DG7YBN / 144 MHz / YBN 2-5m
  Last Update Sept. 12th 2016




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Leistungsdaten und Geometrie
Richtdiagramm und VSWR
Download als Datei
Stockung
4 Yagi Stack für Kontest


YBN 2-5m Yagi   mit konventionellem Erreger (gestreckter oder Faltdipol)

Diese kompakte Yagi besitzt ein hohes F/B, daher eignet sie sich sehr gut für Kontestgruppen.
Denn die gute Unterdrückung der Rückzipfeln bleibt bei Stockung erhalten.

Die YBN 2-5m ist das direkte Pilotmodel, das für das Ausmessen
aller Boom-Korrekturwerte für den "Auf-dem-Boom-BC" benutzt
wurde (s. Dubus 2/2010). Dabei wurde sein BC etwa 50 mal aus-
gemessen, mit wechselnden Tragrohren und Element-
längen. Und schließlich für den Artikel zum 5-8 Yagi Konzept
(Dubus 4/2012) auch mit Faltdipol.
Wenn man sich hier an die unten angegebene Dimensionen
hält und die richtige Länge auf das Symmetrierungskoaxkabel
anwendet, kann man praktisch nicht am Aufbau scheitern.


Rechts : Wechselgestockte 2 x 5 Elem. (s. Dubus 1/2014)

 


Skizze des Booms mit Option zu Erweiterung zur 8 Elem. / Die zusätzlichen 200+ mm hinten ermöglichen eine
Vormastmontage, wie links auf dem Foto. Zu beachten ist die veränderte Pos. des D1 bei dünnen Elementen oder
Benutzung eines Faltdipol.




Leistungsdaten

                     Elem. 4 mm     Elem. 5 mm     Elem. 8 mm
Gewinn isotr.         10.2 dBi       10.2 dBi       10.2 dBi
Gewinn gegen Dipol     8.0 dBD        8.0 dBD        8.0 dBD
-3 dB H-Ebene         73.0 deg.      72.8 deg.      73.2 deg.
-3 dB E-Ebene         54.8 deg.      54.6 deg.      54.8 deg.
F/B                  -24.9 dB       -25.2 dB       -24.8 dB
F/R                  -23.4 dB       -23.4 dB       -23.0 dB
Impedanz            50/200 ohms        =              =
Mechan. Länge         1485 mm          =              =
Elektr. Länge         0.74 λ           =              =

Stockungsabst. h-pol. (DL6WU)
Oben/Unten            1.57 m
Seite/Seite           2.03 m

Geometrie



EZNEC Drähte für 8 mm Elemente






ISOLIERT DURCH DEN BOOM MIT DÜNNEN ELEMENTEN (BC nach 6WU) Pos. 1/2 Länge BC 20 mm BC 20 mm BC 25 mm BC 1" in NEC = 2.2 = 2.2 = 3.4 = 3.5 Refl. 0 514.5 1033.2 1031.2 1032.4 10xx.x DE 283 496.0 994.2 994.2 995.4 9xx.x D1 403 480.0 966.2 962.2 963.4 9xx.x D2 822 467.5 942.2 937.2 938.4 9xx.x D3 3485 433.5 875.2 869.2 870.4 8xx.x Ele.5 mm Ele. 4 mm Ele. 5 mm Ele. 5 mm Ele. 1/4"
Geeignet ist auch ein bestimmter WiMo Faltdipol (Ersatzteil der EF0208c aus der YU7EF-Linie)
oder ein selbstgemachter mit modifiziertem D1 wie folgt:
Notiz: Fuer 4 mm Elemente ist der D1 von abweichender Länge für 5 und 8 Ele. Yagi mit Faltdipol
Elem. 4 mm, Pos. 403 mm, NEC => 483.0, 20x20 => 968.2, 25x25 => 969.4 mm
Elem. 5 mm, Pos. 402 mm, NEC => 481.0, 20x20 => 964.2, 25x25 => 965.4 mm, 1"x1"=> 96x.x<





ELEMENTE AUF DEM BOOM (Standardhalter aus Plastik) Pos. 1/2 Länge BC 15x15 BC 20x20 BC 25x25 BC 1"x1" in NEC = 2.7 = 3.9 = 7.6 = 7.9 Refl. 0 514.5 1031.7 1032.9 1036.6 1034.9 DE 283 496.0 994.7 995.9 999.6 999.9 D1 403 475.0 952.7 953.9 957.6 954.3 D2 822 461.0 924.7 925.9 929.6 925.9 D3 1485 423.8 850.3 851.5 855.2 851.5 Ele.Ø 8 mm 8 mm 8 mm 8 mm 3/8"
Notiz: Elementlängen für Ø 8 mm passen auch für 5/16"

Geeignet ist auch ein WiMo Faltdipol (Ersatzteil der EF0208c aus der YU7EF-Linie)
oder ein selbstgemachter mit modifiziertem D1 wie folgt:
NEC => 477.0, 20x20 => 957.9, 25x25 => 961.6 mm, 1"x1"=> 961.9
Faltdipol Spannweite Spitze-Spitze, außen = 990, innere Höhe = 54, Rohrdurchm. = 10


Faltdipol



Der Durchmesser des Erreger-Dipols ist 10 mm für ale Ausführungen.
Es gilt EZNEC's Auto-Segmentation bei 144.1 MHz für RL und SWR Plots

Skizze des Faltdipols



Überblick der Ausbaustufen des YBN 5- 5 / 8 / 10 ele. Projekts



Hier ein hilfreicher Überblick der Ausbaustufen des YBN 5- 5 / 8 / 10 ele. Projekts aufbereitet von Stef, F4EZJ (tnx!)
Es zeigt für die verschiedenen Ausbaustufen, welche Elemente gemeinsam oder verschieden sind in welcher Position auf dem Boom

Achtung: Die Längen gelten für Elementmontage "auf-dem-Boom" von 20 x 20 mm mit "Standardhaltern" und Schrauben M3








Strahlungsdiagramme und VSWR Plots



Strombelegung

Elevation und Azimuth Plots bei 144.3 MHz

 


RL und SWR Plot - Version mit Faltdipol der WiMo EF0208c


miniVNA: 144.40 MHz, Z = 49.6 Ohm, SWR = 1.03, RL = -36 dB


Anmerkung: Dieser Plot wurde von einem Aufbau ohne jedliches Nachstimmenan DE oder D1 genommen. Es wurde lediglich der "On-Boom-BC" addiert.








Downloads

EZNEC Datei dieser Yagi mit geradem, gestreckten Dipol  


Man kann mehr über diese Yagi lesen in meinem Artikel "5-8 ... eine erweiterbare 144-MHz-Yagi", erschienen in Dubus 4/12









Stockung

Stockungsabst.    n. DL6WU Formel  min. Seitenzipfel   max. F/B
H-Ebene               1.57 m            1.41 m          1.90 m
E-Ebene               2.03 m            1.83 m          2.01 m

Daten für eine 5 über 5 Yagigruppe bei Stockungsabstand nach DL6WU -10%


Gewinn isotr.         12,7 dBi
Gewinn gegen Dipol    10,6 dBD
F/B                  -18,5 dB

T_ant                236,0 K*
G/T                 -11,01 dB*

Theoretische Werte, weder Verluste in Stockungsleitungen noch Imperfektionen
durch den Rahmen sind eingeschlossen

Daten einer 4er-Gruppe bei Stockungsabstand nach DL6WU -10%

Elevation plot


Stockungsabst.        DL6WU -10%     DL6WU
Gewinn isotr.          15.8 dBi        16.1 dBi
Gewinn gegen Dipol     13.7 dBD        14.0 dBD
F/B                   -21.3 dB        -24.3 dB
F/R                   -26.2 dB        -24.3 dB
T_ant                   231 K*          237 K*
G/T                   -7.85 dB*       -7.64 dB*

Theoretische Werte, weder Verluste in Stockungsleitungen noch Imperfektionen
durch den Rahmen sind eingeschlossen
*) T_sky = 200 K, T_earth = 1000 K wie in der VE7BQH G/T Tabelle

Elevation plot und Daten einer bertikal gestockten 4er-Gruppe mit Distanzen für f&uuuml;r max. F/B
Simulation über Perfektem Boden


                    Free Space Data     Über perfektem gnd
Gewinn isotr.           16.25 dBi            20.9 dBi
Gewinn gegen Dipol      14.10 dBD            18.8 dBD
F/B                     -27.5 dB            -26.1 dB

Theoretische Werte, weder Verluste in Stockungsleitungen
noch Imperfektionen durch den Rahmen sind eingeschlossen
*) T_sky = 200 K, T_earth = 1000 K wie in der VE7BQH G/T Tabelle









Stagger Stacked Contest Array : Phasenverschobene Kontestgruppe

Diese Yagis sind in einem Abstand von 1,90 m übereinander gestockt. Dabei sind die oberste
und unterste um 502 mm nach hinten versetzt. Was nahezu 1/4 λ auf 144,3 MHz entspricht.
Ebenso variert der Stockugsabstand von den 1,57 m, die die DL6WU Formel ergibt.

Warum ist das so?

Der prinzipielle Versatz um 1/4 λ ist ein Wert, der auf dem theoretischen Konzept basiert,
rückwärtige Signale mit einem phasenverschobenem Versatz von 180° auszulöschen.
Allerdings finden in der individuellen Yagi-Uda Antenne bereits laufende Phasenverschiebungen
zwischen den parasitären Elementen und dem Erreger (Dipol) statt. Daher sind die Resultate
für die erzielbare Verbesserung von F/B ud F/R designbedingt leicht abweichend. Ebenso weicht
der beste Stockungsabstand individuell von dem Abstand nach DL6WU ab.
Das Strahlungsdiagramm einer Gruppe ist das Interferenzmuster von 2 oder mehr Quellen (hier Yagis).
Stockungsschemata ab vom Standard benötigen andere Abstände für optimale Richtdiagramme.

Mehr über das Prinzip hier: Engl. Artikel 'Stagger Stacking' von Bill Thompson als PDF


Foto: 4 x YBN 2-5m vertikal gestockt mit 1.90 m und 502 mm innerem Versatz

Elevationsplot der geometrisch verschobenen 4 x vert. YBN 2-5m im Freiraum

Azimuth Plot der geometrisch verschobenen 4 x vert. YBN 2-5m im Freiraum



Wie wird hier richtig gespeist?

Diese Idee geht zurück auf Robi, S53WW's
"High Performance Antenna Stack for 2m Contest&Tropo Work", hier .

Man lese S53WW's Internet-Artikel oder meine Artikel in Dubus 1/2014 & Dubus Technik XIII
für die vollen Details zur Theorie des geometrisch verschobenen Stockens und deren Speisung
mit minus 1/4 &lambda Phasenverschiebung für die vorderen Yagis.
Bitte beachten: Die angegebenen Längen enthalten nicht etwa einen Fehler, sondern nutzen
auf kreative und erprobte Weise die Periodizität des Sinus aus.

Quelle Dubus 1/2014: DG7YBN, Stockung über DL6WU hinaus - Teil 2

Dies sind 50 Ohm Kabel, alle. Die Transformation und Phasenschieberei wird allein über die
Leitungslängen erreicht. Es wird KEIN Power Splitter benötigt.

Grundlagen

Die inneren Yagis sind um 1/4 λ ausgezogen. Und dies zu kompensieren werden deren Speiseleitungen
mit einem Phasennachlauf = -90°, verglichen zu den äusseren Yagis, gespeist. Nennen wir diese
Phasenkorrektur 'L-plus'.

Aber:  Speisen mit einer verzögerten Phase von -270° ist das Gleiche wie mit 90° zu speisen,
denn 360° - 270° = + 90° (Periodizität der Simuswelle). Daher hat das Speisen der äusseren Yagis mit -270°
den Effekt, wie die inneren mit -90° zu speisen. Sodass man anstatt die Längen der Leitungen zu den
äusseren Yagis um 90° oder 1/4 λ zu verlängern, und die zusätzliche Länge am Mast herumhängen
zu haben, mit diesem Trick die -270° bei dem äusseren Yagis unterbringen können.

Längen der Leitungen zum phasenrichtigen Zusammenschalten

L_plus: Wir nennen die Extralänge von 270° in der Zeichnung L_plus. Mit einem v-Fator von 0.662 für PE Koax
sind das dann 1.031 m. Wir machen das so, damit die kürzest mögliche Gesamtleitungslänge herauskommt.
Anstatt die inneren Yagis über aufgewickelte, vom Mast hängende Leitungen zu speisen, wie wir das so oft
bei vertikalen UKW Gruppen sehen.

L_1: Die Längen L1 dürfen im Prinzip jede Länge haben, nur sollten sie keinerlei Längen
nahe von Vielfachen von 1/4 λ x Verkürzungsfaktor annehmen.

L_2: Die Längen L2 können prinzipiell JEDES ungerade Vielfache von 1/4 λ x v-Faktor sein. Hier sind sie
5 x 1/4 λ x v-Faktor. Am Summenpunkt zweier 50 Ohm Yagis finden wir 25 Ohm. Jedes ungerade Vielfache
von 1/4 λ x v-Faktor bringt uns die 50 Ohm auf den zentralen Speisepunkt zurück. Es wird daher
kein Splitter benötigt.

Absolute Längen

Die absoluten Längen müssen die Längen innerhalb der Koaxialen Verbinder bzw. N-T-Stücke beinhalten.

Verkürzungsfaktor

Die Längen L_plus, L1 und L2 gelten nur für PE Koaxkabel!
Für schaum- und lufisoliertes Kabel muss der effektive v-Faktor dieser für 144 MHz angewandt werden.

Siehe hier Symmetrier- / Transformationleitungen
und hier Stockungs-, Anpassleitungen & Baluns


Durch die Verwendung von N-T-Stücken kann ein einfach verzustellendes, leicht zu installierendes
Phasenleitungssystem zu niedrigen Kosten aufgebaut werden








73, Hartmut, DG7YBN


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