Autor Tema: izrada LFA  (Posjeta: 3065 )

0 Članova i 1 Gost pregledava ovu temu.

Offline 9A1Z

  • Hero Member
  • *****
  • Postova: 909
  • Member of 9A1CAL, 9A1CMS radio club
    • Profil
    • 9A1Z HOME PAGE
izrada LFA
« : 21. Studeni. 2014, 07:35:15 »


Evo uznapredovala proizvodnja LFA  za koje je Martin pribavio spojnice.
Slijede  ilustracije i malo opisa , sve u svrhu  hrabrenja potencijalnih graditelja.

Hidraulične spojnice se pokazale jako stabilne i čvrste.
Kako je  ponovljivost i točnost antene direktna posljedica točnosti mjerenja i bušenja evo prijedloga kako ne fulati ništa ( čitaj točnost 1mm).

Odmjeriti od pobrušenog početka cijevi točne razmake elemenata. Dodati širinu jedne pločice s rupama od spojnice. Na tu liniju postaviti pločicu s rupama, stegnuti sa malom stegom, poravnati sa boomom ( ako je 30 mm onda pločica nasjeda točno na oba ruba) i bušiti svrdlom koristeći pločicu kao šablonu.

Ja sam se odlučio za nitovane matice i  to je prava milina . Treba samo sprava kao na slici . Boom izgleda izvrsno a montiranje stege je na desetinku mm točno jer nitna ide tijesno u  proširenje u plastici.

Sav matreijal je zapravo jako dostupan. Tko treba pomoć neka se javi.

Konkretno ovdje se radi o LFA 6 el za 70 MHz. Malo sam promijenio dimenzije materijala i shodno tome u MMANi promijenio neke dimenzije. Loop je od 10mm cijevi sa 1,5mm stjenkom , a zavoj je od šipke 6mm. Lakše je svinuti šipku nego cijev. 

Slijedi rezanje elemenata i proba.

Poz.

Luci , 9A1Z
Luci, 9A1Z

Offline 9a4qv

  • Hero Member
  • *****
  • Postova: 2482
  • "I do not think that the wireless waves I have dis
    • Profil
    • Croatia microwave
Odg: izrada LFA
« Odgovori #1 : 21. Studeni. 2014, 08:22:23 »
Zanimljiva mehanicka izvedba...
Ali, 1mm tocnost za antenu koja radi na 70mhz ? Sto ako moram raditi takav dizajn za 70cm il 23cm band?

QV
"I do not think that the wireless waves I have discovered will have any practical application."
Heinrich Rudolf Hertz

Offline 9A1Z

  • Hero Member
  • *****
  • Postova: 909
  • Member of 9A1CAL, 9A1CMS radio club
    • Profil
    • 9A1Z HOME PAGE
Odg: izrada LFA
« Odgovori #2 : 21. Studeni. 2014, 14:12:09 »
QV  to je i  dalje 1 mm točnost  ;)

Ako se pogleda dizajn low noise LFA stvarno se potiskivanje  odostraga lagano poremeti sa promjenom debljine elemenata od 1mm.
Položaj dva tri mm na boomu još prolazi, no stvarno ima dizajna  pa i iz serije LFA koje su strava za napraviti.

Bez testa u MMANi ili kojem drugom programu na  ponašanje prema greškama u izgradnji nije pametna ideja. Ja probam sa zaokruživanjem dimenzija  pa se odmah vidi kamo greške vode. Ako je dizajn stabilan onda se osnovne karakteristike antene zadrže.

1z
Luci, 9A1Z

Offline 9A1Z

  • Hero Member
  • *****
  • Postova: 909
  • Member of 9A1CAL, 9A1CMS radio club
    • Profil
    • 9A1Z HOME PAGE
Odg: izrada LFA
« Odgovori #3 : 30. Prosinac. 2014, 11:50:55 »
Evo nastavka projekta na LFA antenama. Konkretno radi se o 6el LFA za 4m.
Izrađena je gotovo po istim mjerama kao Justinov original osim što je dipol napravljen od tanjih cijevi. Umjesto 12 mm je 10 mm ( 1.5 mm stjenke)  i  poprečni dijelovi od šipke 6mm. Iste su nakon podešavanja s antenom u zrak zakovane pop zakovicom i spoj pokriven termo bužirom.

Antenu sam podignu na 6m visine i postavio na mali rotator.  Sve spremno za usporedbu sa G3SEC  4 el jedno 5 m više  od testnog polja za LFA.
Više manje je poznato da je najbolja kontrola provjera izgleda  stražnjih lobova antene. Odllučio sam to korekto izmjeriti i postavio sam odašiljač sa SI570 i dipolom na udaljenost oko 150 m od antena i izmerio dijagrame na više frekvencija.
Mjerenje dijagrama atnena nije problem. Potreban je PC sa audio karticom  i programom PolarPlot ( koji je sada besplatan!) Uređaj kojem se može isključiti AGC je poželjan. Za najtočnije mjerenje predlažem slijedeće: signal neka bude S9 +10 ili +20. Mode neka bude  CW ili postaviti filter na  500 Hz ( manje šuma i plesanje točkica). RF Gain komandom zatvoriti prijemnik za 10 dB više od toga. Isključiti AGC (off). Okrenuti antenu na izvor signala i u programu uključiti kalibraciju. Točkice podesiti da su malo ispod punog kruga. Izmjeriti vrijeme okreta rotatora i podesiti u komandi za vrijeme okreta.  Za mjerenje dijagrama dovoljna je dinamika od 40 dB i to bi svaki SB  i NF pojačalo u uređaju trebalo  odraditi odlično. Za probu treba se pomaknuti  sa frekvencijom  izvan signala .. točkice bi trebale sada biti ispod 40 dB. Isključiti na ulazu mike bust. Za probu izmjerio sam karakteristike G3SEC i dobio karakteristične dijagrame zadnjih lobova ovisno o frekvenciji.(kasnije priložim za usporedbu).

Danas sve antene procjenjujemo samo po simulacijama u MMANAMA, NEC-evima , EZNEC-ima i slično.
LFA antene se izrađuju jer imaju po izvornim proračunima jako dobro potiskivanje zadnjih latica čak ispod 30 dB. To je bio i moj motiv izrade ove antene zbog urbanog šuma.  Napominjem da se isti forward gain postiže i sa tradicionalnim dizajnom sa samo 4elemenata i za 1,5 m kraćim boomom.

No mjeranja pokazuju jaka odstupanja od projektiranog potiskivanja.
Da malo skratim .. problem je u napanjaju antene. LFA ima niz prednosti i ovo ne bi trebalo dovesti u pitanje Justinove originalne mjere. Moj zaključak je da je ovaj tip antene zbog elemenata petlje u x i y ravnini osobito osjetljiv na nesimetriju napajanja i to na dva načina. Prvii je sama nesimetrija u jačini struje zbog nesimetričnog priključka , a drugi još veći je zbog utjecaja struja po opletu kabla na dijagram antene.  To su potvrdila mjerenja a naknadno i sumalcija u EZNEC-u.

U prilogu je slika projektiranog dijagrama zračenja i očekivanog nakon priključenja nesimetričnog napajanja.

Vođenje kabla uz boom je naročito loše. Već vođenje pod kutem od 45 stupnjeva daje puno  bolje rezultate. Najbolje bi bilo vođenje kabla direktno dole sa antene. To je rezultat mojeg  na broj segmenata ograničenog EZNEC-a. Mjerenja u naravi daju još gore rezultate.
Moram reći da sam  jedini  izmjereni dijagram LFA u opće našao na našem   forumu  iz 2011. kada je Tom napravio istu ovu antenu za 6m. Po idejama sam odmah pokušao sa "kućnim" snap on feritima i choke balunom, ali stvar se nije bitno poboljšala.

Čim vrijeme popusti probati ću sa slijedećim .. sleeve balun i U petlja  duljine l/4.  Nakon proučavanja rješenja koje se trenutno predlažu u vezi izrade LFA čini se da malo koje ima šansu da radi.
Najbliže tome su klasične upute iz Rothamela (klasični rezonantni  baluni)  i našeg kolege iz E7  u vezi otpornih simetriranja putem ferita (nemam 20 komada tih posebnih ferita).

Kasnije ću priložiti  već izmjerene dijagrame gdje se  vidi nesimetričnost dijagrama, ali i  potenicijal antene jer u dijelu dijagrama ima vrlo dobro potiskivanje. Za probna mjerenja odlično može poslužiti i SDR koji u svom prikazu jačine signala ne griješi puno (slika u prilogu). Osim za mjerenje omjera signala naprijed natrag, SDR se može koristiti i na još jedan način. Ako je na bandu prisutan šum , a prikaz je dovoljan za  frekvencijsku širinu  antene onda se može u valovima jačeg i slabijeg šuma odrediti gdje je zadnji centralni lob antene , a gdje nule pa prema tome i  gdje antena frekvencijski  "sjedi".

Postavljam si zanimljivo pitanje: da li bi se vođenje kabla  unutar booma moglo iskoristiti kao sleeve ( tako da se izvadi iz booma nakon l/4) ? 
Ima ideja?

Puno pozdrava svim graditeljima!


1z







« Zadnja izmjena: 30. Prosinac. 2014, 12:25:24 9A1Z »
Luci, 9A1Z

Offline 9A1Z

  • Hero Member
  • *****
  • Postova: 909
  • Member of 9A1CAL, 9A1CMS radio club
    • Profil
    • 9A1Z HOME PAGE
Odg: izrada LFA
« Odgovori #4 : 30. Prosinac. 2014, 16:57:29 »
Evo i izmjerenih karakteristika.

Prva slika se odnosi na dijagram G3SEC antene i karakteristično punjenje srednje stražnje latice sa rastom frekvencije. Optimum je po prilici kada je zadnja latica  jednaka bočnima ili malo manja.

Na drugoj slici su dijagrami LFA u skokovima od oko 200 kHz. Točan izgled zadnjih latica maskiran je izobličenjem zbog nesimetrije  i mogućim refleksijama.

A sada malo predaha od antena ...

Svima želim sve najbolje u Novoj 2015!  Što bolji odnos S/N  na svim poljima od novčanika do zdravlja!

1z

Luci, 9A1Z

Offline 9A6R

  • Hero Member
  • *****
  • Postova: 640
    • Profil
Odg: izrada LFA
« Odgovori #5 : 30. Prosinac. 2014, 21:35:38 »
Imaš volje Luci.Ja uradio isto 6 el. na istoj dužini booma po YU7EF,otvoreni dipol sa RF choke-om.
Elementi 12mm na boomu 25mm.Stavio antenu i prva veza EA8 postaja. ;)
Elementi izolirani od booma.Osim SWR-a nisam ništa mjerio.Držao se mjera,Popinih uputa i radi,HI.
Prije sam godinama radio sa 5 el. 28 Ohma po DK7ZB.I ona je uradila dosta finih veza.
Ja smatram da je najvažniji geografski položaj i mikrolokacija uz otvaranje,naravno.Idealno bi bilo imati tihu lokaciju izvan grada.Ja sam u centru Splita,sve živo vidim i antena pokupi tako da mi Justinova antena nebi puno pomogla u svezi šuma.Jedino što bih volio probati sa još kojim elementom ali onda postane pogolema a po našem vjetru to nije "pametno".Trenutno puše stotinjak km Bure uz -4C. :)
Nastavi sa gradnjama,pratimo te.
Puno dobrih veza sa novom antenom.


73,9A6R
ŽIVOT JE PREKRATAK ZA QRP !

Offline 9A4OE

  • Sr. Member
  • ****
  • Postova: 388
    • Profil
Odg: izrada LFA
« Odgovori #6 : 01. Siječanj. 2015, 17:11:57 »
Kao prvo sve najbolje u 2015. godini svima koji čitaju ovo!

Luci pokušaj ponoviti mjerenja poštujući formulu za "daleku zonu zračenja" 2D2
D= najveća dužina antene u metrima
λ= talasna dužina u metrima
meni ispadne cca 11.35 m

U oba mjerenja (9a9t i tvoja) primjetna je nesimetrija u stražnjim lobovima.
Usporedjujući konstrukcije antena, Tomova ima napravljeno ono navodno simetriranje po autoru, u tvom slučaju toga nema ali je ipak prisutna nesimetrija, stoga se može zaključiti da uzrok te nesimetrije u stražnjim lobovima nije nesimetričnosta antene u odnosu na napojni vod.
Prema slikama koje si stavio primjetno je da se širina glavnog snopa mijenja sa frekvencijom
g3sec od 68 do 78 stupnjeva
lfa od 56 do 60 stupnjeva
kad se to pretvori u dobitak antene
g3sec od 7.78 dBi do 8.7 dBi
lfa od 9.65 dBi do 10.27 dBi


Nažalost nemamo stručnjaka koji bi se uhvatio matematičkog analiziranja antena svi u pravilu samo prepisuju i uzimaju zdravo za gotovo nešto što je netko napisao na webu tako da je ovakav pristup analizi antene u realnom svijetu svakako napredak u demistifikaciji suhoparnih kompjuterskih simulacija i subjektivnih tvrdnji da je baš ta i taa antena naj.

« Zadnja izmjena: 01. Siječanj. 2015, 19:21:34 9A4OE »

Offline 9A1Z

  • Hero Member
  • *****
  • Postova: 909
  • Member of 9A1CAL, 9A1CMS radio club
    • Profil
    • 9A1Z HOME PAGE
Odg: izrada LFA
« Odgovori #7 : 02. Siječanj. 2015, 17:08:30 »
Reni, Damire!

Evo nas u novoj godini. Slavlja gotova ,valja se ponovno baciti na tehniku. :)

Danas sam opet na miru izmjerio dijagrame na mjernom dionici  od cca 100 m. SI570 sam stavio u auto i parkirao ga dalje na parking niz ulicu ( -50 dB prostornog gušenja , izlaz -20 dBm, antena -3 dB i tu smo negdje S9 +10). Antena je ovaj put izotropna, sam par cm , gsm gumena antenica,  sve s idejom da što više ubijem refleksije.  Dijagrami koje sam danas dobio najviše odgovaraju teoretskima.
Ako sve zbrojim i oduzmem čini sa da moja LFA ima dva problema . Jedan je asimetrija , a drugi je centralna frekvencija. Ako je vjerovati dijagramima, po tome bi  moja antena bila  u središtu dizajna na 69.800  ili 0,4% preduga. 
Spustio sam antenu , sve ću još jednom pregledati i probati se riješiti kvrge  lijevo. Da je dijagram kao na desnoj strani odmah potpisujem!!
Ako me zasvrbe prsti ide odmah i skraćivanje.

Antena ide sutra dalje na  probe pa da vidimo gdje je  neki DX.
Reni može D44 ?    :)

Upps , počela ledena kiša.. pazite se.
Pozdrav!

1z

 

Luci, 9A1Z

Offline 9A1Z

  • Hero Member
  • *****
  • Postova: 909
  • Member of 9A1CAL, 9A1CMS radio club
    • Profil
    • 9A1Z HOME PAGE
Odg: izrada LFA
« Odgovori #8 : 06. Veljača. 2015, 08:23:03 »
Evo kanačno mi je uspjelo što sam naumio: izjeriti karakteristične dijagrame iz kojih se izgrađena antena može usporediti sa dizajnom.

Ovaj puta sam mjerio na drugačiji način. Koristio sam VNA,  LFA antena kao predajna,  4el G3SEC kao prijemna i mjereno je S21. Dvije bitne pozitivne stvari  su se desile u ovom načinu mjerenja: veća dinamika mjerenja i pojačanje prijemne antene koja je za barem 10 dB eliminirala refleksije. Prijašnji postovi pokazuju koliko je teško izmjeriti dijagram između zgrada. Drugi problem je bio u nesimetriranoj anteni. Zbog toga sam izradio i klasičan sleeve balun i podesio ga na 70.1. Postavljen je parelelno sa boomom s gornje strane elemenata. Dijagrami do 70.3  i mjerenje coomon struja dokazuju djelovanje baluna.
Rezultati mjerenja su dolje niže  kao i kompletni rezultati na jubitoju  https://www.youtube.com/watch?v=8hPHdY_fb3M

Vidljivo je karakteristično mijenjanje dijagrama zadnjih lobova sa frekvencijom.  Ako usporedimo npr. dijagram na 70.2 sa  proračunom (najsličniji  dijagram   iz proračuna odgovara frekvencija 69.750), ispada da je antena prekratka za oko 400 kHz ili oko 0,6%. Za toliko je potrebno produljiti elemente. Najvjerojatnije zbog boom efekta.

Mjerenje isto pokazuje kako antena izgleda bez simetriranja (dijagrami iznad 70.3 gdje sleeve balun više ne djeluje), ali i da je sasvim iskoristiva i bez svih ovih mojih komplikacija: glavna latica je stabilna u širokom dijelu. Ipak, radi optimalnog rada potrebna je ovakva provjera i prilagodba  kako bi se iskoristile prednosti LFA dizajna i potiskivanje zadnjih latica za 30 dB točno tamo gdje nam treba.

Rezultati se poklapaju sa slušnim zapažanjima sa banda.

Pozdrav svim graditeljima.

P.S.  ima i nagradna igra bez nagrade  ;)   što su ona istitravanja na dijagramu prve slike ( 70 000) ?
« Zadnja izmjena: 06. Veljača. 2015, 09:58:41 9A1Z »
Luci, 9A1Z

Offline 9A1Z

  • Hero Member
  • *****
  • Postova: 909
  • Member of 9A1CAL, 9A1CMS radio club
    • Profil
    • 9A1Z HOME PAGE
Odg: izrada LFA
« Odgovori #9 : 06. Veljača. 2015, 09:48:47 »
Još malo  opisa baluna (iz moje kuhinje)  .. evo kako je izgledalo kod izrade i mjerenja. ( nije za knjigoljupce , brutalno korištenje knjiga kao podloge, kasnije zamijenjeno sa drvima).

Balun je napravljen od dijela booma, unutra je ogoljeni RG213 uvučen u 12 mm alu cijev. Izlazni izolator je plastika za zatvaranje profila (noga za namještaj). Nije baš najbolja, gubitak 2dB ali OK.

Bez mjerenja ide teško jer  se rezonancija mijenja:
-ako se stavi uz boom
-ako se vija izlazni kabel ( onaj dio prema dipolu)  kasnije je  smanjen na 3cm koliko je potrebno da se spoji na dipol.
Sve to se kompenzira: ili pokretnim dijelom kod konektora ili ubacivanjem ili rezanjem  tvrde spužve kao izolatora unutar baluna (mjenjanje epsilon er).

Pozdrav svim graditeljima.


1z

« Zadnja izmjena: 06. Veljača. 2015, 09:57:32 9A1Z »
Luci, 9A1Z

Offline 9A4OE

  • Sr. Member
  • ****
  • Postova: 388
    • Profil
Odg: izrada LFA
« Odgovori #10 : 07. Veljača. 2015, 08:42:19 »
Balun je napravljen od dijela booma, unutra je ogoljeni RG213 uvučen u 12 mm alu cijev

Zašto si "ogolio" RG213 i uvukao u al cijev kad već sam rg ima sve što ti treba, srednji cu vodič, izolator, cu oklop, zaštitni omotač. Trebalo je samo to sve skupa uvući u cijev većeg promjera (2 do 4 puta) spojiti sa oklopom na četvrtini lambda (na drugom kraju ne spajati nikamo) i krajeve rg rasplesti da se dobije simetrični vodič. 
Iz slike se to ne može dokučiti.

Uslikaj detalj spoja sa zračećim elementom. 

Oscilator generatora lovi petlju?

Offline 9A1Z

  • Hero Member
  • *****
  • Postova: 909
  • Member of 9A1CAL, 9A1CMS radio club
    • Profil
    • 9A1Z HOME PAGE
Odg: izrada LFA
« Odgovori #11 : 07. Veljača. 2015, 09:39:45 »
OE, pozdrav!

Pa to je upravo to.  Nutarnja cijev je radi mehaničkog držanja unutar baluna i jer je bila pri ruci.
 Oguljeni kabel i unutrašnja cijev osiguravaju epsilon er 1 ( zrak). Nije bitno da li imaš ili nemaš izolaciju na kablu ( nije samo zrak , malo i plastika! ) ako se može mjeriti pa skratiti balun , kao što sam na kraju i ja radio.  Na kraju koji ide na antenu   kabel  je raspleten kod samog izlaza iz baluna,  zalemljene  su kleme za šarafe. Raspleten dio je oko 3cm , minimum da se sve da spojiti.

Ovaj način mjerenja baluna je zapravo  induciranje struje u vanjskom plaštu kabla koji je u slučaju baluna zapravo centralni vodič koaksijalne dionice l/4 .  Umjesto da jesam  kabel spajan sa vanjskom cijevi tu je stavljen konektor koji  čini isto tako spoj (dapače podesiv, moguća je promjena dužine baluna)

Na mjerenju se vidi  djelovanje baluna od cca 25 dB i frekvencija djelovanja. To je gušenje struje u opletu kabla s balunom u odnosu na prijenos struje u istom načinu mjerenja na istoj dionici čistog samog kabla (bez ikakvog baluna). Na potpuno isti način moguće je izmjeriti gušenje choke baluna s zavojnicom od kabla ili sa feritima. Komercijalni nabacni ferit  tzv. kocka iz informatičkog svijeta na 70 Mhz ima djelovanje od -2 dB. Za potpuno uništenje coomon struja na anteni sa gama mach-om bilo je potrebno 6 ferita (nabačenih na RG213). Za -25 dB bi ih trebalo oko 12 , svaki po 25 kn što je skoro kao cijena aluminija za cijelu antenu.

Za graditelje. U koliko nemate mogućnost mjerenja računajte kod sličnih konstrukcija   koaksijalnog l/4 baluna sa 0.23 *l faktorom.   

U cijelom ovom "projektu" balun je bio pomoćno sredstvo. Najvjerojatnije ću napajanje napraviti tako da  na l/4 od napajanja bude konektor koji će  biti u dodiru sa boomom i kod samog dipola još jedan nabačen ferit. Kabel će ići prema otraga , presavijen prema napred na polovici  , a  montaža konektora će biti  ispod točke napajanja pod boomom.

Čini mi se u cijeloj priči bitnije  "dovesni" antenu u centar banda. Dimeznije LFA se često uzimaju  kao takve, a evo pokazuje se da treba očekivati utjecaj booma i kad se koristi potpuno izolirani način montaže.


Molim te pojasniš malo pitanje:
Citat:
Oscilator generatora lovi petlju?

1z




« Zadnja izmjena: 07. Veljača. 2015, 10:01:00 9A1Z »
Luci, 9A1Z

Offline 9a7pjt

  • Hero Member
  • *****
  • Postova: 621
  • Get out of the Radio Shack and Live Life
    • Profil
    • 9A7PJT
Odg: izrada LFA
« Odgovori #12 : 08. Veljača. 2015, 11:20:12 »
 Cestitke  na trudu 1Z , ali nije li ovo sve skupa  prekomplicirano  :-\ . . .



                                                                                                                                   73 PJT
= Kad se male ruke sloze sve se moze =

Offline 9A1Z

  • Hero Member
  • *****
  • Postova: 909
  • Member of 9A1CAL, 9A1CMS radio club
    • Profil
    • 9A1Z HOME PAGE
Odg: izrada LFA
« Odgovori #13 : 08. Veljača. 2015, 19:41:47 »
PJT
Smisao je upravo u tome da se dozna koliko možemo stvari pojednostavniti da bi rezultat bio zadovoljavajući.

Sve je krenulo od toga da nisam do kraja bio zadovoljan rezultatom , pa me vuklo sve dalje i dalje.  Nekad mi je antena bila samo sredstvo za rad , a sada me zanimaju i neki detalji.


I znaš, sve to već postoji i piše, ali drugačije se čita kada se stvarno zadubiš u to.

Jedan od zaključaka koji pojednostavljuje  bi  na primjer mogao biti da je manja greda nesimetričnost napajanja od pogreške u frekvenciji na koju sjeda antana.

Sve u svemu  bitno bi bilo  nabaviti  dimenzije PROVJERENE  izgrađene antene i dobro ju kopirati.
Zbog toga sam malo razočaran što ima na tone kompjutorskih simulacija antana  (pa    i ja sam vas tu obasipao njima ), a tako malo izmjerenih dijagrama.

S druge strane pogledaj za koji band je ova antena. Moraš nešto izmisliti za raditi  kod tako praznog banda u zimi  ; ).


Luci, 1z

Stavljam jedan veliki pozdrav u buru neka odnese  prema doli.











Luci, 9A1Z