Een effectieve Middengolf Antenne bouwen
De uitdaging is: een effectieve Middengolf Antenne bouwen. Een antenne die beter presteert dan de meeste traditionele LPAM antennes zoals verticale antennes met laadspoel of End Fed antennes.
Toch is deze antenne maar 5 meter hoog!
Bouw en ontwerp van deze Middengolf LPAM Antenne vonden interactief plaats. Met tussenpozen veroorzaakt door vakantie en andere werkzaamheden was ik er ongeveer drie maanden mee bezig.
Maar nu het voorbeeld er ligt zou je hem in één dag na kunnen maken!
De technische gegevens van deze antenne en de eisen waaraan hij moet voldoen vind je in het artikel: LPAM Antenne.
Twee maal effectiever dan traditionele LPAM antennes
De antenne is een zogenaamde waslijnantenne naar een ontwerp uit de jaren ’70 van de Belgische BRT technicus Frederic Van Duerm. Dit ontwerp heeft in Nederland te weinig aandacht gekregen waardoor het ook weinig wordt toegepast. Terwijl het bewezen ongeveer tweemaal effectiever is dan de traditionele Middengolf Antennes.
Met een zendvermogen van 1 Watt PEP krijg je een bereik van ongeveer 1 km terwijl een traditionele 10 meter hoge straler in de Middengolf met dit lage vermogen maximaal 300 meter haalt.
De antenne is toepasbaar vanaf 1 Watt tot 100 Watt PEP en in de Middengolf van 500 meter tot 160 meter.
Effectieve Middengolf Antenne vergunningsvrij
Deze effectieve LPAM Antenne kan in elke Nederlandse rijtjeswoning met een kleine tuin gebouwd worden. De afmetingen zijn zodanig gekozen dat hiervoor geen vergunning nodig is.
Deze antenne is op het dak van onze aanbouw geplaatst. Eén waslijnpaal is aan het huis bevestigd en de andere paal staat aan het einde van het platte dak.
Zet je hem bijvoorbeeld op een schuurtje dan gebruik je voor de masten, de ‘palen’ en hun ‘voeten’ en overig bevestigingsmateriaal normaal mastmateriaal van Blueqon. Dat is stevig en degelijk materiaal voor een redelijke prijs.
Zoals je op de afbeelding ziet zijn de voeten stevig verzwaard met afvalbeton uit de tuin zodat deze ook bij een zware storm niet zullen omwaaien. Zoals we verderop zullen zien komen daar nog wat maatregelen bij.
Maar the proof of the pudding is in the eating. Ondertussen is de eerste najaarsstorm gepasseerd. De Antenne stond als een huis bij windkracht 10.
Voor een Antenne die orkaankracht aan kan (windkracht 11-12) zie het nawoord
Hier is een schematische schets van de antenne.
De straler
Let op!
Sinds het najaar 2023 zijn de meeste bouwmarkten van koperen pijp overgeschakeld naar kunststof :-(
Zoek een lokale installateur op. Die heeft het kopermateriaal dat je nodig hebt nog wel in voorraad of kan het bestellen.
Het goede nieuws :-)
In Duisland is die koperen pijp bij elke Hornbach volop verkrijgbaar.
De bouw van deze antenne startte met de fundamenten zoals voorgaande foto laat zien. De straler is het hoogste en grootste onderdeel van de antenne en die zal dus de meeste wind vangen. De voet rust je uit met minimaal 50kg betontegels.
De straler beperk je tot 5 meter hoogte. Tot 5 meter mag je in Nederland een antenne vergunningsvrij bouwen.
Gebruik voor de straler koperen pijp van de bouwmarkt. Het onderste stuk is 1 meter pijp van 28 mm. Het tweede stuk is 2,5 meter van 22 mm. Het derde stuk is 1 meter van 15 mm en het topstuk is 1 meter van 12 mm.
Om te vorkomen dat het koper op je dak of op je schuurtje gaat blinken en ter voorkoming van roest spuit je hem in met grijze primer.
Een oplettende lezer merkt op dat de buizen samen 5,5 meter opleveren. Toch blijven we onder de vijf meter. De vraag is namelijk, hoe verbind je die pijpen met elkaar zodanig dat het een robuust geheel wordt?
Robuuste verbindingen op deze koperen leidingen
Bij de start van het project ‘een effectieve Middengolf Antenne Bouwen’ was voor de straler uitgegaan van een stuk buis van 15 mm dik en 5 meter lang. Maar in gesprek met een medewerker van de bouwmarkt over de beste manier om hier tuidraden aan te bevestigen viel dat plan in duigen.
Hij hoorde wat ik van plan was en raadde het me af. “Die buis breekt bij een storm als een rietje” voorspelde hij.
Zo ontstond het plan met een dikke buis bij de vloer en dan langzaam dunner wordend bij de top. Het dunne stuk van 12 mm dik is uitwendig maar 85 cm lang evenals het stuk van 15 mm dikte dat daaronder zit.
Dat heeft een reden.
Die stukken buis moeten op robuuste wijze met elkaar verbonden worden. Gewoonlijk gebeurt dat met een soldeerfitting zoals je hier links ziet.
Zo’n soldeerfitting is een koppelstuk waarmee deze buizen normaliter aan elkaar gesoldeerd worden. Maar zo’n fitting zou in deze antenne toepassing niet een erg sterke verbinding opleveren.
Zo’n soldeerfitting is stevig genoeg voor verbinding van pijpen die verder stevig verankerd aan een muur zijn bevestigd. Maar zwieberend op het dak een paar meter vrij in de lucht staande buis vasthouden; daar is zo’n fitting niet op berekend.
De oplossing is dat je met een rattestaart vijltje de stootrand in de fitting wegvijlt. Hierna kun je de dunne buis 10 tot 15 cm door de fitting duwen en in de dikkere buis laten doorlopen. Vervolgens boor je op 10 cm van de fitting in die dikke buis drie dunne gaatjes over 120 graden en daar draai je zelf tappende Parker schroefjes in.
De dunne buis zit hiermee al redelijk in een harnas. Zet je hierna de gasbrander aan en soldeer je de fitting vast aan beide buizen dan heb je een stevige verbinding. Een verbinding die veerkracht biedt. Een verbinding waarbij de wringende krachten op de tin-verbinding zeer beperkt blijven.
Op het rechtse deel van bovenstaande afbeelding zie je die Parker schroefjes zitten.
De voet van de straler
Nadat zo een taps toelopend stuk pijp van 5 meter is ontstaan moet je die straler stevig monteren aan de antenne voet.
Links zie je die voet. Die voet gaat aan aarde gekoppeld worden, er worden straks ook antenne radialen aan bevestigd. Kortom de straler moet wel geïsoleerd aan die voet gekoppeld worden en er toch zeer stevig en vast mee verbonden zijn.
Je lost dat op door bij de voet van de onderste pijp over dertig centimeter een plastic laagje van een paar millimeter te lijmen. Je kunt hiervoor bijvoorbeeld 3 cm dikke afvoerbuis gebruiken. Hieromheen gaat pvc-buis van 40 mm dik en 30 cm lang. Hiermee is voldoende isolatie aangebracht.
De straler stevig rechtop monteren
Stevig monteren van die vijf meter pijp voor de middengolf antenne vroeg nog enig denkwerk. De antenne brengt toch nog aardig wat gewicht in.
Uit ervaring weet ik dat je die plastic pijp en ook koperen pijp niet krachtig tegen de staander van het voetstuk kunt klemmen. Dat werkt namelijk even maar op een warme dag wordt de pvc zacht. De mastklemmen snijden dan door het plastic als een mes in de boter. De koperen buis biedt als je er veel kracht op zet ook niet veel weerstand.
De oplossing vormen twee stukken ijzeren mastpijp van 3 mm dik en 5 cm lengte. Die stukjes zaag je in de lengte richting open. Hierna kun je ze met enige moeit over de pvc-buis heen wringen. Eén bij het begin en één bij het einde van de PVC buis.
Vervolgens kun je de straler op deze twee plekken met mastklemmen muurvast en geïsoleerd aan de staander van de antennevoet vastklemmen. Deze verbinding is solide en zal nooit los gaan zitten of beweging gaan vertonen.
Maar zover zijn we nog niet!
De straler echt vastzetten doen we pas later. Eerst moet de topcapaciteit, de ‘waslijn’ van antennedraden zijn aangebracht. Daarna kan de straler worden opgericht en vastgezet.
Koppeling straler en ‘waslijn’, de topcapaciteit
Met behulp van twee rvs-slangenklemmen wordt een metalen strip aan de top van de straler bevestigd en hieraan wordt 50 cm 5/8 PVC elektrabuis vastgeschroefd. Je ziet dat die buis gaatjes bevat waardoor straks de antennedraad kan lopen.
Dit stukje buis dient alleen als afstand houder tussen de antennedraden. Er komen geen krachten op te staan dus hij kan zo dun en licht mogelijk zijn zodat het ook geen windvanger wordt die aan de straler gaat trekken.
De buis soldeer je met een afdichtdopje dicht zodat er geen vocht in kan. Hierbij soldeer je ook een stuk zwart installatiedraad (1,5 mm) aan dit afdekdopje van de straler vast. Die draad gaat straks de verbinding tussen de straler en de top capaciteit verzorgen.
Het aantal heen en weer gaande draden dat je als topcapaciteit gaat gebruiken maak je afhankelijk van de lengte die je beschikbaar hebt.
Houd bij de lengte rekening met je werkfrequentie
Het valt aan te bevelen om minimaal 50 meter antennedraad te gebruiken voor je middengolf antenne. Ga je op 1485 kHz zenden (202 meter) neem dan exact 46 meter. Wil je de antenne op 160 meter toepassen neem dan 36 meter.
Ik heb de middengolf antenne getest op 675 kHz en gebruikte daarbij 70 meter antennedraad.
Gebruik antennedraad met kevlar kern zodat hij niet uit gaat hangen (leverancier hfkits.nl).
Heb je bijvoorbeeld een achtertuin van 8 meter neem dan 7 draden in plaats van 5. Gebruik in dat geval iets langere buisjes voor de afstandhouders. Houd voor de gaatjes 10-15 cm afstand tussen de draden aan.
Tuien van de straler
Ook al is de straler nu redelijk stevig, toch kan zo’n lengte van vijf meter nog aardig gaan zwieberen als er een stevig windje staat en er ook nog vele meters draad horizontaal aan de top hangen. Draad die ook wind vangt.
Dat heen en weer wiegen veroorzaakt op termijn metaalmoeheid en dan breekt de zaak alsnog af. Om dat laatste te voorkomen zorg je ervoor dat de straler met tuidraden tegen heen en weer wiegen worden beschermd.
Links op de afbeelding zie je de bevestiging van de bovenste tuidraden op ongeveer een meter van de top. In elke tuidraad leg je een stevige knoop die voorkomt dat de tuidraad losschiet vanonder de slangenklem.
Die slangenklem heeft redelijk scherpe randen maar deze tuidraden zet je niet echt onder spanning. Ze dienen om zwieberen (heen en weer wiegen) van het topdeel van de straler te voorkomen. Om dat te bereiken moeten de draden maar licht strak staan maar veel spanning is daarvoor niet nodig.
Deze tuidraden maak je zo’n vier à vijf meter van de mast met een draadspanner vast aan een oog in een stoeptegel (rechtse deel voorgaande afbeelding).
Die stoeptegel (5 kg) is verzwaard tot 10 kg. Op de begane grond kun je natuurlijk in plaats van een tegel ook een grondanker gebruiken.
Het middenstuk stevig tuien
Het middenstuk van de straler is wel stevig getuid. De tuidraden zijn met karabijnhaken aan twee strips bevestigd die op een kleine drie meter hoog om de 25 mm mast zijn geklemd. Een strak aangetrokken slangenklem onder deze strips moet voorkomen dat ze naar beneden kunnen zakken.
Op de vier hoeken van de antennevoet monteer je een zogenaamde uitlaatklem van de bouwmarkt. Met spanbanden zorg je hierbij voor spanning op de tuidraden waardoor de bewegingsruimte voor de mast tot dit punt vrijwel nihil is.
Voor tuidraad heb ik een rol 2,5 mm dik polypropyleen touw gebruikt dat ik bij de bouwmarkt tegenkwam.
Waarom polypropyleen tuidraden?
Polypropyleen wordt op zeilboten gebruikt en daarom leek het me sterk genoeg voor mijn toepassing. Of dat op de langere duur zo is moet de praktijk nog uitwijzen. Polyester touw is nog sterker maar ook stugger en daardoor minder gemakkelijk in het gebruik.
Overigens, de eerste stap is het bevestigen van tuidraden aan de straler. Die ligt daarbij nog op het dak. Oprichten van de straler en deze stevig vastzetten en tuien doe je pas als de ‘waslijn’ is ingericht.
Draadklemmen
Voor bevestiging van de tuidraden kun je draadklemmen gebruiken zoals je die hier rechts afgebeeld ziet. Je kunt touw natuurlijk ook knopen maar met deze draadklemmen kun je makkelijker wijzigingen aanbrengen.
Top Capaciteit aanbrengen
Top capaciteit, de waslijn is het cruciale onderdeel van deze Middengolf Antenne.
Je begint met de twee afstandhouders die bij de masten, de waslijnpalen gemonteerd worden. Deze pijpjes moeten wat steviger zijn en daar neem je daarom 3 cm dik afvoerbuis voor. Je boort er gaatjes in om de antennedraad door te voeren.
Aan de uiteinden maak je twee bevestigingspunten voor tuidraden. Die tuidraden hoeven niet onder spanning te staan. Ze dienen er alleen voor dat de dwarsdragers/afstandhouders bij stevige wind niet gaan rond tollen en zo je topcapaciteit opwinden.
Aan de uiteinden van die dwarsdragers bevestig je ook weer een stuktouw dat 10-15 cm langer is dan de buislengte. In het midden daarvan bevestig je de hijslijn.
Katrol in de top
Voor het soepel laten lopen van die hijslijn monteer je in de top van de mast (de waslijnpalen) een katrolwieltje waarover de hijslijn soepel glijdt.
De Antenne draad aanbrengen
Bind de twee afstandhouders onderaan hun mast vast op de afstand die je straks ook boven in de mast wilt zien. Maak aan één kant een stuk touw vast (gebruik draadklemmen) en rol die uit tot de straler. Leg de straler zo neer dat de top met de afstandhouder ligt waar de straler straks komt te staan.
Laat het touw door de afstandhouder op de straler lopen en knip hem enkele centimeters verder af (zie tekening). Maak met een draadklem het begin van de antennedraad aan het touw vast en soldeer de zwarte verbindingsdraad van de straler stevig vast aan de antennedraad. Zorg ervoor dat er geen spanning op deze verbinding staat.
Hierna rol je de antennedraad uit naar de andere mast, rijg hem daar door de afstandhouder en ga weer terug naar de straler, ook hier weer de afstandhouder enzovoort. Tot je bij het eindpunt bent.
De antennedraad hoeft nu niet strak gespannen te staan maar hij hangt ook niet losjes.
Pak nu een stoel of een keukentrapje en til de straler halverwege een kleine meter omhoog en laat hem op dat punt even rusten. De top zal nu ongeveer 1,5 meter hoog staan.
Nu maak je bij een mast de afstandhouder los. Koppel hem aan een hijsdraad en hijs hem zo ver mogelijk omhoog zonder de zaak onder spanning te brengen. Zie de foto links.
Bij de andere mast doe je hetzelfde.
Je partner, echtgenote of een vriend erbij
Een Middengolf Antenne bouwen. Je kunt 99 procent van het werk alleen doen maar nu moet de straler omhoog en vastgezet worden. Let erop dat je de top van de straler in het middel van je ‘waslijn’ houdt tijdens het oprichten. Heb je hem verticaal dan kan hij met mastklemmen aan de voet wordt vastgezet.
Op dit moment heb je iemand nodig die of de straler voor je op zijn plek houdt of die de mastklemmen monteert.
Als dat gebeurd is kun je aan weerskanten de afstandhouders van de topcapaciteit naar de top van hun mast hijsen en strak trekken.
Het hijstouw en de tuidraden van de afstandhouders maak je vast aan koordkikkers die je aan de mast monteert.
Tot slot maak je de tuidraden van de straler vast aan hun onderste bevestigingspunten. Span eerst de vier tuidraden die op drie meter hoogte zitten vast op de hoeken van de mastvoet. Breng met de spanbanden zoveel spanning aan dat de straler stabiel staat ook als je hem probeert te schudden. Let er hierbij op dat hij rechtop blijft staan en niet naar één kant gaat hellen.
Daarna de drie toptuidraden onder 120 graden van elkaar aan de geprepareerde stoeptegels, of grondankers vastmaken. Trek de draden redelijk strak maar stevig spannen is niet nodig.
Middengolf Antenne bouwen: De elektrisch afwerking
Je bent bijna zover dat je met het inregelen van de antenne kunt beginnen. Maar voor het zover is gaan we eerst het elektrische gedeelte inrichten.
Het begint met een radiaal plaat die je net onder de bodem van je straler aan de steunmast van de antennevoet monteert. Je kunt daarvoor zelf iets maken. Ik vond deze bij GB Antennes in Brielle.
Radiaal draden kun je eigenlijk niet genoeg hebben maar meestal worden onze mogelijkheden beperkt door de ruimte waarin we moeten werken.
Neem minimaal 6 draden van minimaal de helft van de totale lengte van je ‘waslijn’. Zwarte 1,5 mm montagedraad voldoet prima. Je kunt die zoveel mogelijk slingerend rondom je straler uitrollen. Leg hier en daar een stevige steen erop om ze op hun plaats te houden.
Aarding en bliksembeveiliging
Alle mastonderdelen en ook de radiaalplaat kun je het beste met wat dikkere draad verbinden met de centrale aardpunt van je installatie.
In het begin gebruikte ik 2,5 mm installatie draad. Later ben ik overgestapt op voertuigsnoer 4 mm² Zwart. Die is iets zwaarder en daardoor beter voor dit doel en is daarbij toch makkelijker verwerkbaar.
De Middengolf antenne aansluiting
Tot slot soldeer je aan de onderkant van de straler een stuk 2,5 mm koperdraad die je straks een montage doosje binnen voert waarin je aanpassingstrafo en of laadspoel gemonteerd worden. Meer hierover vind je in LPAM Antenne.
Succes. Heb je een vraag of suggestie over deze Middengolf Antenne, stel die dan hieronder.
Nawoord
1. Een Orkaankracht bestendige Middengolf Antenne
Nadat de antenne stormen met windkracht 9-10 had weerstaan was er begin voorjaar 2022 een storm met orkaankracht in Nederland. Een storm die veel schade aanrichtte.
Helaas boog ook de dunne top van mijn antenne voor deze storm zoals je op onderstaande foto kunt zien.
Was dat erg?
Nee, de antenne werkte verder nog prima maar elke keer als ik naar die antenne keek zag ik het. Het stoorde mij. Mijn gebrek :-)
Ik heb de straler daarom opnieuw gebouwd. Nu 2,5 meter 28 mm pijp en 2,75 meter 22 mm pijp. Volgens de hiervoor beschreven methode gemonteerd waardoor er weer een straler van 5 meter ontstond.
Hij staat weer fier overeind.
2. Middengolf Antenne 2.0
In deze publicatie en in het artikel over de LPAM Antenne dat hieraan vooraf gaat gaan we uit van een aardaansluiting die verbonden is met de antenne radialen.
Een Amerikaanse collega wees me echter op de onderstaande optie. Wanneer radialen boven de aarde zijn gesitueerd zoals bij bij op een plat dak 3,5 meter boven de grond.
In die situatie zou het beter zijn om de aardaansluiting via een smoorspoel te laten lopen. Die werkwijze zou een hoger antenne effectiviteit opleveren.
Bij mijn volgende LPAM experiment ga ik dit meenemen en bekijken of dit zo is.
-
Koos Overbeeke
Terug van LPAM Antenne Bouwen naar LPAM
Reactie van Site volgers
Rob
De spoel tussen je radialen en aarde zul je moeten afstellen. Die 300 uH is dus wat voorbarig.
.. Koos
Dat klopt helemaal Rob. Die 300 µH was de waarde waar deze collega met zijn Part 15 antenne op was uitgekomen. Heel kritisch was het niet gaf hij aan. Ik ben er zelf nog niet aan toegekomen om dit uit te proberen (nu te koud en te nat op het dak Brrr).
