Deprecated: Function split() is deprecated in /home/hs4lup/domains/hs4lup.in.th/public_html/index2.php on line 136
HS4LUP 144.475 MHz Amature Radio Khonkaen - HS4LUP 144.475 MHz Amature Radio Khonkaen
Chinglew Antenna Version 2
เสาร์, 09 ธันวาคม 2006

   สายอากาศคันเบ็ดชิงหลิวเวอร์ชั่น2 ที่จะนำเสนอต่อไปนี้เคยเผยแพร่ในนิตยสาร 100 วัตต์ ฉบับที่ 92 เดือนตุลาคม 2547 ผมทดลองทำตามแบบแล้วพบปัญหาในการแมตชิ่งก็เลยเปลี่ยนส่วนแมตชิ่งใหม่โดยคงส่วนประกอบอื่นไว้ตามเดิม เป็นสายอากาศที่ออกแบบมาค่อนข้างแปลก ไม่มีขดลวดหรือสตับตัวยูในการกลับเฟสสัญญาณ อืม...แล้วใช้อะไรล่ะ ต้องลองติดตาม

   สายอากาศชนิดนี้เรียกชื่อตามวัสดุที่ใช้ห่อหุ้มตัวสายอากาศคือใช้คันเบ็ดที่ทำจากท่อไฟเบอร์กลาสลักษณะเป็นท่อหลายๆ ขนาดมาซ้อนกัน สามารถหดเก็บเหลือความยาวเพียงเมตรกว่าๆ เมื่อยืดออกได้ความยาวโดยประมาณตั้งแต่ 4-7 เมตรแล้วแต่ขนาด โครงสร้างทางไฟฟ้าก็คือฮาล์ฟเวฟคอลลิเนียร์โดยมีส่วนแผ่คลื่นเป็นลวดอะลูมิเนียมขนาด 3mm และใช้สายนำสัญญาณ 5D-FB ซึ่งต่อกับส่วนแผ่คลื่นเฉพาะ inner เป็นส่วนกลับเฟสของสัญญาณให้เสริมกัน การที่ใช้สายนำสัญญาณและป้อนสัญญาณเฉพาะ inner ทำให้เกิดคลื่นในทิศตรงข้ามที่ผิวชีลด์ของสายนำสัญญาณหักล้างกับคลื่นใน inner ดังนั้นส่วนที่เป็นส่วนกลับเฟสนี้จะไม่ไปรบกวนการแผ่คลื่นของลวดอะลูมิเนียม อัตราขยายจะพิจารณาเปรียบเทียบกับสายอากาศไดโพลครึ่งความยาวคลื่นเมื่อวางปลายห่างกันประมาณ 0.4λ เมื่อใช้ส่วนแผ่คลื่น 3 ส่วนจะได้อัตราขยายประมาณ 5dBd และเมื่อใช้ส่วนแผ่คลื่น 4 ส่วนจะได้อัตราขยายประมาณ 6dBd ส่วนแมตชิ่งตามต้นฉบับใช้สายนำสัญญาณขนาดที่เหมาะสมเพื่อแปลงอิมพิแดนซ์ให้ต่ำลงและปลอกเปลือกชีลด์ที่จุดใกล้ขั้วต่อ PL-259 และใช้ปลอกอะลูมิเนียมหุ้มส่วนที่ปลอกเปลือกชีลด์เพื่อสร้างค่าคาปาซิตีฟรีแอคแตนซ์เพื่อไปหักล้างกับค่าอินดัคตีฟรีแอคแตนซ์ ผมทดลองทำตามแล้วปรากฎว่าค่า SWR สูงและเมื่อรับฟังเหมือนมีสัญญาณรบกวนเข้ามามาก คล้ายกับกราวน์ไม่ถึง จึงเปลี่ยนมาใช้สตับรูปตัวยูยาว 50cm เป็นส่วนแมตชิ่งคล้ายกับสายอากาศแบบ EDZ ที่เราคุ้นเคย และจะต้องไม่ลืมขดสายนำสัญญาณเพื่อลดผลของคลื่นที่วิ่งที่ชีลด์สายนำสัญญาณให้น้อยลงด้วย

Image
รูปที่ 1 แมตชิ่งแบบเดิมซึ่งเปลี่ยนเป็นสตับตัวยู

 Image
รูปที่ 2 แสดงโครงสร้างทางไฟฟ้าที่ปรับปรุงใหม่

อุปกรณ์ในการทำ

1. คันเบ็ดชิงหลิวยาว 6 เมตร ซื้อที่ร้านขายอุปกรณ์ตกปลา
2. สายไฟ NAY สีฟ้าที่ใช้โยงจากเสาไฟฟ้าเข้าบ้านเบอร์ 10 ยาว 5 เมตร
3. ลูกเต๋าต่อสายขนาดที่สายเบอร์ 10 เข้าได้ 1 แถว
4. สายนำสัญญาณ 5D-FB ยาว 2 เมตร
5. ขั้วตัวผู้ PL-259
6. สายนำสัญญาณ RG-8 ยาว 2 เมตร
7. ฟองน้ำล้างจาน 2 ก้อน
8. เทปพันสายไฟ, เทปละลาย 3M
9. กาวยาง

การคำนวณความยาวส่วนประกอบต่างๆ

ส่วนแผ่คลื่นใช้ลวดอะลูมิเนียมแกะจากสายไฟสีฟ้า NAY เบอร์ 10 ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 3mm

ความยาวส่วนแผ่คลื่น = 299.8 X 0.5 X 0.99(VF ลวด) X 0.975*  =  99.8 cm
                                           145 (ความถี่ใช้งาน MHz) 

ส่วนกลับเฟสใช้สายนำสัญญาณ 5D-FB วัดตามความยาวที่คำนวณได้แล้วบวกเพิ่มอีกด้านละ 0.5cmเพื่อต่อสาย

 ความยาวสาย 5D-FB = 299.8 X 0.5 X 0.79 (VF 5D-FB) X 0.975*  = 79.6 cm
                                          145 (ความถี่ใช้งาน MHz)

ส่วนแมตชิ่งใช้ความยาวเดียวกับส่วนแผ่คลื่นบวกเพิ่มอีก 3cm เพื่อพับเป็นรูปตัวยู U

สายนำสัญญาณ RG-8 ต่อกับขั้วต่อตัวผู้ PL-259 วัดความยาวหลังใส่ขั้วแล้ว 140cm ปลอกปลายด้านหนึ่งเพื่อบัดกรีเข้ากับสตับ
* หมายเหตุ จากการทดลองตัดความยาวตามแบบต้นฉบับเดิมพบว่าไม่สามารถปรับให้แมตช์ที่ความถี่ที่ต้องการได้ แต่สายอากาศไปแมตช์ที่ความถี่ต่ำกว่าความถี่กลางอันเนื่องมาจากการที่สอดสายอากาศเข้าไปในท่อไฟเบอร์กลาส จากการคำนวณอัตราส่วนของความถี่ที่เคลื่อนไปได้ค่า 0.975 โดยประมาณ


การประกอบ

1. ปอกเปลือกและชีลด์ของสายนำสัญญาณ 5D-FB ออกด้านละ 0.5cm และต่อกับลูกเต๋าต่อสาย โดยลูกเต๋าต่อสายให้คลายน็อตและแกะเอาเฉพาะทองเหลืองข้างใน จากนั้นพันด้วยเทปละลาย เพื่อสร้างความแข็งแรงป้องกันสาย inner หัก

2. ต่อสายนำสัญญาณ 5D-FB เข้ากับลวดอะลูมิเนียมเฉพาะ inner ระวัง!! อย่าให้สัมผัสโดนชีลด์ที่ห่อหุ้ม ในกรณีที่ลูกเต๋าต่อสายไฟตัวเล็กให้ใช้ตะไบแต่งปลายของลวดอะลูมิเนียมให้บางลงเวลาต่อกับลูกเต๋าต่อสายไฟจะช่วยให้ขันน็อตง่ายขึ้น จากนั้นพันทับด้วยเทปละลายป้องกันการเกิดออกไซด์บริเวณผิวสัมผัส

Image
รูปที่ 3 รูปการประกอบส่วนต่างๆ


3. พับลวดอะลูมิเนียมที่เป็นส่วนแมตชิ่งเป็นรูปตัวยูกว้างประมาณ 2mm ยึดปลายด้วยลูกเต๋าต่อสายไฟ และใช้เศษของเปลือก inner ของสาย RG-8 มาเป็นตัวยึดโครงสร้างให้คงรูป

Image
รูปที่ 4 สตับรูปตัวยู

4. จุดป้อนสัญญาณใช้ลูกเต๋าต่อสายไฟแกะเฉพาะทองเหลืองร้อยเข้าไปในสตับ และบัดกรีเข้ากับสายนำสัญญาณ RG-8 ที่ต่อขั้วไว้แล้ว เพื่อสะดวกในการเลื่อนหาจุดแมตช์

Image
รูปที่ 5 จุดป้อนสัญญาณ 

5. ตัดฟองน้ำล้างจานให้เป็นวงกลมกะขนาดว่าเมื่อสอดเข้าไปในท่อแล้วให้แน่นพอดี เจาะรูให้สายนำสัญญาณ 5D-FB ลอดได้ และยึดฟองน้ำเข้ากับสายนำสัญญาณ 5D-FB เป็นระยะๆ เพื่อประคองให้อยู่กึ่งกลางท่อพอดี

6. เมื่อประกอบทุกอย่างเข้าที่แล้วสอดเข้าไปในคันเบ็ดชิงหลิวเหลือปลายสายที่ต่อขั้วไว้โผล่ออกมา บริเวณข้อต่อของคันเบ็ดใช้เทปละลายพันกันน้ำและป้องกันการรูดลงมา

7. เจาะรูที่ฝาปิดด้านล่างของคันเบ็ดให้สายโผล่และเผื่อเป็นรูระบายน้ำออกด้วย ติดตั้งสูงจากพื้นดินให้มากกว่า 2 เมตรสายนำสัญญาณที่จะมาต่อให้ม้วนเป็นวงกลมประมาณ 3-4 รอบเพื่อช่วยลดกระแสที่ผิวนอก ปรับแต่งโดยเลื่อนจุดป้อนสัญญาณให้ได้ค่า SWR ที่ดีที่สุด

การปรับแต่ง

   จากการทดลองในตอนแรกตามต้นฉบับเดิมสายอากาศไปแมตช์ที่ความถี่ต่ำกว่าความถี่กลางที่ต้องการไม่ว่าจะเลื่อนจุดแมตช์อย่างไรก็ไม่สามารถทำให้ค่า SWR ลงต่ำได้ จึงทดลองลดความยาวของส่วนประกอบทั้งหมดลงจึงสามารถปรับแต่งจนได้ค่า SWR ลงต่ำที่ความถี่กลาง แต่ถ้าหากค่า SWR ยังสูงอยู่ก็ให้ทดลองตัดความยาวของสตับตัวยูโดยต้ดปลายข้างที่ไม่ได้ต่อกับส่วนแผ่คลื่นออกประมาณครั้ง 1cm การวัดค่า SWR ควรวัดเมื่อสอดสายอากาศทั้งหมดเข้าไปในคันเบ็ดแล้วให้เหมือนกับการใช้งานจริง เมื่อจะปรับแต่งจึงเลื่อนออกมาปรับภายนอก จากการทดลองได้ค่า SWR ที่ดีที่สุดประมาณ 1:1.1 ที่ความถี่ 145MHz ที่จุดป้อนสัญญาณสูงจากปลายล่างของสตับประมาณ 10cm

 Image

 Image

Image 

 144 MHz

 145 MHz

 146 MHz

 รูปที่ 5 ค่า SWR ที่ความถี่ต่างๆ

Image
รูปที่ 6 รูปสายอากาศจริงขณะปรับแต่ง

แก้ไขล่าสุดเมื่อ ( ศุกร์, 11 กันยายน 2009 )