New antenna project

DL7APV in JO62jr

432 MHz

 

128x11el. for 432MHz EME

 

Ready now

And my 8x9el. 3m FM-DX antennas are on top.

Nu iss fertig !

Und 8x9el. für 3m FM DX sind on top auch noch montiert.

 

 

 

SWR after optimization

SWR nach Optimierung

 

 

 

Horizontal diagram on sun noise

Sun at 45° el.

Yes it is unsymmetrical

Horizontal Diagramm an der Sonne (el. 45°) gemessen

Ja es ist unsymmetrisch, das war bei der letzten Antenne auch so.

 

 

 

Vertical diagram at Sun noise with sun at 45° el.

Das Vertikal Diagramm mit Sonne bei 45° el.

 

 

Technical Data

 

Beamwidth hor. (-3dB)

1.8°

Beamwidth vert. (-3dB)

3.8°

Gain / dBD

33.6 (+/- 0.2)

Stack H/V

1.2/1,09m

Dipoles

6mm copper

Phasing lines first 4bay

4mm copper 200Ohm

All other

6mm Alu 200Ohm

Losses:

 

Dipole – first 4bay

0.022dB

4bay-16bay

0.022dB

16bay-64bay

0.044dB

64bay-128bay

0.055dB

Balun 100-50Ohm Trafo

0.1dB

Relais HF4000

0.02dB

3x7/16 adapter

0.05dB

Total loss before preamp

0.32dB

Preamp DJ3FI NF

0.25dB

Tant

<40K

Sun noise at F=70

21,8dB

M17

6.1dB

Pointing accuracy H

<0.5°

Pointing accuracy V

0.1°

 

Weight several tons

 

 

 

 

All started in 2008

Alles fing in 2008 an

 

 

when 16 yagies are not enough.

And if someone is a bit more than crazy!

It started all with a crazy idea for +3dB in September 2008 when I got for a few euro a huge ball bearing from a crane at ebay.

The gear was complete disassembled, sandblasted and all cleaned, using new grease and a bit painting it looked like new.

Wenn 16 yagies nicht genug sind…

Und man ein „wenig“ mehr Verrückt ist….

Begonnen hat alles im September 2008 als bei ebay ein Drehkranz von einem DDR- Löffelbagger T174 für ein paar Euro zu haben war.

Der Drehkranz wurde komplett zerlegt, sandgestrahlt, neu gefettet und lackiert und sah dann wie neu aus.

 

 

 

After a bit new paint it looks much nicer

Nach obiger Behandlung und mit Rostschutzfarbe sah das schon viel besser aus.

 

 

 

Also the small gears were complete disassembled, cleaned and new seals were added:

 

Nice puzzles!

 

Auch die “kleinen” Getriebe wurde komplett zerlegt gesäubert und mit neuen Dichtungen wieder zusammengebaut, ein schönes Puzzle.

 

 

 

autumn 2009

Next was the basement for the antenna and first we need a hole

 

Herbst 2009

Jetzt war es Zeit für das Fundament; zuerst mußte das Loch ausgehoben werden

Some friends with their equipment came to help out

The hole, 4 m³ size for about 10tons of concrete

 

Zum Glück ist es auf dem Lande nicht so schwer Hilfe mit schwerem Gerät zu bekommen. So dauerte es nur ein paar Minuten und ein Loch mit ca. 4m³ entstand, genug für ca. 10 Tonnen Beton.

 

 

 

With the farmer’s concrete mixer and the steam shovel the basement was ready within half a day.

Now it could cure out for some month.

 

Mit dem Betonmischer am Trecker vom Nachbarn und einem Ladekran war das alles am Vormittag erledigt.

Nun konnte der Beton ein paar Monate aushärten.

 

 

 

2010 August

The horizontal tower parts arrived and were painted

 

August 2010

Ein Teil eines Förderbandes wird in 3 Teilen  angeliefert und als erstes gestrichen

 

 

 

 

2011 May

The gear flies into the right position.

 

Mai 2011

Der Drehkranz fliegt ein, 4 Doppel-I Träger sind schon angeschweißt für die weitere Konstruktion

 

 

 

 

Done, mounted flat; only 0.2° max. inaccuracy in X and y direction !!

 

Geschafft, der Drehkranz mit 0,2° Genauigkeit X-Y Achse ausgerichtet

 

 

 

 

2011 June

The vertical gears with the mounting plate and tooth ring

 

Juni 2011

Der Elevationsantrieb mit lasergeschnittenen Zahnrad und Montageplatte für den El. Motor

 

 

 

 

The base section under construction with 2 temporary tubes

 

Das Basissegment mit dem Elevationslagern und temporären Querstreben zur Montage

 

 

 

 

The 2nd vertical gear and with middle section in place

 

Nun ist das mittlere Quersegment montiert mit 2 Lagern und Zahnrad sowie 4 Hilfsstreben

 

 

 

 

Detail of vertical rotor with chain

 

Detailaufnahme vom großen Kettenblatt mit Kette. Wichtig, das Mittelsegment ist nur an einem Lager fest, damit es Spiel in Längsrichtung hat um nicht zu verkanten.

 

 

 

 

Now the section goes to the tower base

 

Das Mittelsegment geht auf Reisen

 

 

 

The crane puts the base section in place

 

Nun wird das Mittelsegment positioniert

 

 

 

The section is now welded to the base gear

 

Und angeschweißt

 

 

 

Ready, looks nice and tiny.

 

Sieht schon gut aus und gar nicht so groß; jedenfalls  von Weitem

 

 

 

The old system and the new is growing.

 

Sieht klein aus gegen die 16er Gruppe

 

 

 

2012 May

Some green paint added.

 

Mai 2012

Etwas grüne Farbe wegen der Optik.

 

 

 

 

Horizontal gear mounted

 

Der horizontal Antrieb wurde angebaut, zuerst das Original 2. Getriebe

 

 

 

2nd Horizontal gear added with chain and motor.

 

Dann kam ein weiteres Getriebe mit Schnecke und ein Standard 12V 200W Motor

 

 

 

Absolute encoder from US-Digital in a metal box (otherwise it emitted noise !!) and waterproofed box.

 

Wegen der notwendigen Genauigkeit wurde ein US Digital absolut-encoder mit besser 0,1! Auflösung angebaut. Wasserdicht aber auch in eine Metallbox da die encoder QRM machen bis 432 MHz!

 

 

 

The elevation absolute encoder also US digital in a metal box and then in a waterproofed box

 

Der Elevations encoder auch US-Digital wurde auch erst in eine Metallbox mit Durchführungs-Cs und dann in eine Plastikbox verpackt.

 

 

 

June 2012

The right wing was installed

 

Juni 2012

Der rechte Ausleger wurde nun montiert

 

 

 

And also the left wing followed

 

Gefolgt von dem linken Ausleger

 

 

 

Main support is ready

 

Nun war die grobe Konstruktion fertig

 

 

 

2012 August:

Some 3m FM Antennas found the way to the tower

First 4 old Conrad 9el.

 

August 2012

Einige 3m FM Rundfunkantennen wurden montiert, zuerst alte 9el. Antennen von Conrad

 

 

 

2013 October:

Followed by 4x Konni 9el. and 4x Conrad 9el.

 

Oktober 2013

Dann wurden noch 4 Stück 9el. von Konni ergänzt

 

 

 

2015 March

8x9el. Körner are the best for 3m FM DX (see 3m dx page)

 

März 2015

Nach einigen Recherchen wurden dann 8x9el. Körner montiert

(siehe auch 3m Seite)

 

 

 

2016 August:

Now I started with real antennas :

Now the new 432 array will be mounted on this tower and the 3m antennas get back later there.

August 2016

Nun begann der richtige Antennenbau für 432, dazu wurden die FM Antennen temporär abgebaut

 

Some more impressions :

 

 

OM at work

 

APV bei der Arbeit

 

 

 

Also useable as SW beam?? I should try hi…

 

Kann auch als KW- Antenne verwendet werden?

 

 

 

Currently wx looks more  like autumn

 

Sieht aus wie im Herbst

 

 

 

 

 

 

Now with 3m array back on top

 

Die FM Antennen sind wieder on top

 

 

 

And with first boom mounted to test the clamps

 

Die erste Antenne probeweise montiert um die Mastschellen zu testen

 

 

 

 

 

 

 

 

In autumn/winter 2016 during production:

3m booms 20x20x2mm for the 11el. DG7YBN 432MHz        some more in production

marking all holes for the elements 128x10 elements +

                    

Im Herbst/Winter 2016 wurden die Antennen produziert.

3m lange Booms mit 20x20x2mm für die 11el. DG7YBN wide

Nach Teilen der 6m Stücken mit der Kapsäge wurden die Löcher angezeichnet, für 1280 Elemente + Dipole und Halterungen

 

 

 

Drilling the booms

With the help of a waste container

Cutting the elements with a crocodile shear (need 1280!)

 

   

Die Löcher wurde auf der Standbohrmaschine gemacht unter Zuhilfenahme einer Mülltonne

Die Elemente wurden mit der Schlagschere grob abgeschnitten (1280!! Stück)

 

 

 

2017 March 31rst:  Now all 128 yagi have their elements and I start with dipole production, hopefully next week the first yagies will be on tower

 

März 2017

Alle 128 Yagies sind nun mit Elementen bestückt und ausgerichtet, nun kann die Dipolproduktion beginnen

 

 

 

The dipole bending machine now is in use

 

Die Dipol-Biegemaschine kommt nun zum Einsatz

 

 

 

The first antenna mounted only 127 to go now.

 

Die erste Antenne ist montiert, nur noch 127 zu montieren!

 

 

 

2017 April:

The next antennas are mounted

April 2017

Die nächsten Antennen folgen

 

 

 

Some more at the array, the lower ones are easy

 

Und nun ein paar mehr, die unteren gehen am Einfachsten

 

 

2017 Mai

 

 

Slowly it will be an array

So langsam wirds ein array

 

 

 

 

About 85 are mounted and have to  be fine adjusted

Ca. 85 Antennen sind am Mast und müssen noch fein justiert werden

 

 

 

The LAST antenna goes up No. 128

 

Die letzte Antenne wird montiert Nr. 128!

 

 

 

 

Fits !

 

Passt !

 

 

 

The 3m antennas go back

Die 3m Antenne wird wieder angebaut, ist im Weg bei der Montage

 

 

 

The Cat won´t see it

Die Katze kann gar nicht hinsehen…

 

 

 

 

looks nice ?

 

Sieht doch schon ganz gut aus

 

 

 

Some antennas have to be fine tuned in direction

 

Bei einigen Antennen muss noch die Richtung ein wenig optimiert werden

 

 

 

All in line and now; the vertical stabilization at front of antenna is missing, but that’s the last work. First needs the dipoles to be mounted.

 

Alle ausgerichtet, jetzt fehlt noch die Frontstabilisation. Aber erst müssen die Dipole angebaut werden.

 

 

 

Strange look ?

 

Sieht fast künstlerisch aus

 

 

 

Tnx to my brother in law Detlef, DL7SI Ralf and my neighbor Bernd who made the dipole machine we could produce today about 140 dipoles

After stretching and cutting the 6mm copper it was placed in the dipole machine

 

Dank meines Schwagers Detlef,  DL7SI Ralf und Nachbar Bernd (der die Maschine gebaut hat) konnten wir alle Dipole an einem Tag herstellen.

6mm Cu Rohr aus der Wasser Installation, ab gelängt und in Form gebracht Dank der Maschine

 

 

 

Placed the two arms into right position

 

Rohr einlegen, Dank Anschlag idjotensicher, die beiden Biegearme mit den Kugellagern ansetzen

 

 

 

Bending the dipoles

 

Die Biegearme rum um die Ecke

 

 

 

To the end and ready

 

Fertig ist der Dipol

 

 

 

And remove the ready dipole

 

Nur noch entnehmen

 

 

 

First test of Dipol holder feedlines between 2 dipoles

 

Erster Test mit Dipolen und den Haltern um die Länge der Feed- Leitungen zu verifizieren

 

 

 

Solder joints ?

 

Ob die Lötstellen wohl halten?

 

Hier gehts zur Balun bastelei

 

 

Feedlines

 

After cutting of 128+64 copper wires the insulation has to be stripped in the middle and at the ends.

At the ends I use a grinding machine and in the middle the battery drilling machine with a gauge. ( A slightly bigger diam. tube)

Nachdem zuschneiden der 128+64 Einzeldrähte müssen nun alle an den Enden und in der Mitte abisoliert werden.

An den Enden wurde eine Schleifmaschine verwendet in der Mitte ein Rohr was genau die Mitte frei zum schleifen gab.

No pick-up sticks, but the place to join the single wires with the PTFE spacer to get a feed line.

Nein nicht Mikado, hier werden die Einzeladern zu 2-Drahtleitungen mit den Spacern verarbeitet.

The gauge is on the table to get the correct length and curve of the lines

Der Tisch ist gleichzeitig die Schablone zum Biegen der vertikalen Leitungen und Löthilfe.

Next step finished all single wires are now feed lines

68 vertikale 2-Drahtleitungen und links die 32 horizontalen um die einzelnen 4er Gruppen zu verbinden.

Stop working !

Feierabend-Feuer

Gluing the dipoles into the holder and coating

Die Dipole wurden in die Halter eingeklebt bzw. nur vorlackiert

Dipole die gleich gut klemmten im Halter wurden nicht extra geklebt.

Dipoles waiting for the solder process

128 Dipole warten auf das Löten

Don´t solder them wrong direction, but done at several hi

In der Schablone vorgebogene Feedleitungen mit 2 Dipolen angelötet

 

 

 

Joints for the alu feedlines are prepared including the CuPal washer what prevent electro corrosion between copper and aluminum.

The PTFE gauge simulates the open feed line.

Schablone für die Alu feedleitung die dort angeschlossen wird.

Dann werden die Lötösen mit den CupAl Scheiben mittig an der Cu open feed Leitung angelötet.

 

4 Dipoles with feedlines have to dry out after painting.

Die lackierten 4er Dipole mit Speiseleitung hängen zum Trockenen

Also some more inside the barn

Außen wie in der Scheune

 

 

 

 

 

 

Autumn and the migrant birds meet for briefing.

Der Herbst kommt, die Zugvögel sammeln sich zum Abflug immer auf meiner EME Antenne

Not only on the EME antenna, but on all antennas

Und auf der UKW Antenne

First 16 antennas got their dipole and feed lines

Die ersten 16 Antennen haben Dipol und feedlines

After repair of the el. encoder a cable got stuck and the 8x combiner for 3m FM antenna came onto the gear wheel.

The gear wheel won

Nach Austausch des El. Encoders hatte sich ein Kabel verhakt und führte beim Drehen zur Totalzerstörung des 8-fach Kopplers der UKW FM Antennen.

Der US Digital Encoder brauchte einen neuen niederohmigen Widerstand vor der LED und dann ging alles wieder.

All dipoles mounted incl. the feed lines for 32 x 4 yagies

Nun sind alle Dipole + die Phasenleitungen für die 4er Gruppen montiert

details

Detailaufnahme

On side I put up the 8 sample antennas as a small vertical array

 

And the 3m Coupler was repaired also

Nebenbei sind noch die 8 Prototypen Antennen vertikal aufgebaut worden.

Macht VIEL Spaß und zeigt wie wichtig H+V für 432 EME ist.

Und der Koppler für die 3M FM Antennen ist auch repariert.

I created a special tool to stretch my arms and to thread the 4 dipoles over the boom of the yagies while standing on the ladder.

Um die Dipole nicht zu sehr zu  verbiegen und eine Hand zum festhalten zu haben ist ein Spezialwerkzeug zum einhängen der Dipole zum Einsatz gekommen.

October 2017

Fine tuning of all 32 groups and SWR checked, not perfect but all identical!

Oktober 2017

Fine Tuning von allen Dipolen und SWR check. 1,6 nicht perfekt aber viel wichtiger: alle gleich!

All feedlines to combine 32 arrays to „only“ 8 arrays are ready. The first is mounted was tested with good swr

November

 

Alle feedlines um aus 32 nur noch 8 Gruppen zumachen sind fertig. Die erste ist montiert und hat ein gutes SWR. Nun warten auf gutes Wetter wenn ich auch Zeit habe.

To stabilize the feedlines in the array a holder must added.

A mast clamp, a piece of PTFE and some old boom parts do the job.

Januar 2018

 

Damit die Feedleitungen nicht zu sehr im Wind schwingen und auf den Dipolen lasten müssen die ein wenig gehalten werden.

Eine Mastschelle, ein Rest 20x20 boom und ein Rest Teflon in die richtige Form gebracht und fertig!

Gives a bit stabilization in 2 axes, the 2nd holder must do the 3rd direction.

 

 

Gibt in 2 Richtungen Stabilität, die 3 Achse muss noch abgefangen werden mit einer 2. Halterung.

Small part with great impact.

 

 

 

Ein kleines Teil mit viel Verantwortung hi.

And I need not only one but a few more.

 

Und wie immer es müssen dann ein paar mehr Halterungen sein.

During the bad wx I started to make the Balun.

A piece of brass as ground plate, an installation Plummer tube, the 7/16 connector and a rest of RG218. Later a plate formed to a tube has to be added.

 

Während des schlechten Wetters habe ich den Balun schon mal vorbereitet.

7/16 Flansch Stecker, Messing Grundplatte, ein Stück Heizungsrohr 18/16mm und ein Stück RG218. Dazu kommt dann noch später ein Blech für die Symmetrierung.

Here is the principal of combining the antennas.

This will be done until we have two lines left with 200 Ohm so we have at feed point 100Ohm.

4mm Cul is used only to combine the first 4 yagi, then 6mm Al is used.

 

So sieht im Prinzip die Speisung der 128 Antennen aus, das wird wiederholt bis nur noch 2 Leitungen übrig sind.

Die 4mm Cul werden nur für die erste Gruppe verwendet, dann folgt 6mm Al.

To bring the 100 Ohm symmetrical to 50 Ohm unsymmetrical a Balun is used.

A L/4 line with 71Ohm is needed to transform from 100 to 50 Ohms. I use 18/16mm Cu tube as I have this in stock. (and I used  this several times before with success). The outer diameter of the inner tube then has to be 4,95mm. A very unusual value, but after a longer search in the storage I found a piece of RG218. The inner conductor has 4,9mm what is good enough.

 

 

Um die 100Ohm symmetrisch auf 50 Ohm unsymmetrisch zu transformieren wird ein Balun in Form eines Anpasstopfes verwendet. Die L/4 Leitung muss 71 Ohm haben. Die noch viel 18mm Cu Rohr vorhanden ist und schon mit Erfolg eingesetzt wurde mußte nun dafür das passende Innenrohe gesucht werden; es muss 4,95mm haben. Ein sehr ungewöhnlicher Wert. Nach Durchsuchung des Bestände viel mir ein Stück Rg218 in die Hand. Und Glück gehabt, der Innenleiter hat 4,9mm was ausreichend genau ist.

 

 

Der Innenleiter vom Rest des Koax befreit.

Kostet ganz schön Kraft die Isolierung runter zu ziehen.

March wx improves today 15°C and sunny

The lower 4y arrays now connected to 4x16 yagi

 

März, heute 15°C + trocken.

Die unteren 4er Gruppen sind nun zu 4 x16 yagi verbunden.

Also the support for the feedlines are mounted and do a good job

 

Auch die Halterungen sind dran und geben gute Stabilität.

Luckily I saw this broken clamp at the 16y array and could replace it. If not 4yagies would have been crashed soon.

 

Zum Glück habe ich heute eine gebrochene Mastschelle an der 16y Gruppen gefunden und ersetzt. Sonst wären 4y sicher bald abgestürzt.

 

 

 

Only 2 lines missing, from the two 64er groups to the central point.

31.03.18

Jetzt fehlen nur noch 2 Leitungen von den beiden 64er Gruppen zur Mitte.

Temporary stop of work, after visit in hospital, one broken finger

Sh……

 

Stop der Arbeiten wegen eines angebrochenen Fingers lt. Krankenhaus.

Sch….

With the help of my xyl I could finish last feed lines !!!

SWR at first test 1,4 !!!!!! nothing to optimize. Sun was down and no good preamp ready. But first impression on some beacons was ok.

 

 

SWR 427-437MHz at feed point first try !

Mit der Hilfe meiner XYL sind die letzten feed lines nun dran. SWR 1,4 auf Anhieb !!! Da muss der Fehler tiefer liegen. Erster Höreindruck mit einem schlechten preamp mit Baken ist gut. Mal sehen was das sun noise morgen sagt??

First sun noise today showed 19.8-20.9 dB without using cold point with a backup preamp.

But really sharp main lobe !!

 

Should be possible to drop it below 20dB RTL

After some PTFE tubes added SWR went down to 1,08

Das Sonnenrauschen lag bei 19,8-20,9 dB ohne suche nach dem kalten Punkt. 20dB wären ok aber mal sehen was weitere Messreihen zeigen. Der theoretische Sollwert wäre ca. 20dB gewesen. Die Hauptkeule ist aber verdammt schmal !!!

READY

Preamp box is in position, cabling is done and on April 20th the first qso was done with G3LGR (14el. &/ 70W).

Sun noise is close to the theory and SWR could optimize a bit to 1.2.

Now I will test it.

A better preamp has to be installed and the TX cable has to be changed to 7/16 connectors to run full power.

 

 

 

Fertig!

Die VV Box ist montiert und das 1. QSO wurde am 20. April mit G3LGR gemacht.

Das Sonnenrauschen ist fast wie in der Theorie (ca. 20dB) und das SWR wurde auf 1.2 getrimmt.

Nun muss ausführlich getestet werden.

Ein besserer VV und das TX Kabel mit 7/16 Steckern müssen demnächst noch installiert werden.

 

Preamp Box, DJ3FI cavity preamp, HB 2nd stage and Müller relais HF2000

 

 

 

VV Box mit Müller HF2000 Relais und DJ3FI preamp +  HB 2. Stufe.

 

 

Detailaufnahme des Anpasstopfes VV Box und Teflon Stück zum tunen

 

 

Detail feed Leitungen

 

 

Ant Diagramm kommt am Wochenende

Details:

G=33,4dBD (maybe 33,8)

NF = 0,25dB (DJ3FI preamp)

Tant = 30K

Losses dipol-preamp (incl. feed lines, relais&Balun) = 0,32dB

Sun noise = 21,6 dB (with F=30 @432MHz )

Predicted is “only” 21,5dB but I measured a bit more

 

Finally the 16Y went qrt and was disassembled

Still bent booms

 

Qrt after 10 years of operation

Now all parts will be stored in the barn for a while

The tiny 6m yagi looks nice hi

 

 

 

What is next ?

 

 

 

Was kommt nun ??

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