Helix für QO-100 Uplink
Begonnen habe ich mit dem Helixrechner von http://jcoppens.com/ant/helix/calc.en.php
Diesen hab ich ausgewählt weil hier auch der Reflektor Mindestdurchmesser und der Öffnungswinkel angezeigt wird.
Ich hab mich für 4,5 Windungen entschieden, da hier der Öffnungswinkel @-3dB bei etwa 50° liegt,
dies ergibt an meinem Offset-Reflektor mit 74cm Breite und 82cm Höhe und mit einem Abstand des Feeds von 60cm
einen -3dB Spot von etwa 40 cm Durchmesser.
Eine Faustregel besagt, dass bei optimaler Ausleuchtung das Signal an den Rändern bei -10dB liegen soll.
In meinen Fall möchte ich den Reflektor nicht überstrahlen, da hinter diesen mein Shack liegt.
Zuerst hab ich mir eine geeignete Wetterschutzhaube gesucht. Im Helixcalculator ist ein Mindestdurchmesser des Reflektors von 77,4mm angegeben.
Ich habe eine Flasche mit 90 mm Innendurchmesser aus dem Material HDPE gefunden. Dieses PE-Material ist sehr gut dafür geeignet, da es weder 10Ghz noch 2,4Ghz absorbiert.
Dies hab ich für 2,4GHz im Mikrowellenderd ausprobiert (der ja auf 2,45GHz „sendet“) und nach 3min mit 1000W keine Erwärmung des Materials festgestellt.
Für 10GHz hab ich den Empfänger auf eine QO-100 Bake gestellt und beobachtet ob dies abnimmt wenn ich das Material vor den LNB halte. Auch hier war kein Unterschied zu sehen.
Also dann, auf zur Arbeit. Eine Scheibe etwas größer als 90mm aus einem 1,5mm Messingblech ausgeschnitten, dann in der Mitte ein 10mm Loch gebohrt, eine große Scheibe aufgelegt
und eine M10 Schraube durchs Loch gesteckt eine zweite große Scheibe darübergegeben und mit einer M10 Mutter fest verschraubt. Dann, auf zur Drehbank.
Ich habe die ausgeschnittene Scheibe mit der Schraube ins Futter eingespannt und den Aussendurchmesser auf genau 90mm abgedreht.
Die Schraube wieder entfernt und die Scheibe am Aussendurchmesser ins Futtter gespannt. Nun den Innenduchmesser auf 38mm ausgespindelt.
Dies passt genau zum Feedhornduchmessers meines LNBs.
Dann noch die beiden 3mm Löcher für den Wendelhalter und ein 7mm Loch für die SMA Buchse bohren.
Damit alles gut Wasserdicht ist, hab ich die Buchse auf das Blech gelötet.
Die Wendel hab ich aus einem 10mm² Kupferdraht (etwa 3,5mm Durchmesser) hergestellt, in dem ich den Draht auf ein HT-Abfluss-Rohr mit 40mm Durchmesser aufgewickelt habe.
Achtung darauf achten das die Wendel ein „Linksgewinde“ haben soll, da der Uplink zum QO-100 rechtsdrehende Polarisation haben soll und der Parabol-Reflektor dies umkehrt.
Den Wendelhalter hab ich aus einem Stück POM Material hergestellt. Da ich den Halter ziemlich kurz gestaltet habe und unten positioniert ist,
sind die Anforderungen auf „Mikrowellentauglichkeit“ nicht sehr groß.
Die Anpassleitung besteht aus 0,5mm Kupferblech mit 38mm Länge und einer Breite bei der Buchse von 4mm und bei der Wendel von 8mm.
Die Ecken hab ich abgerundet, so ist der Abgleich etwas einfacher und reagiert ruhiger auf Änderungen des Abstands der Anpassleitung zum Reflektor.
Abgleich der Messgeräte: Dazu verwende ich einen Analyser made in China um etwa 140€, verrichtet aber nach einer Kalibration mit einem „guten“ Messwiderstand sehr gute Dienste.
Achtung: Bei der Kalibration mit einem Messwiderstand auch das Messkabel, dass dann zwischen Analyser und Prüfling kommt, mitkalibrieren !
Der eigentliche Abgleich der Helix wird durch Änderung des Abstands der Anpassleitung zum Reflektor durchgeführt. Die Anpassleitung kann auch etwas „hingebogen“ werden.
Ich habe Folgendes festgestellt: Beim Ändern des Abstands der Anpassleitung zum Reflektor bei der Buchsenseite ändert sich eher der imaginäre Widerstand X.
Beim Ändern des Abstands der Anpassleitung zum Reflektor bei der Wendelseite ändert eher der reelle Widerstand R. Das klappt nicht gleich aufs erste Mal, da sind meistens einige Wiederholungen nötig bis sich R an 50 Ohm und zugleich X an möglichst 0 Ohm nähert.
Nach meinen Abgleich ist die Impedanz Z nun ganz gut an 50 Ohm und die Rücklaufdämpfung über 30dB (VSWR <1.05
So ging es dann gleich ans Testen. Wegen der dicken Wendel ist die Dämpfung des Empfangssignals gar nicht mal so hoch wie anfangs befürchtet.
Der Unterschied des Empfangssignals einer Bake mit oder ohne Helix ist nicht einmal eine halbe S-Stufe, jedenfalls viel viel besser als vorher mit meiner POTY Antenne.
Und auch Sendeseitig dürfte die Ausleuchtung des Reflektors und daher der Gesamtgewinn deutlich besser gegenüber der POTY-Antenne geworden sein, weil ich beim ersten Sendetest
gleich mal die LEILA ausgelöst habe, und musste daher die Sendeleistung um etwa 25% reduzieren.
Die ersten QSO´s sind sehr gut gelaufen und höre jetzt auch schwache Stationen. Nun habe ich den Reflektor der Helix mit 2K Kleber an den LNB montiert.
Noch ein kleiner Tipp: Zum Einstellen des korrekten Skew-Winkels kann die Speisespannung des LNB´s vorübergehend mit 18V versorgt werden, dann schaltet das LNB auf die
horizontale Ebene um. Durch verdrehen des LNB´s im Feedhalter auf minimales Signal abgleichen, dies lässt sich leichter mit „Gehör“ einstellen, dabei muss man nicht ständig aufs S-Meter schauen.
Danach mit 14V schaltet das LNB wieder in die vertikale Ebene die dann im Maximum liegt.
Ich habe noch meine Flasche als Wetterschutz-Kappe mit 2K Kleber montiert und den Stecker der Speiseleitung mit selbstverschweissenden Scotchtape abgedichtet. Fertig.
Jetzt geht´s in den Shack um darüber viele nette QSO´s zu führen.
Mittlerweile hab ich noch eine zweite Helix für unsere Clubstation OE2XAL in Salzburg gebaut. Hier hab ich als Wetterschutzhaube eine halbe PET Flasche recycled.
Auch als Funkamateur kann man zur Vermeidung von Plastikmüll beitragen ! HI.
