HB9CV - Bygge videre på Antennen?

Hejsa.

Jeg er som en del andre også gået i gang med at bygge et par HB9CV eller flere antenner.

Jeg leder på nettet og finder lidt omkring bygning af denne antenne, faktisk så jeg kan bygge en 2 element.

Jeg synes dog ikke jeg finder en mere komplet gennemgang eller beregninger hvis jeg
ønsker at bygge udgaver med flere elementer.

Der må være nogle faktorer man kan bruge til at beregne afstand mellem elementerne, altså
(faktor) / frekvens = afstand. (faktor2) / frekvens = afstand 2 osv….

Ideelle diametre på elementer og bom?

Jeg har læst at diameter på elementer og bom ikke er så kritiske på denne antennekonstruktion ift. yagi-uda. Alligevel er der folk der anbefaler bom på 15*15cm og elementdiameter på 8mm til VHF.
Til UHF anbefales en bom af 8-10mm og element diameter på 3mm.

Hvor kan jeg finde information og gerne beregninger på materialernes tykkelse?

Fasning er det vigtige i denne konstruktion, hvad kan påvirke denne? Jeg tænker på tolerancer
i de fysiske dimensioner?

Svar til #1:

Det er ikke en Yagi-Uda antenne, men derimod en to-element logaritmisk periodisk dipolantenne (LPDA) med to gange gamma-match. LPDA designet gør den bredbåndet:

Kig fx på:

Søgning:
https://www.google.com/search?q=HB9CV-Antenna+de sign

Fx:

HB9CV antenna online calculator:
https://3g-aerial.biz/en/online-calculations/ant enna-calculations/hb9cv-antenna-online-c alculator
backup:
https://web.archive.org/web/20230214161649/https ://3g-aerial.biz/en/online-calculations/ antenna-calculations/hb9cv-antenna-onlin e-calculator
Citat: "...
This calculator is designed to help a radio amateur calculate the HB9CV antenna for VHF and UHF bands.
..."

The 2-Element-HB9CV-Beam.
Construction by DK7ZB for 2m, 6m and 10m:
https://www.qsl.net/dk7zb/HB9CV/Details-HB9CV.ht m
backup:
https://web.archive.org/web/20240329185047/https ://www.qsl.net/dk7zb/HB9CV/Details-HB9CV .htm

HB9CV Antenna Calculator:
https://www.changpuak.ch/electronics/HB9CV.php
backup:
https://web.archive.org/web/20240513210253/https ://www.changpuak.ch/electronics/HB9CV.ph p

HB9CV - 2 Element Yagi for the 11 meter band:
http://www.popular-hifi.com/building/hb9cv/inde x.html
backup:
https://web.archive.org/web/20240623123500/http: //www.popular-hifi.com/building/hb9cv/in dex.html

.

Anvender tre radioamatørvenlige UHF-stik:

Max 100W
HB9CV Antenna 144 MHz, Collapsible:
https://www.wimo.com/en/hb9cv-144b

.

(Rothhammel)
https://de.wikipedia.org/wiki/HB9CV-Antenne

The HB9CV Phased Array and Gain Comparisons
L. B. Cebik, W4RNL
http://www.antentop.org/w4rnl.001/hb.html
backup:
https://web.archive.org/web/20230425144121/http: //www.antentop.org/w4rnl.001/hb.html
Citat: "...
A gain in the range of 6.4 to 6.5 dBi free space is an improvement over the standard 2-element Yagi. Front-to-back ratios between 20 and 26 dB represent improvements factors of 1.5 to 2.0 over the standard 2-element Yagi. Indeed, the QRM-killing ability of the HB9CV over the 2-element Yagi will likely be interpreted by operators as additional gain, given improvements in signal-to-noise ratio.
...
The graphs show that it is relatively easy to develop a fine-performing HB9CV without too much concern for the exact phasing line impedance--and to match it to a 50-ohm feedline.
..."

-

Faktisk burde man kunne "krydse" en HB9CV-antenne med en Moxon-antenne (HB9CV-Moxon-antenne?), så den bliver lidt kortere, mere robust og mindre "stikkende". Ligesom Moxon-antennen kunne denne hybrid-antenne udspændes af fire fiskestænger til kortbølge. De to ledere - i fx hønsestigekabel - kunne give en større tilsyneladende "elementdiameter". Båndbredden og forstærkningen burde ikke ændres synderligt:

https://da.wikipedia.org/wiki/Moxon-antenne

https://da.wikipedia.org/wiki/H%C3%B8nsestige_(a ntennekabel)

Svar til #1:
En HB9CV antenne er et 2-element phased array med to elementer, intet andet. Antennen kan altså ikke "bare" laves med flere passive elementer som en Yagi-Uda antenne.

I Rothammel 12. Auflage er der vist en HB9CV med en ekstra element i form af en direktor. Men kigger man efter, vil man se, at direktoren også fødes med signalet. Altså er det et 3 element phased array og ikke en "HB9CV-Yagi".

Grundprincippet i HB9CV er: 2 halvbølgeantenner med 1/8 bølgelængde afstand og fødet med 135 graders faseforskel. Der er faktisk ikke så meget mere at regne på. Hvordan man fysisk laver fødningen er bestemt af det mekaniske design.

Bom- og elemntdiamter er primært bestemt ud fra mekaniske hensyn. Antennen skal jo kunne holde mekanisk, men man behøver ikke bruge mere materiale end nødvendigt. Du kan godt bruge andre dimensioner end der står på en tegning, men du skal være klar over at elementlængde og tilslutningspunkter for fødeledningen vil ændre sig.

Jeg kan anbefale at du vælger dine bom- og elementdimensioner og simulerer antennen med f. eks. MMANA. Så kan du tilpasse elementlængder og fødepunkter.

Beregning af materialedimensioner (rørtykkelse,vægtykkelse ,osv.) kan jeg ikke hjælpe med. Jeg er ikke maskiningeniør.


Vy 73

Jørgen

Svar til #1 #3:

Citat: "...
Jeg synes dog ikke jeg finder en mere komplet gennemgang eller beregninger hvis jeg ønsker at bygge udgaver med flere elementer.
..."

Citat: "...
En HB9CV antenne er et 2-element phased array med to elementer, intet andet. Antennen kan altså ikke "bare" laves med flere passive elementer som en Yagi-Uda antenne.
..."

Svar:

Man kan godt lave en LPDA/Yagi-Uda hybrid antenne:


2 YAGI ANTENNA'S FROM G3SYC:
A 6 ELEMENT LOG PERIODIC YAGI FOR 6 METRES:
https://web.archive.org/web/20021018085422/http: //www.6mdx.eurobell.co.uk/antg3syc.html
Citat: "...
13dBd [front]
...
-17dBd [F/B]
..."
( fundet via denne link og så gravet frem i webarchive: https://www.qsl.net/vu2wap/antenna/projects.html )


13dBd
6 Element Log Periodic Yagi for 6 meters:
https://web.archive.org/web/20190419153517/http: //www.iw5edi.com/ham-radio/?6-element-lo g-periodic-yagi-for-6-meters%2C70

log-yagi simplified. side 78
A 12-foot (boom) antenna achieves 11-dB gain on 10 meters [6 elementer; 3 elementer log-celle, en reflektor - og 2 direktorer]:
https://worldradiohistory.com/Archive-DX/Ham%20R adio/80s/Ham-Radio-198305.pdf
https://web.archive.org/web/20220329051551/https ://worldradiohistory.com/Archive-DX/Ham% 20Radio/80s/Ham-Radio-198305.pdf
Citat: "...
Apparent gain follows the design gain quite closely in Log-Yagi arrays. On long-haul paths of over 3000 miles, a comparison with a reference dipole yields results that are quite close to those derived by computations using the curves. The large capture area and non-symmetrical vertical pattern are no doubt contributors to its ability on such paths.
..."

side 20:
https://worldradiohistory.com/Archive-DX/Ham%20R adio/80s/Ham-Radio-198909.pdf
https://web.archive.org/web/20220329052913/https ://worldradiohistory.com/Archive-DX/Ham% 20Radio/80s/Ham-Radio-198909.pdf
Citat: "...
Peter Rhodes, K4EWG, and J. R. Painter, W4BBF1 have described an interesting hybrid antenna.8 It's designed for single band use, and combines an LPD cell with parasitic elements. The designers claim this configuration achieves higher gain and greater directivity over a single Amateur band than either an LPD or a Yagi array alone (see Figure 5). Best of all, these attributes are achieved with a boom comparable in length to that of a small Yagi. They claim a gain figure of 11.5 dBd for a 14-MHz LPY with a boom length of 26.5 feet. A four-element Yagi on the same boom would provide about 7.3-dBd gain. This gives an apparent signal advantage of about 4 dB for the LPY array over the Yagi. It sounds almost too good to be true!
..."


UA9BA Antennas, Hybrids of LPDA and Yagi Udas:
https://dxnews.com/ua9ba-lpda-hybrids/
https://web.archive.org/web/20220128044435/https ://dxnews.com/ua9ba-lpda-hybrids/
Citat: "...
My first LPDA project was student's work in 1976 on practical and theoretical issues of building narrow banded Log-Yagis. My work was partialy based on materials from article in Nov. 1973 issue of QST mag. by Peter Rhodes K4EWG on Log-Yagi for 20m band.
...
I and my teammates built an 8 element 20 meter band Log-Yagi with 4 element log-cell, 3 parasitic directors and 1 reflector in 1978.
..."

The Monoband Log-Cell Yagi Revisited - Antentop:
http://www.antentop.org/w4rnl.001/logc1.html
http://on5au.be/content/logcell/logc3.html
backup:
https://web.archive.org/web/20181229203730/http: //www.antentop.org/w4rnl.001/logc1.html
Citat: "...
Although the design had been known earlier, the monoband log-cell Yagi array was briefly popular in amateur literature in the late 1970s and early 1980s, largely through the work of Rhodes, K4EWG, Painter, W4BBP, and Zimmer, K4JZB.1 Versions can be found in Orr and Cowan's Beam Antenna Handbook, and in the ARRL Antenna Book. In recent times, interest in the design has renewed.
...
With the renewed interest in the antenna, many potential users read the older claims as if they would stand up to modern scrutiny. However, to date, I have seen no re-evaluation of the log-cell Yagi design. Modern analytical tools, such as computer modeling, offer us a chance to better understand the antenna and to assess its place among monoband antennas used by amateurs.
..."

Svar til #1:

Citat: "...
Jeg synes dog ikke jeg finder en mere komplet gennemgang eller beregninger hvis jeg ønsker at bygge udgaver med flere elementer.
..."

Kig på (ren) LPDA designs - omtrent max 10,5 dBd (derfor er log-cell yagi mere interessant). Nogenlunde let at beregne:

Log-Periodic Dipole Array Calculator:
http://www.stroobandt.com/lpda/en/index.html
backup:
https://web.archive.org/web/20240520031133/https ://hamwaves.com/lpda/en/index.html

Design Curves for a Log-periodic Dipole Antenna (LPDA):
https://web.archive.org/web/20060112102524/http: //www.poynting.co.za/tech_training/lpda. shtml

K5AFN's LOG PERIODIC DIPOLE ARRAY PAGE (excel regneark):
https://web.archive.org/web/20050905041703/http: //www.clarc.org/~k5afn/Antenna.htm

THE LOG-PERIODIC DIPOLE ARRAY:
http://www.salsburg.com/Log-Periodic.pdf
backup:
https://web.archive.org/web/20231204184626/https ://www.salsburg.com/Log-Periodic.pdf

Svar til #4:
Hej Glenn

Du skriver:

"Man kan godt lave en LPDA/Yagi-Uda hybrid antenne"

En HB9CV antenne er ikke en LPDA. Det er et afstemt to-element phased array. LPDA'er virker efter et helt andet princip, som man kan læse meget mere om i f.eks. Rothammels Antennenbuch, 12 Auflage, Abschnitt 27.

Nu ved vi ikke, hvorfor Jan gerne vil lave en "mangeelement" HB9CV og tillige ønsker at vide noget om det mekaniske design, så indtil Jan evt. vender tilbage med mere info, kan jeg ikke bidrage med mere.

vy 73

Jørgen

Svar til #6:

Hej Jørgen

Jeg vil kalde både en HB9CV og en LPDA for en Phased Array Antennas:

Phased Array Antennas: the basics.
Phase array antennas alter the phase between different driven elements within the antenna to give directivity, gain, for simple and very complex antenna systems.
https://www.electronics-notes.com/articles/anten nas-propagation/phased-array-antennas/ph ased-array-basics.php

https://en.wikipedia.org/wiki/Antenna_array
Citat: "...
A phased array usually means an electronically scanned array; a driven array antenna in which each individual element is connected to the transmitter or receiver through a phase shifter controlled by a computer. The beam of radio waves can be steered electronically to point instantly in any direction over a wide angle, without moving the antennas. However the term "phased array" is sometimes used to mean an ordinary array antenna.[2]
..."


Ja phased array:

The HB9CV Phased Array and Gain Comparisons
L. B. Cebik, W4RNL (SK):
http://on5au.be/content/a10/phase/hb.html
Citat: "...
The HB9CV version of the 2-element phased array appeared in 1961. In Europe, some writers refer to almost any 2-element horizontal phased array as an HB9CV, while the English-speaking world tends to refer to the ZL- Special to mark the genre of antenna.
..."


Også phased array:

https://en.wikipedia.org/wiki/Log-periodic_anten na
Citat: "...
The LPDA consists of a number of half-wave dipole driven elements...The dipoles are mounted close together in a line, connected in parallel to the feedline with alternating phase.
..."

Svar til #6:

Hejsa.

Jeg vælger HB9CV fordi den er nem at lave, den er kompakt og nem at anvende /p.
Jeg havde nu tænkt mig at bygge en standard 2 element samt en 5-7 element til 70 centimeter da jeg også har aluminium til en UHF antenne.

Jeg synes den er nem at bygge pga. der ikke skal anskaffes isolatorer til at montere elementerne på bommen. Hvis man ikke har mulighed for at lodde kunne man evt. bruge aluminiums rør lidt tykkere der er hule og så bruge en selvskærende skrue igennem bom og rør.

Jeg vil dog gerne lave en der er nær perfekt til VHF med lidt mere gain, måske skulle jeg gå efter en 3 element med 3 drevende elementer fra Rothammels.

Svar til #8:
Hej Jan. Du kan trygt bygge først en reflektor og nogle direktore på en HB9CV det har jeg på flere uhf antenner til kollegaer på B&k til TV2 og det virkede fint det gav især med reflektoren gain . Men selvfølgelig teoretisk så går det nok ikke ???? jeg var eksperimenterende med afstand og størrelse på elementerne og fandt derved en kompakt og god antenne.
God fornøjelse med forsøgene / eksperimenterne . Jeg vil anbefale at eksperimentere på uhf . Jeg brugte en messing L skinne og lodede elelmenterne på toppen af den og kunne flytte dem frit til maks gain . Ulempen blev at den blev smald i båndbredden . Jeg har ikke mere antennen da det er over 30 år siden .
Prøv og oplev .
Hilsen Finn OZ3QP

Svar til #9:

Hej Finn
Det er godt nok længe siden. How goes?

Jeg kunne svagt huske at nogen havde lavet forsøg med flere reflektorer og direktorer, men ikke hvem og hvor, så jeg besluttede at lade være med at bringe det i spil.

Teoretisk er der intet i vejen for at gøre som beskriver, men som du selv er inde på, er der ulemper, f.eks. i form af lille båndbredde. I sidste ende er det et spørgsmål om, hvor man får mest gain for det investerede materiale og den investerede tid til at bygge antennen.

Til Jan:
Opgaven er at få mest gain med mindst muligt materiale og mindst arbejde og at elementerne ikke skal være isoleret fra bommen.

Det udelukker selvfølgelig en Yagi.Uda med en simpel dipol, men ikke en Yagi-Uda med foldet dipol. Jeg vil mene at en 4 element Yagi-Uda efter DL6WU med foldet dipol giver mest gain for både materialet og tiden, idet der ikke skal eksperimenteres. Du kan med fordel bruge VK5DJ's Yagi Calculator til at designe antennen. Der kan du indlægge din boms dimension og elementdimension, så der automatisk bliver taget hensyn til det ved beregningen. Jeg har med succes bygget 4, 6 og 15 elements antenner til 23 cm efter det program og de virker.

Finns ide vil være nogenlunde lige så materialekrævende, men med mere arbejde i form af eksperimentering med afstande etc. På den anden side er eksperimenteren en del af hobbyen, og det taler for at prøve ideen.

Hvis du har adgang til en 3D printer eller kender en, der sådan en, findes der sikkert færdige kabelhuse og isolatorer lige til at printe. Ellers er det ikke den store opgave at tegne dem selv. I så fald er det jo nemt at isolere dipolen fra bommen.

Til Glenn:
Jeg mener ikke, jeg har sagt noget om hvorvidt en LPDA er et phased array eller ej. Jeg har sagt at en HB9CV ikke er det samme som en to-element LPDA.

Nå men ikke mere herfra om.

vy 73

Jørgen

Svar til #10:

Hejsa.

En 4 element til VHF kan nok også give lidt resultat "on air" med en 5-10watt.

Hvis man er ovre i en yagi-konstruktion kom jeg til at tænke på LFA => loop feed antenna, hvor stråleren er en rektangulær loop, så er der en reflektor og 2 direktorer. LFA antennen skulle modtage mindre støj fra atmosfæren. Princippet skulle være egnet til EME og satellitarbejde.

Nu vil jeg først holde mig til HB9CV antennen med tilføjelser.

Svar til #10:
Hej Jørgen. Jo det går - Jeg var heldig at lægerne ville fjerne noget af de blodpropper jeg fik og derfor lever jeg endnu . Sidste år var vi på radio sommerlejeren . Men det var ikke som i gamle dage . Der var Ole og sm Bendt. Jeg håber du og din famile har det rart og godt . Hilsen Jonna og Finn

Svar til #12:
Hej Finn

Godt at høre at Jonna og du her det godt. Jeg aftrådte for et år siden, så nu har jeg rigtig tid til radio og meget andet, oh Birte har det osse godt.

Vi palnlægger at tage på sommerlejr i år, og jeg snakkede med Ole i går, og forstod at Bengt og Anita også dukker. Så er der da nogle af de "gamle".

Hils Jonna fra os.

Og til Jan:

Der er intet til hinder for at bruge andet end en dipol som fødeelement og montere reflektor(er) og direktorer. Se bare på quagi'en, DL7KM beamen og skeleton slot antennen.

Det er altsammen et spørgsmål om at designe antennen rigtigt og simulere den rigtigt og ikke mindst et trade-off mellem materialeforbrug, arbejdsindsats og performance (gain, stråælebredde, sidesløjfeniveau, impedans og båndbredde).

Nu kom jeg sgu' alligevel til at skrive noget igen.

vy 73

Jørgen