Mittwoch, 30. Mai 2012

J-Antenne für 2m/70cm - Koaxial-Duoband Portabelantenne günstig und schnell selbst gebaut

Heute kam es dazu,daß mal wieder eine einfache und schnell aufzubauende Koaxialantenne für den Duobandbetrieb im VHF/UHF Bereich gebaut werden musste.Die Entscheidung fiel auf die von PA0FBK publizierte J-Antenne.


Die Antenne wird aus RG58 gefertigt und bekommt eine BNC-Buchse als Anschlussmöglichkeit.
Sie kann beim späteren Betrieb einfach an einer Öse am Strahlerende aufgehangen werden und wird einen Gewinn von 3,5dBi auf 70cm und im 2m Bereich von 2,15dBi haben.


Und los gehts...


Die Anschlussdose wird aus einer Filmdose gefertigt,in die mit einem Locheisen zwei Löcher für die Buchse und die Kabeldurchführung gestanzt werden.



Als Strahlermaterial wird RG58 nach Mil-Norm genutzt.



Jetzt wurde das Kabel wie auf der unten angefügten Zeichnung abisoliert bzw.gebrückt.
Hierzu wurde die Außenisolierung und die Abschirmung an den nachfolgend skizzierten Stellen entfernt und später isoliert.


Das erste Stück,daß ich anfertigte,war der 35mm(incl.Kurzschlusslötstelle ab der Unterkannte der Außenisolierung gemessen-OHNE die Anschlussseite die später mit der Antenne verbunden wird) lange Koaxteil der später die erforderliche zusätzliche Induktivität darstellt.
Dieses Teil wurde an einem Ende kurzgeschlossen.


Die Induktivität wird dann am Anschlussende des eigentlichen Strahlers parallel angeschlossen und beide Kabel mittels eines Stück Schrumpfschlauch parallel fixiert.


Nun wurde das Kabel an der BNC Buchse mit dem Innenleiter verlötet und mittels eines Stück 2mm Kupferdraht der Außenleiter angeschlossen.


Zum Schluss wurden nur noch die Übergänge am Kabel wie oben genannt isoliert und das Gehäuse verschlossen und mit Sekundenkleber verklebt.


Das SWR wurde auf beiden Bändern(jeweils Bandmitte) mit 1:1,2 gemessen.(EME SWR-Meter)




Bei einem sehr geringen Packmaß und einer maximalen Länge von 1,25m ist diese Antenne trotz ihres geringen Materialaufwandes eine wirklich brauchbare Alternative zu einer kommerziellen Antenne.


Abschliessend noch die Skizze mit den Maßen





1  =360mm
1B=Ringöse
2  =230mm
3  =360mm
4  =288mm
5  =35mm
5B=Kurzschlussbrücke

Fazit...
Die Antenne ist sicher keine Wunderantenne,lässt sich aber sehr kostengünstig aufbauen und ist bei genauem Nachbau bei weitem besser als jede Gummiwurst.


Angemerkt muss abschliessend folgendes werden.
Die Maßangaben können je nach Qualität des verwendeten Kabels etwas variieren!

Donnerstag, 24. Mai 2012

Induktive HF-Stromanzeige für symmetrisch(balanced) gespeiste Antennen

Während eines Gespräches mit einem Funkfreund der mit einem symmetrisch gespeisten Dipol arbeitet,
beschloss ich gestern,ihm auf die Schnelle ein HF-Stromanzeige zu bauen.

Und da derzeit der QRO Koppler warten muss,weil Teile fehlen,passt die Aufgabe als Lückenbeschäftigung gut rein.

Also frisch ans Werk...

Als Gehäuse wird ein neues Teko-Gehäuse genutzt.


Nun ging die Suche nach einem passenden Einbauinstrument los.
Mir fiel dabei ein S-Meter Einbauinstrument
aus einer alten DNT Meteor Digi in die Finger.


Da ich natürlich die S-Meterbeschriftung und den DNT(DeutscheNuschelTechnik ;)-Schriftzug nicht brauchte,überlegte ich,wie ich diesen entfernen kann.

Nach langem Überlegen sprang mir regelrecht eine 
Tube Kratzerentferner von Nigrin entgegen.
Mit dem Dremel bewaffnet,auf niedrigster Drehzahl eingestellt und zusätzlichem Poliertuch entfernte ich nun die Schriftzüge.


Jetzt konnte damit angefangen werden,das Tekogehäuse zu bearbeiten.
Als Anschlussbuchsen werden Hochstrombuchsen 
von Canton genutzt.
Diese baute ich dann mit einem Abstand von 85mm(passend zum Hühnerleiterabstand)im Gehäuse ein.

  
Nun konnte ich das Drehspulinstrument und das 50kOhm Poti mit Schaltkontakt einbauen.
Wenn man sich den Umschalter einsparen möchte,
kann man auch ein einfaches Doppelpotentiometer
(Stereo)nutzen.
In diesem Falle wird der Umschalter dann nicht mehr benötigt. 
Man muss dann aber auch die "Messschaltung" mit Diode und Kondensator doppelt,für jede Messleitung einbauen.  


Ich suchte mir nun passende GT211-2 Kerne raus und bewickelte diese mit je sechs Windungen aus 0,4mm Kupferlackdraht drauf.


Nun konnten die Drahtbrücken zum Verbinden der Anschlussbuchsen gebogen werden.
An je einem Ende der aus 2mm CU-Draht hergestellten Brücken brachte ich Isoschlauch auf um dort die Kerne zu fixieren.




Nach diesem Arbeitsschritt schloss ich mittels einer BAT41 Diode und einem 1000pf Keramikkondensator die mittels eines kleinen Kippschalters zum Umschalten der beiden Kerne versehen sind an das Zeigerinstrument und das Poti an.


Danach erfolgte nur noch der Einbau einer Anschlussbuchse für die Spannungsversorgung(3,5mm Mono-Klinke) der Beleuchtung.

Jetzt konnte das Gehäuse verschlossen werden.




Sonntag, 13. Mai 2012

QRO Antennentuner bis 1kW (Dauerstrich)

Heute begann ich wieder einmal ein neues Antennentunerprojekt.
Diesmal soll es ein kombinierter Antennentuner mit eingebautem SWR Meter und Antennenumschalter werden.

Er soll die Möglichkeit bieten,daß man mit ihm nicht nur mittels Koaxialkabel unsymmetrisch gespeiste Antennen anpassen kann,sondern auch mittels symmetrischer Speisung(Hühnerleiter/Zweidrahtleitung) versorgte Antennen anschließen kann.

Leistungsseitig soll das Gerät für eine Belastbarkeit von 1kW ausgelegt sein. 

Natürlich wird die Bestückung seitens der Rollspule und Drehkondensatoren so dimensioniert sein,
daß eine deutliche Leistungsreserve vorhanden ist.
Wenn man manchmal die Belastbarkeitsangaben auch renomierter Hersteller zu manch teurem Tuner liest,muss man den Eindruck bekommen,daß der Käufer für dumm verkauft werden soll.
Und dort kann man bei Geräten die in Starkville-MS/USA gebaut werden anfangen und reichlich andere Blender finden.
Wenn man allein sieht,wie lächerlich kleine Rollspulen dort 2kW aushalten sollen...


Leider bleibt dieses Manko diverser Anbieter den meisten OMs so lang verborgen,bis Rauch oder eigenartige Gerüche aus Ihrem 2,5kW Koppler bereits bei 750Watt entfliehen.


Bei der Faustformel die vormals auch Annecke bei seinen Anpassgeräten genutzt hat,sprich pro kW einen Millimeter Rotor/Stator-Abstand,so habe ich deutliche Sicherheitsreserven nach "Oben" eingerechnet.
Für den Legal-Power Einsatz reicht die Dimensionierung dieses Projektes vollkommen aus.


Als Gehäuse diente ein Alu-Eigenbaugehäuse mit den Abmaßen 390x450x195mm.




Zuerst musste ich mir natürlich über die zu verwendenen Bauteile Gedanken machen.
Hierzu kommen folgende Teile zum Einsatz.


Als Zählwerk wird ein Scheibenzählwerk wie es auch von PA0LL oder Annecke in deren Anpassgeräten genutzt wird verbaut.



Die Rollspule wird eine Cap.Co Spule.
Sie ist mit 2mm Silberdraht bestückt.
Ihre Induktivität beträgt 33µH.


Als C´s wurden die passenden Drehkondensatoren von Cap.Co genutzt.
Beide Drehkondensatoren besitzen einen Rotor/Stator Abstand von 2mm(Stator/Rotor 5mm) was für die angezielte Belastbarkeit von 1kW mehr als ausreichend ist.
Ihre Endkapazität beträgt 300pF.


Nun wurde als erstes ein passender isolierter Achsverbinder für die 6,35mm Achse der Rollspule rausgesucht.




Ich suchte mir im folgenden Arbeitsschritt verschraubbare Achsdurchführungen raus um die Nylonachsen sauber durch die Gerätefront zu führen.



Jetzt gings dem Gehäuse ans "Leder".
Das Gehäuse wurde zunächst mit zwei Griffen von RS-Components versehen.

Vor dem Einbau schnitt ich aber noch zwei Haltewinkel für die Rollspule auf Maß und passte diese am Spulenkörper an.



Nachdem ich die Bohrung für das Scheibenzählwerk der Rollspule angezeichnet hatte,bohrte ich die passende Bohrung und verschraubte das Zählwerk in der Front.


14.05.2012

Da die Rollspule weitestgehend(abgesehen der Fußverschraubung die noch folgt)im Gehäuse positioniert war,konnte ich nun die Verbindungsbuchsen der Achswellen der Drehkondensatoren von 6mm(metrisch) auf 6,35mm(zöllig) aufbohren.




Im folgenden Arbeitsschritt konnte es nun an die Anfertigung der späteren Haltewinkel für die Drehkondensatoren gehen.
Hierzu nutze ich Platinenmaterial und schneide mir passende Streifen die nach dem Schnitt beschliffen werden.
Wenn dies geschehen ist,werden die Winkel verlötet.




Diese wurden nun mit passenden Haltebohrungen versehen und an den Drehkondensatoren verschraubt.




Ich markierte am Gehäuse nun die Punkte an denen die Drekoachsen durchgeführt werden sollen.


Die Durchführungen wurden danach in den Löchern verschraubt.




Nun konnte ich einen der Drehkondensatoren zur Anprobe im Gehäuse positionieren.




Da jetzt auch die zweite Bohrung nebst Durchführung montiert war,konnte ich den zweiten Dreko zur Probe ins Gehäuse einsetzen.
Und so langsam füllt sich das Gehäuse.
Noch ist das Gehäuse recht leer.
Aber wenn erst Messkoppler,Relais,Schalter usw. eingebaut sind,wird sich das Gehäuse noch kräftig füllen.




16.05.2012


Da ich wegen des noch fehlenden Doppelskalen-Drehspulinstrumentes(nicht mit einem Kreuzzeiger verwechseln!)an der Front erst einmal weniger zu tun habe,konnte ich noch auf die schnelle Distanzhülsen zum feinfühligen Einstellen der Achsdurchführungen anfertigen.




Als diese beiden Distanzstücken angefertigt waren,konnte ich nun die Rückseite des Gehäuses anfangen.


Hierzu musste aber erst einmal überlegt werden,
wie ich die Relaisumschaltung gestalten möchte.
Denn ich wollte nicht mit herkömmlichen Antennenumschaltern die beiden unsymmetrischen Antennenanschüsse(Koaxial) schalten,sondern per auf Druckschalter auf der Front.
Nun musste also ein Koaxrelais her.
Leider hatte ich einem Funkfreund ein passendes 3fach Harris Antennenrelais gegeben,daß mir nun fehlte.
Also griff ich zu einem Tohtsu CX600N Relais.
Dies ist zwar mit N-Buchsen für höhere Frequenzen ausgelegt,was aber eher von Vorteil ist.




Daraus wurde mit dem Relais mittels Verbindern von Rosenberger,Huber & Suhner und RFT ein recht wuchtiges Umschaltgebilde,daß nun in der Gehäuserückseite verschraubt werden kann.

Wie auf späteren Bildern gut zu erkennen,musste ich die ursprünglich in den vorhergegangenen Bildern genutzten N-N-Verbinder gegen andere Modelle tauschen(auch Rosenberger und Huber/Suhner),weil einer der usprünglichen Verbinder den Einbau und die zuverlässige Funktion des Relais sonst behindert hätten.




Da nun aber der Anschluss geschaffen werden muss,
an dem später die Anpassschaltung angeschlossen werden kann,baute ich einen N-Stecker aus DDR Produktion(versilberte,sehr präzise Qualität!) zu einem Anschlussstecker um.


Und so sieht das Zwischenergebniss vom heutigen Arbeitseinsatz aus.
Die PL Buchse(SO239) von Huber&Suhner ist natürlich vorerst noch provisorisch befestigt.


17.05.2012

Da die Rückwand eh noch nicht fertig war,
beschloss ich heute,daß die Bestückung der Anschlussbuchsen noch geändert werden sollte.

Zunächst bohrte ich noch ein Loch für die fehlende zweite Anschlussbuchse für eine Zweidrahtleitung.
Diese Buchsen werden bis zum Pulverbeschichten des Gehäuses vorerst erst einmal an dieser Stelle verbleiben,weil ich an dem Gehäuse vorher noch durch einen Freund zwei 30mm Bohrungen setzen lassen will,in denen dann zwei Keramikdurchführungen für die Hühnerleiteranschlüsse verbaut werden können.
Selbstverständlich wurden keine 0815 Bananenbuchsen genutzt,sondern zwei HP-Buchsen von Hirschmann.
Auf einem folgenden Bild kann man gut den Unterschied,zwischen einer herkömmlichen Hirschmann Bananenbuchse und einer HP-Buchse erkennen.


So wurden Anschlüsse geändert und zusätzliche Bohrungen gesetzt.
Folgende Anschlüsse und Normen sind jetzt verbaut.

-zwei HP-Buchsen für den Anschluss einer 
 symmetrischen Antenne
-eine versilberte Huber & Suhner SO239 für den TRX 
 Anschluss
-zwei N-Buchsen für den Anschluss zweier mittels 
 Koaxkabel gespeisten Antennen (Huber & Suhner 
 Durchführungsadapter)
-einen Erdungsanschluss mittels federbelasteter 
 Anschlussklemmer aus russischer Militäranwendung)
-Flügelschraube zum Anschluss eines Erdkopplers
-verdeckter Sicherungshalter für die Spannungs-
 versorgung des Relais etc.
-Anschlussbuchse für die Spannungsversorgung
 mittels Preh DIN-Buchsen


Im nächsten Arbeitsschritt konnte ich den Messkoppler aus russischer Militärproduktion für den Einbau vorbereiten und die Bohrungen zur Befestigung setzen.


So langsam füllt sich das Tunergehäuse.
Hier der Zwischenstand...


18.05.2012

Heute ergab sich die Möglichkeit,
daß ich die 30mm Löcher für die Hochspannungsdurchführungen des Hühnerleiteranschlusses schneller bohren konnte als erwartet.


Dort konnten nun die angedachten Keramikdurchführungen aus russischer Produktion verbaut werden.
Diese haben den Vorteil federbelastet zu sein.
Und mal ehrlich,Keramik ist halt Keramik und nicht diese billigen Kunststoffdurchführungen wie sie von unseren Freunden in der "neuen Welt" gern genutzt werden. 



21.05.2012

Da ich bei den Eigenbauwinkeln der Drehkondensatoren noch nicht ganz zufrieden war,
beschloss ich zunächst mir vier passende Winkel aus Kunststoff zu fertigen.

Dieser Arbeitsschritt war schnell erledigt.
Deshalb kommt nun das HF-Relais unter den "Hammer".
Sicher wird der ein oder andere Leser warscheinlich sagen "oh Gott,jetzt zersägt der Kerl das gute Koaxrelais".

Na und ...MIR DOCH EGAL ;)

Mal ernsthaft.
Ich zögerte lange und wollte eigentlich Vakuumrelais nutzen.
Aber da passende Relais derzeit nicht zur Hand waren,
beschloss ich ein Tohtsu CX600N Relais mit dem Dremel zu bearbeiten.


Hierzu wurde das Relais zunächst zerlegt.
Der Spulenkörper kann bei diesen Relais leicht entfernt werden,weil er nur mittels zwei Schrauben am Relaisgehäuse befestigt ist. 

Dabei muss man darauf achten,daß man nicht den kleinen Kunststoffstift der im Relaisbetrieb die Schaltzunge betätigt verliert.



Nun trennte ich mit dem Dremel vorsichtig die Gewindehülsen der Anschlussbuchsen ab.
Danach wurden die Schnittstellen beschliffen und 
das Relais wieder zusammengebaut.
Die Schrauben wurden selbstverständlich mit Nagellack gesichert.



Ich fertigte nun einen passenden Haltewinkel für das Relais an.


Der Haltewinkel wurde nun im Gehäuse eingebaut und das Relais konnte verschraubt werden.


Hier noch eine nähere Aufnahme.
Was die Senkkopfschrauben angeht...
Natürlich werden bei der Endmontage nach dem pulverbeschichten noch andere Schrauben montiert. 



27.05.2012 
Heute ging es damit weiter,daß ich die schaltbaren Zusatzkondensatoren raussuchen und für den Einbau vorbereiten konnte.
Als Kondensatoren nutze ich russische Doorknob & Hochvolt-Kondensatoren mit einer Spannungsfestigkeit von je 3500Volt.


Die Kondensatoren wurden nun in passender Kombination auf die dazugehörigen Keramikträger gelötet.


Der Kondensator auf der Eingangsseite des Tuners bekommt schaltbare Zusatzkondensatoren mit einmal 110pF und 220pF.
Der Kondensator auf der Ausgangsseite bekommt ein schaltbares Zusatz C in Höhe von 180pF.

Jetzt wird sich mancher fragen,warum ich nicht gleich einen Drehkondensator mit höherer Endkapazität gewählt habe.
Das ist leicht zu beantworten.
Ich wollte eine möglichst geringe Anfangskapazität (in dem Falle nur 5pF ) des Drehkondensators haben und ermögliche durch die schaltbaren Hochvolt-Zusatzkondensatoren einen sehr großen Einstellbereich.
Eingangsseitig wird ein Einstellbereich von 5 bis zu über 600pF und Ausgangsseitig 5 bis zu über 500pF zur Verfügung stehen.

Zur besonderen Beschaltung dieses Anpassgerätes komme ich später noch,die dann dieses etwas unkonventionelle Konzept zeigen wird.


Nun konnte ich die Zusatzspule für die schaltbare Festinduktivität für den Einbau vorbereiten.
Diese besteht aus einer kommerziellen Spule aus 2,5mm versilberten Kupferdraht auf einem Hartfaserkörper.
Die Induktivität der Spule beträgt 28µH.
Zusammen mit der Rollspule komme ich später also auf eine Induktivität von bis zu 56µH.
Das sollte im Praxisbetrieb eigentlich immer reichen.

Der Spulenkörper musste eingekürzt werden um diesen stehend im Gehäuse verbauen zu können.
Danach mussten noch die Befestigungsbohrungen für die Bodenplatte der Spule neu in den Kunststoff gebohrt werden.

 
Und so sieht der Zwischenstand vom heutigen Tag aus.





Und weiter gehts unter dem nachfolgenden Link...


QRO Antennentuner bis 1kW (Dauerstrich) - Fortsetzung