Rundstrahlende 10GHz TX Antenne, mit vertikaler Polarisation (15.09.2017)

(Von Fabrizio Bianchi IW5BDJ. übersetzt von Peter OE7PKI)


Vor vielen Jahren bauten wir diese Antenne um Analog-TV auszusenden. Über 10 Jahre hat sie immer gut auf den Bergen der Provinz Grosseto in der Gemeinde Tuscany am Montieri (1000 m über dem Meer) funktioniert.

Es ist eine Antenne die aus der Rotation eines Horns stammt.

Die technischen Daten und Messungen wurden aus einer Veröffentlichung von Evans Jessop im Jahr 1977 aus dem Buch ”VHF-UHF Manual” entnommen. Hier zeigen wir nur die technischen Daten für den Bau, ohne auf die ziemlich komplexen Konstruktionsberechnungen einzugehen. Diejenigen die es damit versuchen wollen, können das Buch bei Amazon kaufen:-
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Die Arbeitsfrequenz der Antenne, die gewählt wurde, beträgt 10.450 MHz und die Verstärkung, die wir erreichen wollen, ist 20 dB (G = 100 im absoluten Wert).
Stellen Sie sich vor, ein Horn zu bauen und um 360 Grad zu drehen, so erhalten wir zwei Kegelstümpfe, die die doppelte Länge des Horns haben, aus dem sie erzeugt wurden. Diese geometrische Struktur, wie dargestellt, ist in der Lage, horizontal mit 360 Grad zu strahlen und der Gewinn ist 20 dB auf jedem Punkt ihres Umfangs.
Die Strahlung in der vertikalen Ebene ist gleich der eines Horns gleicher Größe und mit einem Öffnungswinkel von etwa 25-30 Grad.


Schauen wir, wie man es macht.
Zuerst werden die beiden Kegel mit dem flachen Teilgehäuse der Antenne konstruiert.
Der Strahler bleibt bestehen, damit er sich innerhalb des WR90-Hohlleiters befindet.
In Abbildung 1 sehen wir ein Bild, das die Größe durch einen Schnitt der Pyramidenform und des flachen 44 mm-Hohlleiter-Teils repräsentiert, in dem sich der Strahler befindet.

Abbildung 1


Der in Abbildung 2 sichtbare Strahler hat eine besondere Form wie sie auch in alten LNBs zu finden sind. Dessen Maße wurden nicht verändert, weil sie sich für WR90-Hohlleiter eignen. Obwohl es sich um eine Abweichung von wenigen Zehntelmillimeter handelt, um die man den Strahler vergrößern müsste, nachdem er für Frequenzen von 10.700 bis 11.700 MHz ausgelegt wurde. Dennoch ist er gut genug, so wie wir ihn in diesen LNBs finden.

Für die Konstruktion werden zwei Kupferscheiben mit einem Radius von 230,29 mm und einem Loch in der Mitte mit 44 mm (22 mm Radius) verwendet.

Abbildung 2


Als Vorbereitung, dieser Scheiben ist ein Schnitt von außen in Richtung des folgenden inneren Radiuses des Kreises gemacht.
Äußerlich werden die beiden geschnittenen Teile um den Winkel von 12,94 Grad überlappt, sodass man einen Kegel mit einem gewissen Winkel und einem reduzierten Außendurchmesser von einer Größe von 230,29 X 2 = 460,58 als neue Dimension von 450 mm erhält.
An dieser Stelle sind die beiden Teile fest montiert und werden mit dem Zinn entlang des Radiuses verslötet.
Wir haben einen Kegelstumpf, der in Fig. 3 gezeigt ist, mit einem Loch von 44 mm in der Mitte der Spitze

Abbildung 3


Dieses Loch sollte mit Kupfer bedeckt werden, das in geeigneter Weise abgerundet ist und im Loch von 44 mm verlötet wird. Dies ist der flache Teil, der die Fortbewegung der Welle im WR90 bildet. Die zweite Scheibe ist genauso aufgebaut.
Die beiden Scheiben sind nun gegensätzlich angeordnet und deren Abstand wie in Abb. 4 gezeigt. Die Höhe der Führung der Welle im WR90, ist 10,1 mm.
Um die Doppel-Kegel im richtigen Abstand zu halten, muss die Antenne in eine solide Stütze, die robust und leicht ist.
Das Ganze ist in einer runden Struktur aus Aluminium mit einer Dicke von 5 mm bis 500 mm Durchmesser untergebracht.

Abbildung 4

Wir zeigen mit einigen Bildern wie die mechanische Konstruktion des Prototypen ausschaut.

Abbildung 5

Hier sehen wir in Abb. 5 die mit Lexan-Stützen montierte Antenne. Um die beiden Scheiben im gleichen Abstand zu halten, ist in der Mitte ein Teflon-Abstandshalter mit der Dicke von 10,1 mm in der Strahlereinheit untergebracht.
Die Antenne, Abb. 6 und Abb. 7, braucht eine Abdeckung, um vor dem Regen geschützt zu werden. Dies wird mit Glasfaser der Stärke 1,5 mm mit Verstärkungen an den Rändern erreicht. Der Hut hat eine Pyramidenform, um das Abgleiten des Schnees zu erleichtern Das zeigen die Abbildungen 6 und 7.

Abbildung 6

Abbildung 7


Hier in Abb. 8 sehen wir das komplette Fiberglasgehäuse der Antenne mit der Kappe. Wir weisen darauf hin, dass es eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Scheiben mit einem einfachem Draht geben muss.
Dies ermöglicht uns, die beiden Konusse zu erden, so dass sie nicht elektrostatisch aufgeladen werden.

Abbildung 8


In Abb. 9 ist die 10 GHz Antenne auf dem Stützpfosten mit den beiden Antennenfeldern für das empfangene 1200 MHz Signal montiert.
Der Artikel wurde von Fabrizio Bianchi, IW5BDJ, geschrieben und von Alberto Ciampa, IW5ECU, ins englische übersetzt.

Abbildung 9

Viel Spaß beim Nachbau und vielen Dank an Peter für die Mühe !!!

Noch Fragen ???

73 de Tomtom

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