UHF-Satcom: DIY X-WING-Antenne – Re-Design(Teil 2)

Heute ist WM-Pause, daher komme ich dazu, wieder vom Projekt zu berichten.

In diesem Artikel stelle ich das von mir weiterentwickelte Design der MT X-Wing Omni Satcom-Antenne vor. Wer sich noch einmal in das Thema einlesen möchte, der findet in Teil 1 eine kleine Einführung.

Interessante Mitschnitte aus der Welt der Satcom-Kommunikation kann man sich hier einmal anhören.

Bevor ich mit dem Re-Design angefangen habe, mussten zunächst einmal geklärt werden, welche Materialien in Deutschland zur Verfügung stehen, die dem original Entwurf nahe kommen. Die nötigen Kabelbuchsen und Stecker (F) und Koaxialkabel RG-6 sind auch hier erhältlich, z.B. bei Reichelt. Beim ursprünglich verwendeten PVC-Rohr wird es mit der Beschaffung aus dem nächstgelegenen Baumarkt schon schwieriger. Daher habe ich mich für graues HT PP-Rohr DN 75 entschieden – das ist in der Regel in jedem Baumarkt erhältlich. Die λ/2-Dipol-Elemente sind aus Aluminium-Blech der Stärke 0,8mm geplant, auch dieses Material ist im Baumarkt gut zu bekommen – die ursprüngliche Materialstärke von 1,5mm ist aus meiner Sicht überdimensioniert.

Die Materialliste für X-Wing-Antenne (ohne Stativ):

1 Stück HT PP-Rohr DN 75 (Länge 503mm)

4 Stück Aluminiumblech 0,8mm (254x28mm)

8 Stück Aluminium-Rundmaterial (Länge 500mm)

12 Stück M3-Schrauben und Muttern

8 Stück M6-Muttern

2 Stück F-Gehäuse-Buchsen (Female)

5 Stück F-Stecker, Gr. 7

1 Stück BNC-Gehäuse-Buchse

4 Stück Quetsch-Ring-Verbinder

Ca. 1,5m RG-6-Koaxial-Kabel

Ca. 0,6m RG-58 Koaxial-Kabel

3 gedruckte Bauteile aus PLA (dazu später mehr)

1 Dose Acryl-Lack

 

Um die Antenne im Bereich der Dipol-Kabel-Anschlusspunkte gegen Witterungseinflüsse besser abzuschirmen, habe ich mich entschlossen vom ursprünglichen Design, welches eine PVC-Endkappe als offene Montagebasis verwendete abzuweichen und eine Montagemöglichkeit mit Deckel zu schaffen.

Erste Skizzen führten mich gedanklich an das in CAD entwickelte Design heran.

Die X-Wing Omin UHF-Sat-Antenne als 3D-Modell.

Die X-Wing Omni-Antenne, ohne Schwenkvorrichtung und Stativ. Um das Modell nicht zu überfrachten, ist lediglich ein Reflektor-Radial (von 8 Stück) in die Baugruppe eigefügt.

Blick auf den Kreuzdipol.

Die breite, flügelartige Form der gekreuzten Dipole gibt der Antenne ihren Namen. Zudem ist die Breite der Dipole für die erreichbare Bandbreite mitverantwortlich. Auf der Abdeckkappe (blau) ist die Aufnahmehalterung für die geplanten Direktoren zu erkennen.

Der Dipol-Träger, auf dem die Blechdipole (Wings) mit M3-Schrauben befestigt werden und mit den F-Buchsen verdrahtet sind, wird auf das HT-Rohr geklebt. Die entwickelte Abdeckkappe wird mit M3-Schrauben auf den Dipolträger verschraubt (im Träger sind M3-Muttern in entsprechende Aussparungen montiert). Die Kappe kann und sollte mit Gehäusedichtmasse an den entsprechenden Kanten abgedichtet werden. Um ggf. zu einem späteren Zeitpunkt die Möglichkeit zu haben, den Antennengewinn durch die Nutzung von Direktor-Elementen zu verstärken, habe ich auf die Abdeckkappe noch eine Befestigungsmöglichkeit in Form einer M-8-Mutter angebracht. So kann ich nachträglich einen entsprechenden Boom mit Direktor-Radialen anschrauben – abgeschaut habe ich mir das von den kommerziellen UHF-Satcom-Antennen.

Bauteil: Dipolmontageplatte.

Bauteil: Dipol-Abdeckkappe

Das untere Ende des HT-Rohrs bekommt einen ordentlichen Stand-Fuß, der die BNC-Buchse aufnimmt und zudem die Möglichkeit bietet, eine Kipp- und Stativ-Vorrichtung nachzurüsten. Zudem habe ich an dem Stand-Fuß Befestigungsmöglichkeiten für acht Radiale (6mm Durchmesser) geschaffen, um so auf das in der MT vorgeschlagene Reflektor-Drahtgebilde, welches in einem Abstand von λ/2 zu den X-Wings positioniert ist, verzichten zu können. Die 500mm langen Radiale sind verschraubt montiert (mit M6 Muttern) und können daher für den Transport abgenommen werden. Mit diesem einen Meter im Durchmesser messenden Reflektor komme ich nah an die 1,2 Meter des MT-Designs heran. Zudem kann ich durch diese Radial-Konstruktion die Antenne ausrichtbar gestalten, d.h. in vertikaler und horizontaler Ausrichtung und so flexibel auf die jeweilige Standort-Situation reagieren.

Das entwickelte Bodenstück – noch mit geschlossenem Boden.

Für die Ausrichtbarkeit der Antenne habe ich ferner ein Stativ mit Schwenkvorrichtung entwickelt, welches sich an kommerziellen UHF-Satcom-Antennen orientiert. Es besteht aus zwei konstruierten Druckteilen, die mit einer M8-Schraube verbunden sind. Die Stativ-Beine bilden drei Aluminium-Rohre 10x500mm, die verschraubt befestigt sind. Die Antenne wird auf das Stativ mittels vier M8-Schrauben befestigt.

Hier mal ein Bild dazu:

Gut zu erkennen ist hier das Stativ mit der Schwenkvorrichtung.

 

Material für X-Wing-Antennen-Stativ:

2 gedruckte PLA-Bauteile

3 Stück M3-Schrauben mit Flügelmuttern

3 Stück Aluminium-Rohr 10x500mm

5 Stück M8-Schraube mit Mutter

 

Als eine weiter Aufbaumöglichkeit habe ich mir überlegt, ein Fotostativ zu nutzen.

Aus einem einfachen Foto-Stativ wird das Antennen-Dreibein.

Daher habe ich noch eine weitere Befestigungsmöglichkeit für die Antenne konstruiert. In dem Zuge unterzog ich das Bodenbauteil einer Überarbeitung, um beim späteren Druck Zeit und Material sparen zu können. Hier mal Bilder zu den Alternativbauteilen:

Neues Bodenstück mit neuer Befestigungsvorrichtung.

Zu sehen: Das umkonstruierte Bodenstück (grün) und das neue Befestigungsteil(rot) mit Schwalbenschwanzsockel für das Fotostativ.

Soweit die Planungen. Im dritten Teil dokumentiere ich den Druck und Bau der X-Wing-Antenne.

Bis dahin,

Horrido und stay tuned.