. 7 mm), απλώς "τύλιξα" τη λουρίδα αλουμινίου γύρω από το τρυπάνι. Με τη μέθοδο αυτή μπορούμε να κατασκευάσουμε εύκολα ένα απλό "bracket" για τον συντονισμό του Gamma-match. (FIG. 2)
Τη ίδια ακριβώς μέθοδο χρησιμοποίησα για την κατασκευή του σφικτήρα που συγρατεί το δίπολο στο Boom.


Gamma_up4.gif - 8783 Bytes

H ανω εικόνα δείχνει τις λεπτομέρειες του διπόλου και του Gamma-match σε τομή.
FIG. 3

Το "Gamma match" έχει κατασκευασθεί από ένα κομμάτι σωληνωτού αλουμινίου, σαν αυτό που χρησιμοποιείται και στο στοιχείο του διπόλου, συνολικού μήκους περίπου 26,5 cm (dimension D ). Η απόσταση μεταξύ του διπόλου και του "Gamma" είναι περίπου 22 mm (FIG. 3). Η ράβδος "Gamma" είναι παράλληλη ως πρός την νοητή ευθεία του διπόλου.

Το "matching system" κατασκευάζεται απογυμνώνοντας την μία άκρη του RG58U, περίπου 26 cm. Το μεγαλύτερο μέρος απο τα "απογυμνωμένα" αυτά 26 cm, θα εισαχθούν μέσα στο αλουμινένιο σωληνάκι που αποτελεί το "Gamma-match. Υπ'όψιν ότι, απλώς "εισάγουμε" το καλώδιο μέσα, ΔΕΝ το συνδέουμε πουθενά. Με τον τρόπο αυτό κατασκευάζουμε έναν πυκνωτή... όπως θα γνωρίζετε μάλλον, ένας πυκνωτής έχει δύο οπλισμούς... εδώ, ο ένας οπλισμός αποτελείται απο το απογυμνωμένο RG και το κεντρικό αγωγό του, ο δε άλλος οπλισμός από την εσωτερική επιφάνεια του σωλήνα που αποτελεί το Gamma-rod. Στην περίπτωση αυτή έχουμε δηλ. κατασκευάσει έναν κυλινδρικό πυκνωτή, του οποίου η χωρητικότητα μεταβάλλεται μετακινώντας τον σωλήνα ή το Slide-bracket, έτσι ώστε να επιτυχουμε τέλειο συντονισμό της κεραίας, μ΄'εναν πολύ απλό τρόπο !
Σημείωση: επειδή η εσωτερική διάμετρος του αλουμινένιου σωλήνα που αποτελεί το Gamma, είναι μεγαλύτερη απο την διάμετρο της "ψύχας" στο RG58, πρέπει να τοποθετήσουμε πάλι γύρω από τον κεντρικό αγωγό του RG58 το εξωτερικό μαύρο πλαστικό κάλυμμα που αφαιρέσαμε, χωρίς φυσικά το θώρακα (πλενταζ). Με το τρόπο αυτό βοηθάμε την "ψύχα" του RG να είναι ομόκεντρη κατά μήκος του εσωτερικού χώρου, στον αλουμινένιο σωλήνα του Gamma. H παρακάτω εικόνα δείχνει λεπτομερώς την προπαρασκευή του RG58 σε 4 απλά "βήματα".

rg_gamma4.gif - 26216 Bytes
FIG. 4

Η απόσταση "G" στην άνω εικόνα, θα "εισαχθεί" μέσα στον σωλήνα "Gamma". Η θωράκιση του RG πρέπει να συνδεθεί στη βίδα στήριξης του διπόλου με το Boom. Η εικόνα 5 κατωτέρω, δείχνει τις λεπτομέρεις.


dipole2rev4a.gif - 17167 Bytes
FIG. 5

Ας υποθέσουμε λοιπόν, ότι έχετε "ανά χείρας" το δίπολο που κατασκευάσατε με το Gamma-match κι'αυτό έτοιμο! Τώρα πρέπει να συντονίσουμε την κεραία... για το λόγο αυτό, κόψτε το RG58 έτσι ώστε το μήκος του, από το σημείο που "γειώνεται" ο θώρακας (πλενταζ) στο κέντρο του διπόλου μέχρι τον κοννέκτορα που θα κολλήσετε, να είναι ίσο με "λ/2" ή με ακέραια πολλαπλάσια του λ/2 x 0,66 (0,66 = συντελεστής βράχυνσης του RG58).

Για παράδειγμα:

λ=300/F

για τους 145 MHZ => λ=300/145=2,0689
λ/2=2,0689/2=1,034 μ.
Ο συντελεστής βράχυνσης του RG58 είναι 0,66, συνεπώς το ηλεκτρικό μήκος λ/2 για τους 145 MHZ είναι:
1,034 x 0,66 = 0,682 μ.


Αυτό σημαίνει ότι, το συνολικό μηκος μεταξύ GND terminal στο δίπολο και SO239 connector = 0,682 μ ή το 2πλάσιο, 3πλάσιο κλπ. αν δεν φτάνει το Coaxial (Dimension "K" στην FIG.6). Ακολούθως, συνδέουμε τον κοννέκτορα σε μια γέφυρα στασίμων (SWR meter) την δε άλλη πλευρά της γέφυρας την συνδέουμε μ'ένα φορητό πομποδέκτη VHF. To κομμάτι καλωδίου που συνδέει με τη σειρά του τη γέφυρα με τον πομποδέκτη, πρέπει και αυτό επίσης να είναι "συντονισμένο" όπως περιγράφεται παραπάνω (dimension " K' ") και μάλιστα θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει στο υπολογισμό ΚΑΙ το μήκος της γέφυρας! Όλα αυτά όμως μην σας τρομάζουν... τελικά θα δείτε ότι το Gamma-match είναι πολύ ευέλικτο στο συντονισμό του και αν κάτι δεν έχετε κάνει τέλεια, η κεραία θα συντονίσει πανεύκολα... το μόνο πρόβλημα είναι ότι αν δεν τηρήσετε όλα αυτά, με την προσθήκη του καλωδίου από την ταράτσα μέχρι το Shack μπορεί ο συντονισμός ν'αλλάξει αρκετά, κάτι που θα σας αναγκάσει να κάνετε μία επιπλέον... ακροβασία για το τελικό "τριμμάρισμα"!

Τώρα, ας προχωρήσουμε στον συντονισμό: στερεώστε την κεραία πρόχειρα στον ιστό φροντίζοντας η απόσταση της από το έδαφος να είναι τουλάχιστον 2 μ. ( λ), το δε Gamma-match να "βλέπει" προς τα επάνω... τοποθετείστε στο VHF την συχνότητα 145.000 ΜΗΖ και βάλτε Low power για να λαμβάνετε τη μικρότερη δυνατή ακτινοβολία, μιάς και θα είστε στο Near-Field της κεραίας (αν έχετε καλή γέφυρα με 50 mW γίνεται άνετα συντονισμός). Πατήστε το PTT και προσπαθείστε να μειώσετε την ένδειξη στασίμων στη γέφυρα, μετακινώντας το Slide-bracket πάνω-κάτω, κοιτώντας πάντα να πάρετε τον μικρότερο δυνατο λόγο στασίμων.
Προσωπικά, και στα δύο δίπολα που κατασκεύασα, τα στασιμα 'επεσαν στο 1:1 όταν η απόσταση μεταξύ Boom και "Slide-bracket" ΄ηταν περίπου 24cm (dimension "B" στην FIG.1). Λογικά, ο συντονισμός δεν θα πρέπει να σας δυσκολέψει... η κεραία τελείως αρρύθμιστη δεν έχει λόγο στασίμων μεγαλύτερο από 2:1 και συντονίζει πολύ εύκολα. Αν παρ'ελπίδα δεν βλέπετε κανένα αποτέλεσμα, ελέξτε τα όλα από την αρχή για πιθανό λάθος σας.
Τέλος, μετά τον τελικό συντονισμό ΜΗΝ ξεχάσετε να σφίξετε την βίδα στη μέση του Slide-bracket. Επιθυμητό είναι οι βίδες γενικώς να είναι μπρούτζινες (ή αλουμινένιες αν βρείτε!) για την αποφυγή ηλεκτρόλυσης, ειδικά στα σημεία ηλεκτρικής επαφής της κεραίας, κάτι που θα επιρρεάσει δυσμενέστατα την απόδοσή της με την πάροδο του χρόνου. Επίσης θα πρέπει οπωσδήποτε να κλείσετε ερμητικά το άνω μέρος του Gamma π.χ. με σιλικόνη και κατόπιν συμπιέζοντάς το καλά, ώστε να μην περάσει στο εσωτερικό όπου βρίσκεται η "ψύχα" του RG, το βρόχινο νερό με αποτέλεσμα να μεταβάλει τον συντονισμό της κεραίας. Ακόμα, στεγανοποιείστε και το σημείο "τομής" όπου εξέρχεται το πλεντάζ και γειώνεται στο κέντρο του διπόλου με σιλικόνη και μονωτική ταινία. Αν περάσει βροχή στο εσωτερικό του RG, αλλοιώνει δραματικά τα χαρακτηριστικά του !

adjustdip.gif - 3817 Bytes
FIG. 6

Αν θέλετε να χρησιμοποιήσετε απλώς ένα δίπολο για κεραία, π.χ. για το Packet ή το APRS, θα πρέπει να έχετε υπόψιν ότι το RG58 είναι ακατάλληλο για τα VHF. Εδώ απλώς χρησιμοποιώ ένα πολύ μικρό κομμάτι περίπου 1 μ. επειδή είναι ευλύγιστο και χωρά μέσα στον αλουμινένιο σωλήνα. Στην τελική εγκατάσταση που θα κάνετε, το υπόλοιπο κομμάτι από τον κοννέκτορα του RG58 μέχρι το Shack σας,θα είναι φυσικά κάποιο καλώδιο που ενδείκνυται για χρήση στα VHF, όπως το RG213 ή κάποιο άλλο παρόμοιο.

Κλείνοντας, στην παρακάτω εικόνα μπορείτε να δείτε την καμπύλη SWR της κεραίας μεταξύ 142-148 MHZ. Είναι απολύτως συμμετρική και ... υπέροχη, καθ'όλη την έκταση της μπάντας των 2 μ.

table2.gif - 8576 Bytes
Table above shows the SWR curve v/s Frequency
FIG. 7

Καλή επιτυχία σε όσους την κατασκευάσουν, Mάκης SV1BSX

All pictures designed by SV1BSX © with COREL Draw 9. Color's Processing : Adobe Photoshop 6
* No part of this page may be reproduced, dublicated, printed & copied without permission.


All rights reserved 2002-2006
For HAM-Radio PERSONAL USE ONLY
matronics@hotmail.com - Web design & graphics

backhombrew