Philippine Amateur Radio Association (PARA), Inc.

Philippine Amateur Radio Association (PARA), Inc.

slide image
Members Articles

KGD Antenna (Mini Dipole for 40M Band)

By 4E1EEE / Erson Alcantara Dayo (Formerly DV1YKN)


Para sa mga Amateuristang may masisikip o maliliit na espasyo ng bahay para sa HF antenna, may HF Radio nga pero ‘di magamit dahil ‘di maikabit ang malalaking antenna dahil sasaklaw na sa bakuran ng mga kapit-bahay, sa mga nagtitipid sa gastos para sa kanilang antenna, at para sa mga mahihilig mag-Homebrew ng mga Antenna, maaaring makatulong ito sa inyo.

First timer at eksayted sa pagkakaroon ng HF Radio (Nobyembre 2017), nagsimula akong magresearch tungkol sa maliliit pero epektibong antenna na pwedeng gawin at buuin na ‘di masasakripisyo ang bulsa (wala kasi akong budget para sa mahal na antenna). Hanggang sa makita ko itong KGD Antenna (Kurz Geratener Dipol – German words for “Shorty Dipole”). Natuwa ako sa design dahil maliit lang ito at ‘di mahirap buuin kumpara sa mga nauna ko nang nabuong mga antenna para sa VHF and UHF. Marami pa akong natitirang materyales para mabuo ito, ang nakikita ko lang medyo problema ay ang isang maliit pero importanteng parte ng antenna, ang capacitor 470pF 5kv pataas (mahirap hanapin sa Pinas), kaya nagsimula narin akong mag-search online para ipadala sa Pinas.

Katulad ng ibang Amateurista hindi rin po ako related sa Electronics kaya hindi po natin pag-uusapan ang mga teknikal na bagay na ‘yun dito. Ibabahagi ko po lamang kung paano tumakbo ang proyekto hanggang sa mabuo ito, at baka sakaling makatulong sa ibang Ham upang mapadali ang kanilang pagbuo kung gagawa rin sila nito.

KGD Antenna Original Dimensions

My Concept Design

Mga Kakailanganing Materyales

Dahil limitado lamang ang mga materyales na maaring mabili sa probinsya, kailangang maging resourceful ako upang matuloy at matapos ang proyekto. Hindi kinakailangang mahal at sunod sa orihinal na plano kung pwede namang gumamit ng ibang mga materyales na pamalit para dito, “diskarte” lang ang kailangan, h’wag matakot mag-eksperimento, mga Amateurista tayo.

1. Aluminum Tube – mula sa luma kong homebrew antenna na Super J-Pole (4 radiating elements), binaklas ko ‘yung dalawang elements sa dulo upang gawing elements ng KGD Antenna. May taba itong 7/8 inches at pinutol ko sa habang 70 sentimetro bawat isa.

2. Tuning Rod – marami akong scrap materials na 3/8” aluminum tubes, meron ding solid rod, pero mas pinili ko ang tube para mas magaan. Pumutol ako ng tig-50 sentimetrong haba bawat isa, para mas mahaba ‘yung pwede kong laruin kung ipa-fine tune na ang antenna.

3. PVC end-cap – nakahanap ako sa hardware store na pasok ang laki ng inner diameter sa 7/8” aluminum tube, at pwedeng butasan na kasinlaki naman ng 3/8” tuning rod para magsilbing insulation sa pagitan ng elements at tuning rods. Gumamit din ako ng goma mula sa lumang tsinelas upang ilagay sa dulo ng tuning rod upang ‘di ito lumapat sa elemet kapag ipinasok na.

4. PVC pipe – gumamit ako ng 25mm outer diameter na PVC electrical conduit pipes na makapal para sa coil at element holder. PVC fittings (elbow and T) para sa 25mm PVC. Binutasan ko ‘yung T-fittings sa gilid na kasya ang 7/8” na elements para lumusot ito sa kabilang dulo papunta sa PVC pipe na magsisilbing holder. Pinainit ko rin sa kalan ang magkabilang dulo ng holder upang kumasya ang elements dito. Mas malaki naman ang diameter ng PVC para sa mounting 1.25inches at may habang 4 feet para mailayo ang antenna sa metal na bagay tulad ng antenna mast.

5. Magnetic/Enameled Wire – dahil ‘di ako sigurado kung gaano kahaba ang magagamit ko, ½ kilogram ang binili ko sa hardware store #20 awg magnetic wire. Iba na yung may pasobra kaysa kulangin.

6. Capacitor – dahil wala akong mahanap locally na doorknob type o ceramic capacitor na may value na 470pF 5KV pataas, naghanap ako online, at sinuwerteng makakita ng SMD type na may kaparehong value. No choice, iyon lang ang available kaya pwede na rin, palitan na lang kung masisira agad. Pag-solder pa lang challenge na para malagyan ko ng paa.

7. Bolts, nuts and washer – gumamit ako ng 4mm diameter na bolts na may habang 1.25 inches at 1.50 inches para iturnilyo ang dulo ng bawat element sa PVC holder at fittings para ito ay maging mas matatag at matibay, gayunin ang PVC mount.

8. Iba pang mga materyales – tape meter, ruler, pencil/marker, electrical tape, rubber tape, pvc solvent cement, grinder/cutter o lagaring bakal, hand drill and bits, swr meter o antenna analyzer, coax cable, tripod stand and ice cold coke.

Paraan ng Pagbuo

Habang hinihintay kong dumating ang capacitor na inorder ko online abroad, sinimulan ko nang ipunin at ihanda ang mga materyales na gagamitin sa antenna, at tinabas ng naaayon sa tamang sukat.

Bago ang pinal kong disenyo, may mas nauna pa akong nagawa na di hamak na mas mahaba ang mga pvc support and holder. Umiksi na lamang ito noong magsimula na akong magtono at fine-tuning, binawasan ko ang haba ng mga PVC. Marahil ay nagtataka ang ilan kung bakit ko ibinukod ang coil kung saan nakalagay ang elements, base kasi sa mga unang gumawa at sumubok ng ganitong antenna, umiinit ang coil kapag nagta-transmit na ang radio, lalo na kung mataas ang output power na ibinubuga nito, dahil dito mataas ang posibilidad na lumambot at bumaluktot ang PVC kung may elements ito sa magkabilang dulo, kaya minarapat ko itong ihiwalay ng pwesto.

Ang espasyo sa pagitan ng dalawang loading coil ay 1 inch o 2.5 sentimetro. Binutasan ko sa magkabilang gilid ang PVC ng 1/8” drill bit upang doon ilusot ang dulo ng magnetic wire at upang maging stopper at gabay habang gumagawa ng coil. Naglagay ako ng inisyal na 106 ikot ng coil (mahaba kasi yung nabili ko kaya dinamihan ko na) sa magkabilang side ng antenna element. Nilagyan ko pansamantala ng electrical tape/masking tape ang bawat dulo para di ito kumalas at lumuwag sa pagkakaikot, at para madaling kalasin at bawasan kung sakaling kailanganin na habang ito ay itinotono. Itinapat ko ang dulo ng mga elements kung saan natapos ang ikot ng coil, sa tingin ko hindi naman masyadong importante kung gaano kalayo ang espasyo ng mga elements sa bawat isa.

At sinimulan ko nang buuin at pagdugtungin ang mga PVC pipes and fittings pansamantala (‘di ko muna nilagyan ng PVC solvent cement para sa mga adjustments kung kinakailangan), gayundin ang pagkakabit at pagtuturnilyo ko sa magkabilang elements. Sa orihinal na disenyo wala silang nilagay na 1:1 balun, air choke ang nilagay nila sa coax malapit sa radio. Pero naglagay ako sa disenyo ko (sayang naman yung bigay ni DV1ZFE kung di ko gagamitin at susubukan). Inilagay ko narin ang mga tuning rod sa magkabilang dulo na may palamang goma mula sa lumang tsinelas para maiwasang dumikit o lumapat ito sa element.

Handa nang itest ang antenna, at kahit wala pang capacitor na nadating hindi ako makatiis na hindi ito masubukan. Inilagay ko ito sa tripod, ikinabit ang coax sa balun, at sa kabilang dulo naman ay MFJ-269C Antenna Analyzer na pinahiram ni DV1YAI para sa mas mabilis na pagtotono, at pagsukat ng SWR at impedance nito.

Unang subok, bagsak ang resulta sa 40M band na may napakataas na SWR na mahigit 30:1 ratio, ganoon din sa ibang banda, ngunit hindi sa 70CM band na may pinakamababang SWR reading na 1.5:1 sa pagitan ng 438-440mhz. Halos pareho ng resulta mapa Horizontal man o Vertical polarization ang antenna sa taas na 10 feet.

Makalipas ang halos tatlong lingo, dumating din sa wakas ang capacitor para sa antenna, at medyo nagulat dahil sa sobrang liit nito, naging challenge din kung paano ito malalagyan ng paa para maikabit sa magkabilang dulo ng coil at coax. Nang malagyan ko na ito ng paa, minabuti kong sa loob na mismo ng balun ito ilagay (parallel) para nakatago ito at di ma-expose sa ulan at sikat ng araw

Handa na ulit itest ang antenna, nakaready na ang tripod, ikinabit na ulit ang coax at analyzer. Naglabas na rin ako ang notepad at ballpen para itala ang mga datos na lalabas base sa isasagawang tuning and coil adjustments. Nagsimula sa dami ng ikot ng coil na 106 bawat isa, nakatono ang antenna sa 5.050mhz na may pinakamababang SWR na 1.6:1 at impedance na 47ohms, unti-unti ko itong binawasan hanggang sa umabot at sumentro sa gusto kong frequency sa 40M band.

Narito ang iba pang resulta at datos mula sa MFJ-269C Antenna Analyzer habang binabawasan ko ang magkabilang coil ng antenna.

Mapapansin sa datos sa itaas na habang binabawasan ang coil, tumataas din ang resonant frequency ng antenna, kaya mas mabuti nang sobra ang coil sa una kaysa kulang, mas mabilis magputol kaysa gumawa ng panibagong coil.

Halos kalahati ng bilang ng coil ang natira nung tumigil akong magputol, mula 106 ikot naging 59 ikot na lamang ito at sumentro sa 7.110mhz, medyo lumampas ng konti sa target ko na 7.095mhz frequency. Hindi naman ako nag-alala dito dahil hindi ko pa ina-adjust ang magkabilang tuning rod sa dulo ng antenna na may kasalukuyang haba na nakalabas na 15 sentimetro. Sinubukan kong hilahin palabas ang magkabilang rod sa habang 20 sentimetro bawat isa at isinalang muli sa analyzer, ang resulta masyado namang bumaba sa 7.062mhz ang resonant frequency kaya muli ko itong inadjust sa habang 18.50 sentimetro bawat isa, eksakto sa 7.095mhz sumentro ang frequency na may perfect 1:1 swr at 51ohms.

Eksakto, pagkatapos magtono nagsisimula na ang DU netcall sa 40m, ikinabit ko ang antenna sa radio upang subukang makisali sa net para malaman kung ok ba ang RX/TX nito. Hindi nalalayo sa built-in SWR Graph ng radio ang readings sa analyzer. Hindi maganda ang propagation ng banda nung oras na ‘yun pero dinig ko ang net control si Manoy Lito DU4DF mula Bicol, nag obserba muna ako, QRX lang mula DU1 hanggang DU9, natuwa ako dahil halos lahat ng nag-join sa net nakokopya ko, may malalakas at may mahihina pero readable naman ang audio. Sinubukan ko namang magtransmit 50w output power nung tinatawag na ulit ang mga istasyon sa DU1 at DU2, ayos! narinig ako ni Manoy Lito DU4DF at naitala ang aking istasyon kahit pangit ang banda. Hindi na masama para sa isang maliit na antenna, na may kabuuang haba lamang na 6 feet kasama na ang PVC holder at tuning rod.

At dahil malaki ang nabawas sa coil, kailangan kong i-adjust ang PVC holder at supports ng antenna para ‘di naman masyadong lumaki ang distansya ng coil sa element nito, para narin maging mas matibay at matatag. Nilagyan ko na rin ng PVC solvent cement ang bawat dugtungan/fittings para maging permanente na ito. Naghinang rin ako ng mga eyelet/ring terminal sa bawat dulo ng coil para mabilis itong maiturnilyo sa element at balun. Binalutan ko rin ng rubber tape ang coil at dinoblehan ko pa ng electrical tape para maging weather proof ito kahit paano kung ilalagay na sa mast. Pininturahan ko rin ng kulay itim ang mga PVC pipe para mas maganda tingnan at dagdag proteksyon narin sa araw.

Binago ko rin ang design ng PVC pipe mounting para maging mas matibay ito.

Narito pa ang ibang mga larawan, habang binubuo ko ang antenna hanggang matapos.

Matapos mapinturahan at i-adjust ang ilang detalye, binuo ko na ulit ang antenna. Syempre bago, itaas sa mast, kelangang silipin ulit natin sa analyzer kung may nagbago ba sa readings nito. Hindi nga ako nagkamali, um-adjust nga ang resonant frequency sa ibaba 6.905mhz na may SWR na 1.6:1, wala naman akong ginalaw sa coil maliban sa binalutan ito ng rubber at electrical tape. Hindi ko na mababawasan ang coil para tumaas ulit ang resonant frequency kasi maganda na ang pagkakabalot ko dito at nanghihinayang na akong ulitin pa ito. Sa tuning rod ako nag adjust, mula sa huli kong tono na may habang nakalabas na 18.5 sentimetro bawat dulo, inilubog ko ito para tumaas ang resonant frequency hanggang sa umabot na lamang ng 14.5 sentimetro ang nakalitaw bawat dulo. Ang pinakamababang reading ng SWR ay 1.3:1 sa 7.095mhz na may 49 ohms impedance.

Hindi na masama kahit medyo tumaas ng konti ang SWR, kaya hindi na ko nakatiis na ilagay ito sa mast na may taas na 20ft mula sa lupa. Ikinonekta sa radio at nagsimulang maghanap ng mga istasyon na malalayo upang makinig at mag-obserba lamang. Malinaw kong naririnig ang mga istasyon sa Dekada, may naririnig din akong malilinaw na istasyon mula Indonesia, gayundin sa Japan. Kinagabihan, sinubukan kong magtawag ng “CQ Antenna Test” sa mga istasyon malapit sa mga nag-uusap na Indonesian, pero hindi ako sinuwerteng makakuha ng contact.

Sa DU 40m net na lang ako babawi, sa ngayon naka check-in na ako sa control mula DU7 and DU4, iyan pa lang yung inaabutan kong medyo malalayong control. Pero naririnig ko naman ang halos lahat ng istasyong nakikisali mula DU1 hanggang DU9. May naka QSO narin ako mula DU2 (‘di ko nailista ang callsign) na may kausap na istasyon sa Saipan (57 signal nya sa akin pero ‘di nya ako makopya ng malinaw, labo ko talaga), nakausap ko na rin sa ere si Puchie DV4PGS (Bicol), Elmer Manong Max 4F1BYN (Masinag), Tito Jojie 4E1JNR (Antipolo), Tito Sonny DV1QAK (Angono) at Jing Surio DV1PVZ (Lucena), at narinig din ng malinaw ang istasyon ko sa Tarlac (di lang sya maka TX si DY3TDJ, sent video recordings thru FB messenger). Sa kabuuan, kuntento naman ako sa RX, medyo tahimik sya at mababa ang noise, TX na lang ang oobserbahan ko.

Medyo napahaba na ang kwento, sana kahit paano ay may kwenta sa mga makakabasa nito. Sorry sa mga ‘di marunong magtagalog, ipa-translate nyo na lang, kayo naman ang mahirapan sa pag-intindi, dumudugo rin kasi ang ilong ko pag nakakabasa ng Ingles, bawi-bawi lang yan hihihi!

Happy Homebrewing! Hanggang sa susunod na Antenna.

De 4E1EEE
Erson A. Dayo
Pakil, Laguna, Philippines
73 and 88

Amateur Radio Communication of the Philippines (ARCOTP, INC.) DX1ARC 144.760mhz
Philippine Amateur Radio Association (PARA) DX1PAR 144.740mhz 7.095mhz