2M 2 El Quad Beam

2M 2 El Quad Beam

Saya ingin bereksperimen untuk membuat antenna band 2M dengan pengarah, memiliki gain yang besar dan mudah dalam pembuatan.

Setelah melakukan studi literature dari berbagai handbook amatir, text book kuliah dan referensi di internet, maka pilihan yang paling tepat adalah sebuah antenna Quad (berbentuk Kotak).

Berikut resume penguatan (gain) dari beberapa antena yang saya dapat dari berbagai literatur dimaksud:

  • Isotropik (Omnidirectional) Gain : 0dB
  • Dipole 1/2 lambda (Omnidirectional) Gain : 2.1 dBi – penguatan terhadap antenna isotropik
  • Yagi 2 Element (Directional) Gain : 7.1 dBi
  • Yagi 3 Element (Directional) Gain : 9.1 dBi
  • Quad Beam 2 Element (Directional) Gain : 9.2 dBi
  • Quad Beam 3 Element (Directional) Gain : 11.2 dBi
SWR Reading

SWR Reading

Jadi dari daftar diatas 2 elemen Quad Beam penguatannya setara dengan 3 elemen Yagi Beam.
Konstruksi antenna ini sangat sederhana, yaitu terdiri driven sepanjang 1 lambda dan reflector yang 5% lebih panjang dari driven. Terbuat dari kawat email dengan diameter 0.7mm dan sprider terbuat dari potongan kayu. Jarak antara kedua elemen adalah antara 0.15 s/d 0.25 lambda.

Feeding di elemen driven dilakukan secara langsung karena memiliki impedansi mendekati 50 ohm, walaupun pencatuan secara langsung ini akan sedikit membuat pola radiasi antena berubah dari idealnya. Untuk kedua elemen disusun, maka impedansi akan sedikit bergeser dari 50 ohm, namun masih dalam koridor SWR kurang dari 1:2.

Radiation Form

Radiation Form

Cabel transmisi yang digunakan dalam percobaan ini menggunakan RG-58AU (50Ohm) dan RIG 2M merek ICOM IC-2200H di set pada daya pancar 5 Watt (Low) dan frekuensi tengah sesuai dengan perencanaan 142MHz (bisa difrekuensi manapun). Polarisasi 2M Band kebanyakan menggunakan Vertikal, sehingga feeding dilakukan pada sisi samping element driver. Sementara untuk membuatnya berpolarisasi horisontal, maka feeding dilakukan dibawah element driver, namun anda tidak akan mendapatkan hasil yang optimum sebab di Indonesia band 2M paling banyak menggunakan polarisasi vertikal.

Hasil percobaan adalah sebagai berikut:

  • 1 Element Quad Beam menghasilkan SWR 1:1.1
  • 2 Element Quad Beam menghasilkan SWR 1:1.3
  • Penerimaan meningkat 2-3 bar dibandingkan dengan menggunakan monopole 2 band produksi BRC dengan gain 3dBi
MMANA Parameters

MMANA Parameters

Untuk menghindari cuaca hujan dan embun yang akan mempengaruhi kinerja antenna, maka pada sambungan elemen dan terminal ke kabel coax harus dilindungi dengan isolasi duct atau sejenisnya. Dari hasil percobaan ini disimpulkan:

  • Pembuatan sangat mudah dan bahan baku murah
  • Ukuran dan Alignment tidak kritis
  • Tidak perlu menambahkan BALUN atau Impedance Matching
  • Cocok untuk pemula yang membutuhkan antenna Beam dengan Gain besar

Okay silakan mencoba … semoga sukses !

Materials

Materials

Design

Design

 

 

 

 

 

I would like to built a Beam Antenna for 2M Band which has High Gain and easy to construct. After searching dan studying several literature including internet, I decided to construct a Quad Beam Antenna. The following data describes several antenna with its gain.

  • Isotropik (Omnidirectional) Gain : 0dB
  • Dipole 1/2 lambda (Omnidirectional) Gain : 2.1 dBi – (dBi Gain againts Isotropik Antenna)
  • Yagi 2 Element (Directional) Gain : 7.1 dBi
  • Yagi 3 Element (Directional) Gain : 9.1 dBi
  • Quad Beam 2 Element (Directional) Gain : 9.2 dBi
  • Quad Beam 3 Element (Directional) Gain : 11.2 dBi

According to data above, i choose a 2 element Quad Beam, because it introduces Gain higher than 3 Element Yagi Beam … WOW GREAT !

Construction of this antenna is quite simple, divided into 2 element, i.e. Driver and Reflector, where its length is 1xlambda and 5% longer than driven respectively. Spacing between 2 element is 0.15 to 0.25 lambda. I used enamel cooper wire with diameter of 0.7 mm. Meanwhile, the speader utilized some cheap wood. Feeding was done directly into driver element without BALUN or Impedance Matching, but it will change its radiation form slightly.

For 1 element its impedance would be around 50 ohm, but for 2 elements its would be shifted slightly from 50 ohm.

Transmission cable that was used on this project is RG-58/AU which has 50 Ohm impedance. RIG is ICOM IC-2200H that was set on 5Watt Output dan Working Frequency on 142MHz (can be set for any working frequency). Antennas polarization was set Vertical by feeding it on Left/Right side of the Driver element, because in Indonesia most of the HAM working in 2M Band used a Vertical Polarization. But, you can change it by placing the feeding on the bottom of the driver element to get a horizontal polarization.

The folowing is the experiments result:

  • 1 Eement Quad Beam introduced a SWR of 1:1.1
  • 2 Element Quad Beam introduced a SWR of 1:1.3
  • Receiver Sensitivity increased abaou 2-3 bar on IC-2200H RX level Display compared to a 2 band monopole (producted by BRC with SWR of 1:1.1 and Gain of 3dBi).

In order to avoid from raining and fogging, all joints and connections have to be properly enclosed using some like duct isolator.

My conclusion are:

  • Construction is quite simple
  • Size and Alignment is not Critical
  • Doesn’t need BALUN or Matched Impedance
  • Very proper for Beginners who need a Beam, Cheap and High Gain

Okay, have a nice experiment …

About these ads