การสร้างสายอากาศ Hexbeam เริ่มมาตั้งแต่ สิงหาคม 2023 เพราะชอบในรูปแบบ มีประสิทธิภาพที่ดีในขนาดกระทัดรัด เหมาะสมกับพื้นที่ บางช่วงเวลาของปี 2024 ได้หยุดทำ และไปทุ่มเทความสนใจกับ การฝึกรหัสมอร์ส เพื่อสอบขั้นกลาง ช่วงเวลาที่หยุดไปนั้น ทำให้เราได้คิดและปรับปรุงรูปแบบ ประกอบกับได้เห็นแนวทางใหม่ๆ ในการดำเนินการต่อ
มาดูเรื่องการทำชุดสายอากาศ สายอากาศ แต่ละแบนด์ ประกอบด้วย 1st driver + space + reflector + space + 2st driver
เพื่อให้ใช้กำลังส่ง ได้สูงขึ้น
High Power Insulators ใช้ฉนวนเป็นตัวเชื่อมของ space
วิธีของ MM0OPX
ติดจุดยึดสายอากาศ บน Spreader Arms
จุดป้อนสัญญาณ เป็นอลูมิเนียมฉาก 1/2"x1" หนา 1 mm ยาว 80 cm จะทำแบบ
Rigid Feedline หลังจากดัดอลูมิเนียมแล้ว ได้ผลออกมาแบบนี้
ถัดไป ตีเส้นให้กับ center pole เพื่อเตรียมยึด จุดป้อนสัญญาณ อลูมิเนียมฉาก หาอะไรแข็งๆ มารอง ปากกา จะดีกว่า
วางขอบอลูมิเนียมตามแนวที่เราตีเส้นไว้ จากนั้นเจาะรู ท่อ PVC ทยอยทำพร้อมๆ กับร้อยน๊อต
วิธีร้อยน๊อตท่อ PVC ใช้ลวดแข็งดัดตามรูป หนีบน๊อตไว้ แล้วค่อยๆ หาตำแหน่งที่จะร้อยน๊อต
นำอีกอันมาทาบ จากรูป ต้องดัดให้อลูมิเนียม งอ ลงอีกนิดหน่อย
หาไม้บันทัดหนา 3 mm วางขั่นระหว่าง สองแผ่น ยึด แล้วเจาะรู
ความผิดผลาดย่อมเกิด เมื่อขันน๊อต ตามรูป ระยะห่างระหว่างอลูมิเนียมมากเกินไป
ตัดสินใจทำต่อโดยเอาน๊อตที่รองออก ให้อลูมิเนียมแนบกับ PVC / Center pole พร้อมแล้ว มีจุดเชื่อมสัญญาณ 20m 17m 15m 12m 10m และเตรียมไว้สำหรับ 40m 30m ด้วย
จุดเชื่อมสัญญาณ 20m 17m 15m 12m 10m
จุดเชื่อมสัญญาณ 40m 30m
บริเวณจุดต่อ ขัดสีที่เคลือบออก
มาลองสร้าง end-spacing cords ในระหว่างที่ปรับแต่งสายอากาศ จะต้องทำเป็นห่วง เพื่อความสะดวก ทำจากเชือกที่เรามีอยู่แล้ว ต้องทำการทดลอง เพราะขนาดเชือกไม่เท่ากัน / หรือจะใช้วัสดุอย่างอื่นชั่วคราวก็ได้ หลังจากปรับแต่งสายอากาศเรียบร้อยแล้ว ก็มัดให้แน่น ไม่ต้องทำเป็นห่วง
ลองทำ spacing ที่มีระยะห่าง 30.5 cm โดยเชือก 2 ทบ
30.5 + 7 + 2.5 + 7 + 2.5 + 30.5 + 7 + 2.5 + 7 + 2.5 = 99 cm
30.5 cm เป็นระยะห่างที่ต้องการ
7 cm พับเชือกเพื่อให้เป็นห่วง และเผื่อไว้ตอนมัดเชือก
2.5cm ตอนที่มัดเชือก ความยาวจะหายไป 2.5cm จึงต้องเผื่อไว้
34.3 + 7 + 2.5 + 7 + 2.5 + 34.3 + 7 + 2.5 + 7 + 2.5 = 106.6 cm
40.6 + 7 + 2.5 + 7 + 2.5 + 40.6 + 7 + 2.5 + 7 + 2.5 = 119.2 cm
47 + 7 + 2.5 + 7 + 2.5 + 47 + 7 + 2.5 + 7 + 2.5 = 132 cm
61 + 7 + 2.5 + 7 + 2.5 + 61 + 7 + 2.5 + 7 + 2.5 = 160 cm
ผูกเชือกแบบง่ายๆ
spreader arms ที่ความยาว 350 cm จาก center pole ใช้เทปพันละลาย หรือ ยางในมอเตอร์ไซด์ รอง เข็มขัดรัดท่อ
ดัดลวดสแตนเลส ขนาด 1mm สำหรับมัดกับเชือก โยงระหว่างตำแหน่ง 350cm บน spreader arms ไปยัง center pole
ปลาย center pole ทำตำแหน่งเจาะรู

รูปแบบการยึดเชือกเข้ากับ center pole ความยาวเชือก 325 cm
รูปแบบการยึดเชือกเข้ากับ spreader arms ความยาวเชือกยึดระหว่าง spreader arms 325 cm
เมื่อสวม spreader arms เข้าท่อโลหะกระจายแรงกด จะมีช่องว่าง ต้องหาเทปมาพันให้สวมได้แน่น
ทดลองประกอบ เพื่อทดสอบความตึงของเชือก
โครงสร้างสายอากาศ พร้อมแล้ว มาถึงจุดที่เราจะตัดลวด เป็นสายอากาศ และดำเนินการปรับแต่ง สายอากาศ Hexbeam ของเราแล้ว เราจะใช้ข้อมูล การสร้างของ
G3TXQ และ
SV1PMH เป็นแนวทาง เนื่องจากรูปแบบการสร้าง และวัสดุที่ใช้ ใกล้เคียงกัน
ความถี่ , bandwidth , ความถี่ตรงกลาง
ลองเข้าไปดูเว็บของ
G3TXQ เพื่อหาข้อมูล ความยาวของสายไฟ ที่นำมาเป็นสายอากาศ ใช้สายทองแดงเปลือย เบอร์ 16 หรือ 14 ความยาวของสายไฟหน่วยเป็น นิ้ว เมื่อแปลงเป็น เซนติเมตร ได้ค่าดังนี้
ปัดเศษทศนิยมเป็นหลักเดียว จะได้วัดขนาดได้ง่ายๆ และสายไฟที่ใช้เป็นสายอากาศ เป็นแบบมีฉนวนหุ้ม ความยาว ต้องสั้นกว่า สายทองแดงเปลือย

ตารางที่ออกแบบไว้ ในการปรับแต่งสายอากาศ และแสดงความยาวเริ่มต้นของสายอากาศ
ขั้นตอนที่คิดไว้ ในการปรับแต่งสายอากาศ
1.ตัดสายไฟ ตามขนาดข้างบน ประกอบเข้ากับโครงสร้าง ปรับระยะให้สายพอดีๆ ไม่หย่อน
3.วัดค่าด้วย
Nano VNA หาจุดที่ความถึ่ ได้ค่า SWR ต่ำที่สุด แต่ละย่าน แล้วบันทึกไว้
4.ตัดสายอากาศครั้งละเล็กน้อย ให้ค่าเข้าใกล้ ความถี่ที่ต้องการค่าหนึ่ง
โดยใช้สูตร New length = (Old length) x (Old frequency) / (New frequency) ตัวอย่าง 554cm x 13.850MHz / 14.175MHz = 541.29 cm ต่างกัน 12.7 cm
5.การตัดสาย เช่นต้องการให้ความถี่สูงขึ้น โดยจะต้องตัดสายให้สั้นลง 2 cm โดยตัดส่วน driver ข้างละ 2 cm และตัด reflector 4 cm
อ่านเพิ่มเติม จากตัวอย่างข้อ 4 ต้องตัด driver ข้างละ 12.7 cm และตัด reflector 25.4 cm
6.ถ้าความถึ่ ได้ค่า SWR ต่ำที่สุด แต่ละย่าน ต่ำกว่าความถี่ต้นแบนด์ ให้ตัดสายให้ได้ความถี่แรกของแบนด์ ก่อน 14.000MHz, 18.068MHz , 21.000MHz , 24.890MHz , 28.000MHz แล้วค่อยขยับ ที่ละนิด
การปรับแต่ง สายอากาศ ให้สั้นลง จะต้องปรับระยะ ห่างจาก Center Pole บน spreader arms ใหม่ด้วย โดยสูตร simple hexbeam math โดยมีข้อแม้ว่า ระยะ spacing จะคงเดิมตลอด
Derivation of formula for calculation of distance from center x:
a + b + spacing = x
where: a = ld2 – x, b = (lr - 3x) / 2
ld2 - x + (lr - 3x)/2 + spacing = x
distance from center = x = (2*ld2 + lr + 2*spacing) / 7
การตัดแต่งสายอากาศนั้น ถ้าตัด ส่วน Driver ทั้งสองด้านๆละ 1 นิ้ว จะต้องตัด Reflector 2 นิ้ว แต่ spacing ค่าคงเดิม
Assuming you cut the wires to one of the published set of dimensions, you need to alter the driven element AND the reflector by the same ratio.
Use: New length = (Old length) x (Old frequency) / (New frequency)
สูตรที่ควรไปเรียนรู้ต่อ
The "1.4 x SWRmin" formula / more / more / more / more / more /
คุณสมบัติที่เด่นของ Hexbeam คือ F/B ratio (Front-to-Back ratio) ลองฟังเสียงการทดสอบ เสียงที่ได้ยินชัดคือ หัน driver ไปหาสถานีนั้น ส่วนเสียงเบาคือ หัน reflector ไปหาสถานีนั้น หมายถึงสัญญาณที่รับได้จากด้านหลังสายอากาศ จะได้ยินน้อยมาก
เมื่อเทียบ FullSize Yagi 2 element ย่าน 20m กับ Broadband Hexbeam ย่าน 20m
FullSize Yagi 2 element ย่าน 20m มี
Gain (เส้นสีแดง) 6 - 6.5 dBi F/B ratio (เส้นสีน้ำเงิน) อยู่ที่ 10dB SWR (เส้นสีเขียว) จะดีที่ความถีสูงขึ้น

Broadband Hexbeam 2 element ย่าน 20m มี Gain (เส้นสีแดง) 4.5 - 5.5 dBi F/B ratio (เส้นสีน้ำเงิน) อยู่ที่ 15dB ขึ้นไปสูงสุดที่ 25 dB SWR (เส้นสีเขียว) ค่าดีเฉลี่ย ตลอดย่าน
FullSize Yagi 2 element ย่าน 20m Gain และ F/B ratio มีค่าเฉลี่ยใกล้เคียงกันตลอดย่าน ถ้าอยากได้ค่ามากกว่านี้ ก็เพิ่ม director element เข้าไป ส่วน Driver นั้น ก็ปรับ ให้ได้ค่า SWR ต่ำๆ ที่ความถี่กลางย่าน
แต่พอเป็น Broadband Hexbeam ทำแบบนั้นไม่ได้ เพราะ ความถี่ ที่มีค่า F/B ratio สูง จะไม่ใช่ความถี่ของ Driver ที่มีค่า SWR ต่ำ
ความยาวของ Driver มีผลกับ ค่า SWR
ความยาวของ reflector และ end space มีผลโดยตรงกับ F/B ratio
Getting the Reflector length right is essential if a HexBeam is to perform well. It is probably the most critical of all the antenna's dimensions.
การกำหนดความยาวของ reflector ให้ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญหากต้องการให้ HexBeam ทำงานได้ดี อาจเป็นขนาดที่สำคัญที่สุดของเสาอากาศทั้งหมด
We conclude that Driver length is less critical than Reflector length to good performance. Choosing to make the Driver resonate about 2% higher in frequency than the Reflector results in a good match to 50 Ohms across the operating band.
เราสรุปได้ว่าความยาวของ driver ต้องน้อยกว่าความยาวของ reflector เพื่อให้มีประสิทธิภาพที่ดี การเลือกให้ driver มีความถี่เรโซแนนซ์สูงกว่า reflector ประมาณ 2% จะทำให้ได้ค่า 50 โอห์มตลอดย่านความถี่ที่ใช้งาน
KIO Hexbeam SWR First time hooked up the SWR analyzer readings were as follows:
Mounted 11 meters high;
14.000 1.6.1 r=74,x=15
14.200 1.2.1 r=57,x=4
14.325 1.4.1 r=48, x=17
18.120 1.6.1 r=72,x=22,
18.600 1.2.1 r=62, x=0
21.000 3.3 r=15, x=7
21.200 1.2.1 r=46, x=10
21.250 1.1.1 r=52, x=2
21.400 1.1.1 r=52, x=7
24.930 1.3.1 r=38, x=5
25.325 1.0. r=53, x=0
28.000 1.7.1 r=39, x=22
28.400 1.3.1 r=45, x=12
29.000 1.7.1 r=90, x=0
Steve G3TXQ ได้ให้ความเห็นว่า
Neil,
Well done - a nice set of results!
I don't see much wrong with 12m and 17m. Remember that the antenna
"sweet spot" is where the SWR is beginning to increase on the low
frequency side of the minimum. Applying my "1.4*SWRmin" rule gives:
17m: just below 18.120
12m: just below 24.930
which I would have thought were fine.
ผมคิดเองว่า ความถี่และ SWR ที่ Steve G3TXQ ไม่ให้ความเห็น น่าจะ OK แล้ว
14.200 1.2.1 r=57,x=4
18.120 1.6.1 r=72,x=22 17m: just below 18.120
21.250 1.1.1 r=52, x=2
24.930 1.3.1 r=38, x=5 12m: just below 24.930
28.400 1.3.1 r=45, x=12
On my broadband design, to put best F/B performance at 14,025 KHz requires the Reflector to be self-resonant at 13,930 KHz, and the Driver to be self-resonant at 14,170 KHz.
ข้อมูลความยาวสาย จาก Alan Brown ในกลุ่ม
Hex Beam Antennas ใช้สาย Davis RF coated flex weave
ช่วงนี้ หาข้อมูลเยอะมาก ไปเจอข้อความ ประมาณว่า "ไม่ต้องไปหาวิธีปรับจูนสายอากาศให้ยุ่งยาก แค่ตัดสายตามความยาว จากเว็บของ Leo K4KIO (www.hex-beam.com) ก็สามารถใช้งานได้เลย"
ก็จริงนะ K4KIO ทำ hexbeam ขายมาหลายปี ในเว็บเขาบอกว่า ขายได้ กว่า 3700 ชุดแล้ว ความยาวของสายที่เขาแนะนำ ต้องใช้ได้ผลดี แน่ๆ
ลองเทียบแล้ว เป็นข้อมูลเดียวกัน ระหว่างของ Steve G3TXQ และ Leo K4KIO แต่ของ Leo จะมีข้อมูลของสายแบบมีฉนวนหุ้มด้วย

แปลงหน่วยเป็น เซนติเมตร
เทียบกับค่าสุดท้ายของ SV1PMH มีค่าแตกต่างกันบ้าง
สายไฟเบอร์ 16 AWG มีขนาดเทียบเท่าสายไฟ 1.5 mm2 หรือขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.31 mm
สายไฟเบอร์ 14 AWG มีขนาดเทียบเท่าสายไฟ 2.5 mm2 หรือขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2.08 mm
ลองวัดขนาดจริงของสายไฟ ยี่ห้อ
YAZAKI 1x1.5 mm2 ได้เส้นผ่าศูนย์กลาง 1.33 mm
เริ่มตัดสาย สำหรับย่าน 10m ความยาวสาย 104 นิ้ว สำหรับ Driver
นำเทปพันสายไฟ มาพันรอบ น๊อต จุด feedpoint พันไป 3 รอบ เราต้องการให้สายไฟ ที่ทำเป็นห่วง ใหญ่กว่าเล็กน้อย
ปอกฉนวนของสาย ยาว 3.5 cm
วัดออกไป ครึ่งเซนต์ งอสายเล็กน้อย
ดัดเป็นห่วง ใช้คีมบีบปลาย นิดหน่อย
ลองนำไปใส่กับน๊อต จะหลวมนิดหน่อย ตรงลูกศร จะบัดกรีให้ติดกัน
ตลับเมตรที่มี ยาว 170 นิ้ว ต้องวัด 100 นิ้วก่อน 99.25 นิ้ว วัดรอบหลัง 0.25 นิ้ว เท่ากับ 1/4 นิ้ว แล้วเหลือปลายสำหรับ ทบสาย 1 นิ้ว