| |
|
Slim-Jim Antenne met behulp van een CQ-553 ladderlijn |
| |
Wanneer je door afgelegen gebieden wandelt of je
voorbereidt op noodcommunicatie, kan een
betrouwbare maar compacte antenne zoals de
ladderlijn J-pole het verschil maken. Deze
ingenieuze antenne biedt indrukwekkende
versterking, omnidirectionele dekking en, het
beste van alles,
kan worden opgerold en in je rugzak worden
gestopt wanneer je hem niet gebruikt. |
|
|
De ladderlijn J-pole Slim Jim is niet zomaar een
antenne – het is een doorontwikkeling van het
klassieke J-pole-ontwerp met aanzienlijk
verbeterde prestaties. De kracht zit hem in de
eenvoud: met ongeveer een uur werk en minder dan
20 Euro aan materialen kunt u een zeer
effectieve
draagbare antenne maken die uw
communicatiebereik aanzienlijk vergroot. Wat dit
specifieke ontwerp zo bijzonder maakt, is het
vermogen om straling onder een lagere hoek naar
de horizon te richten (waar je die daadwerkelijk
nodig hebt) in plaats van energie naar de hemel
te verspillen.
Dit vertaalt zich in merkbaar betere prestaties
in de praktijk. |
|
|
| Inzicht in het J-Pole-ontwerp van de Slim Jim
Ladder Line |
|
|
De ladderlijn J-pole Slim Jim-antenne is een
aanzienlijke verbetering ten opzichte van het
traditionele J-pole-ontwerp dat veel
zendamateurs
kennen. De naam is eigenlijk een acroniem:
"Slim" omdat er geen radialen nodig zijn, en
"JIM" staat voor "J Integrated Match",
verwijzend naar
de kwartgolfaanpassingstechniek die in het
ontwerp is gebruikt. |
|
|
Wat de Slim Jim onderscheidt, is het
stralingspatroon. Waar een standaard J-pole
onder een hoek van ongeveer 30 graden ten
opzichte van het horizontale vlak uitstraalt, is
het stralingspatroon van de Slim Jim veel lager
– doorgaans 8-10 graden ten opzichte van het
horizontale vlak.
Dit betekent dat een groter deel van uw signaal
terechtkomt waar het het meest nodig is: langs
de grond naar verre stations in plaats van
omhoog de lucht in. Deze lagere stralingshoek
geeft u effectief ongeveer 6 dB versterking in
het horizontale vlak vergeleken met een J-pole. |
|
|
Het ontwerp bestaat uit een
halfgolflengtestraler die is verbonden met een
kwartgolflengte-aanpassingsstub, met een extra
parallel element dat
dit verbeterde stralingspatroon creëert. Bij een
correcte constructie werken de
elektromagnetische velden van beide elementen in
fase, waardoor
het stralingspatroon naar beneden wordt
getrokken en de gewenste straling onder een lage
hoek ontstaat. Het resultaat is aanzienlijk
betere prestaties voor aardse communicatie. |
|
|
Een ander voordeel van dit ladderlijn J-pole
ontwerp is de indrukwekkende bandbreedte. Een
goed gebouwde Slim Jim behoudt doorgaans een
lage VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) over de
gehele 2-meterband en daarbuiten. Dit betekent
dat u uitstekende prestaties krijgt, of u nu
aan de lage (144 MHz) of hoge (148 MHz) kant van
de band werkt, zonder dat u opnieuw hoeft af te
stemmen. |
|
|
| Benodigdheden voor de draagbare antenne |
|
|
|
1 |
1,5 meter 450 ohm ladderkabel of raamkabel
(CQ553). |
6 |
Meetlint of duimstok. |
|
2 |
3.0 meter RG58 coax kabel. |
7 |
Kabelbinders in diverse maten. |
|
3 |
PL-259 UHF connector |
8 |
Multimeter voor continuïteitsmeting |
|
4 |
Soldeerbout en soldeertin. |
9 |
Verbindingskabels
met adapters |
|
5 |
Zijkniptang, striptang. |
10 |
SW102S SWR / Power meter . |
| De juiste afmetingen van de ladderlijn J-pole
zijn cruciaal voor optimale prestaties van de
antenne.
De berekeningen zijn afhankelijk van de
werkfrequentie en de verkortingsfactor.
Voor een frequentie van 145 MHz (midden van de
2-meterband) zijn dit de belangrijkste
afmetingen: |
|
|
| - Totale lengte (A): Ongeveer 150 cm. |
| - Lengte van het lange element (B): Ongeveer 99
cm |
| - Lengte van het korte element (C): Ongeveer 48
cm. |
| - Afmeting tussen de elementen (E): 2,5 cm. |
| - Locatie van het voedingspunt: Ongeveer
7,6-10,2 cm vanaf de onderkant |
|
|
| |
| Totale
lengte (A) = (3/4 golflengte ×
snelheidsfactor) + grootte van de
opening |
| Lang
element (B) = 1/2 golflengte ×
snelheidsfactor |
| Kort
element (C) = 1/4 golflengte ×
snelheidsfactor |
| Waarbij
golflengte in vrije ruimte = 300 ÷
frequentie in MHz (voor 145 MHz is dat
2,07 meter) |
|
|
|
| |
Houd er rekening mee dat deze berekeningen een
startpunt zijn. De uiteindelijke afstemming zal
experimenteel worden gedaan om de laagst
mogelijke VSWR te bereiken bij de gewenste
werkfrequentie.
Het beter werkt om de ladderlijn J-pole antenne
iets langer te bouwen dan berekend
en deze vervolgens in te korten, dan om later
lengte toe te voegen. Houd er rekening mee dat deze berekeningen een
startpunt zijn.
De uiteindelijke afstemming zal
experimenteel worden gedaan om de laagst
mogelijke VSWR te bereiken bij de gewenste
werkfrequentie.
Het beter werkt om de ladderlijn J-pole antenne
iets langer te bouwen dan berekend
en deze
vervolgens
in te korten, dan om later lengte toe te
voegen. |
| |
| Het stapsgewijs bouwen van de antenne |
|
|
| Laten we nu onze ladderlijn J-pole antenne bouwen,
volgens een methodische aanpak die succes garandeert. |
|
|
| - Meet en knip je ladderlijn op de eerder berekende
totale lengte (ongeveer 150 cm voor 145 MHz). |
- Strip aan beide uiteinden van de ladderlijn
voorzichtig ongeveer 1,2 cm isolatie van beide
geleiders. Gebruik een stanleymes om voorzichtig
rond de isolatie te snijden voordat je deze eraf trekt om de koperdraden
niet te beschadigen. |
- Aan één uiteinde (dit wordt de bovenkant van je
antenne) buig je de blootgelegde geleiders naar elkaar
toe en soldeer je ze aan elkaar om
een lus te vormen. Dit vormt de bovenkant van je Slim Jim. |
| - Aan het andere uiteinde (onderkant) doe je hetzelfde:
strip, buig en soldeer de geleiders aan elkaar. |
| - Meet ongeveer 48-51 cm vanaf de onderste gesoldeerde
verbinding omhoog en markeer dit punt aan één kant van
de ladderlijn. |
- Knip op dit gemarkeerde punt voorzichtig een stukje
van 2,5 cm (1 inch) van slechts één geleider af en
verwijder dit, waardoor de opening in
de Slim Jim ontstaat. Wees voorzichtig dat u de plastic afstandhouders of
de andere geleider niet beschadigt. |
- Meet ongeveer 7,5 tot 10 cm vanaf de onderkant en
verwijder ongeveer 5 cm isolatie van beide geleiders.
Dit wordt uw voedingspunt waar
de coaxkabel wordt aangesloten. |
|
|
| De
voedingslijn aansluiten |
|
|
De
aansluiting van het voedingspunt is cruciaal voor een
goede antenneprestatie. Dit is waar uw coaxkabel op de
ladderlijn wordt aangesloten.
Zo maakt u een betrouwbare verbinding: |
| -
Neem een stuk coaxkabel (RG-58 of RG-8X) en bereid één
uiteinde zorgvuldig voor door ongeveer 3,8 cm van de
buitenmantel te verwijderen. |
| - Scheid de afscherming (vlechtwerk) van de
middengeleider en het diëlektricum. Draai de
afschermingsdraden in elkaar tot één "draad". |
| - Verwijder ongeveer 1,2 cm isolatie van de
middengeleider. |
| - Sluit de middengeleider aan op de lange zijde van de
Slim Jim (de zijde zonder de opening) op ongeveer 7,5-10
cm van de onderkant. |
| - Sluit de afscherming aan op de korte zijde (de zijde
met de opening) op ongeveer dezelfde hoogte. |
| Deze
verbindingen kunnen in eerste instantie tijdelijk zijn
voor testdoeleinden. U kunt krokodilklemmen of
schroefbare draadconnectoren gebruiken om aanpassingen
te kunnen maken tijdens het afstemmen. Zodra u de
optimale positie van het voedingspunt hebt gevonden,
maakt u permanente soldeerverbindingen. |
Houd
er rekening mee dat de locatie van het voedingspunt een
grote invloed heeft op de impedantieaanpassing van de
antenne.
Het startpunt is 7,5 tot 10 cm vanaf de onderkant, maar
het moet mogelijk hoger of lager geplaatst worden om de
beste VSWR te bereiken
voor de specifieke
werkfrequentie. |
|
|
| Het optimaal afstellen van de antenne |
|
|
Het
afstellen van uw ladderlijn J-pole Slim Jim is waar de
magie gebeurt – een stuk ladderlijn transformeren in een
hoogwaardige antenne.
Dit is de aanpak voor de best mogelijke prestaties: |
- Sluit uw antenne-analysator of SWR-meter aan op de
voedingslijn. Als u een SWR-meter gebruikt, stel uw
radio dan in op een laag vermogen
(5 watt of minder). |
- Als
het laagste VSWR-punt onder uw gewenste werkfrequentie
ligt, is uw antenne te lang. Als het boven uw gewenste
frequentie ligt,
is de antenne te kort. |
- Om
aan te passen, probeer het voedingspunt in kleine
stapjes (ongeveer 6 mm) omhoog of omlaag te verplaatsen
op de ladderlijn J-pole.
Het hoger plaatsen van het voedingspunt verlaagt over het algemeen de
resonantiefrequentie, terwijl het lager plaatsen de
frequentie verhoogt. |
- Als
het verplaatsen van het voedingspunt geen bevredigende
aanpassing oplevert, moet u mogelijk de totale lengte
aanpassen. Bij een te
lange antenne kunt u kleine stukjes (ongeveer 6 mm) van de bovenste lus
afknippen. |
- Het
doel is om een VSWR van 1,5:1 of beter te bereiken
over uw gehele werkbereik. Een goed afgestelde Slim Jim
kan vaak een VSWR
van 1,2:1 of beter bereiken op de middenfrequentie, met een uitstekende
bandbreedte over de gehele 2-meterband. |
-
Houd de antenne tijdens het afstellen op minstens een
halve golflengte (ongeveer 1 meter) afstand van metalen
voorwerpen, aangezien deze
de metingen kunnen beïnvloeden. Houd de coaxkabel ook in een hoek van 90
graden van de antenne af, op minstens een kwart
golflengte
afstand, om interactie te
minimaliseren. |
|
|
| prestaties in de praktijk |
|
|
Wanneer deze antenne correct is afgesteld en op de
juiste hoogte is geplaatst, presteert hij aanzienlijk
beter dan standaard rubberen antennes
op handheld transceivers. In mijn tests zag ik een
verbetering van 3-4 S-eenheden in signaalsterkte ten
opzichte van de standaardantenne,
dat is potentieel een winst van 24 dB! |
| Het
omnidirectionele stralingspatroon maakt deze antenne
ideaal voor algemene communicatie waarbij u stations in
elke richting moet kunnen bereiken. Ondanks de
omnidirectionele straling zorgt de lage stralingshoek
ervoor dat uw signaal verder
over de grond reist in plaats
van de lucht in. |
De
bandbreedte is ook indrukwekkend – de VSWR blijft
doorgaans onder de 1,5:1 over de gehele 2-meterband. Dit
betekent dat u overal in de
band kunt werken zonder u zorgen te hoeven maken over
overmatige reflectie |
Een
beperking om rekening mee te houden: zoals alle antennes
presteert de Slim Jim het best wanneer hij verhoogd en
vrij van obstakels is.
Probeer hem minstens 3 meter
boven de grond te plaatsen en uit de buurt van metalen
objecten voor optimale prestaties. |
| Bronnen:
Slim-Jim en J-pole calculator ,
KKM4NMP slim jim ,
Best ham Radio |
|
|
|
|
| |