Force12 Classic band HF Antenna

Force12 เป็นชื่อของบริษัทผลิตสายอากาศ ยอดนิยมตั้งแต่ทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา จนถึง 2008  original Force 12, Inc. ได้หยุด product line ให้บริษัทอื่นไปดำเนินการต่อ ปัจจุบัน Force12 บางแบบยังมีขายที่ JK Antenna 

คู่มือการประกอบสายอากาศ Force12 หลากหลายแบบ สนใจแบบใด อ่านรายละเอียดใน link นี้

สายอากาศต้นแรกๆ ในปี 1993 ของ Force12 มีชื่อเต็มๆว่า Strike Force Classic 3-Band  ชื่อย่อ C-3 มีคำอธิบายว่า 20, 15 and 10 Meter (plus 17 & 12) Multi-monoband Yagi Antenna 


Force12 C-3 แนวทางการออกแบบ  The C-3 is the first multi-band Yagi to not use traps, phasing systems or log periodic designs: it is a “multi-monoband” Yagi design utilizing three monoband Yagis that share a common boom and are fed through a patented open sleeve feed system.

เขาบอกว่า เป็นสายอากาศชนิด multi-band Yagi ไม่ใช้ traps ออกแบบเป็น “multi-monoband” Yagi  3 monoband บน boom เดียวกัน มีระบบการป้อนสัญญาณแบบ open sleeve ใช้งานใน band 20, 15 and 10 Meter รวมถึง 17,12 แต่ต้องใช้ tuner ช่วย

เข้าใจว่า ในยุคก่อน ทศวรรษ 1990 การออกแบบสายอากาศให้เป็น multi-band นิยมใช้ traps ช่วย ซึ่งก็มีปัญหาเมื่อใช้ไปนานๆ จะมีน้ำเข้า traps ทำให้เกิด Loss ได้ Force12 จึงได้ออกแบบสายอากาศที่ไม่ซับซ้อน ไม่มีจุดต่อมาก เพื่อลดการบำรุงรักษาลง และมี feed point เพียงจุดเดียว อ่านรีวิวใน eHam ติดตั้งมา 10 ปี แล้วยังใช้ได้ดีอยู่

โครงสร้างสายอากาศ Force12 C-3 boom ยาว 18 ฟุต (5.4เมตร)  มี 7 element  element ที่ยาวสุด 36 ฟุต ( 10.9 เมตร)  


band 20m มี driver , reflector 
band 15m มี driver , reflector 
band 10m มี driver2 , director1

The 20 and 15 meter beams are two element Yagi designs. They are set up with the parasitic element as a reflector. The 10 meter antenna is set up with the parasitic element as a director. Referring to the C-3 drawing, the forward stagger arrangement will be evident. The 15 reflector is positioned ahead of the 20 meter reflector so that the 20 reflector does not interfere with the 15 reflector operation. The 10 meter is out in front of both the 20 and 15 and makes use of their elements as "pseudo reflectors." In the C-3E, there is an added, dedicated 10 meter reflector.

เกี่ยวกับเรื่อง feed point

The single feed line is made possible through the use of an innovative "open sleeve" driver system. The 3-band open sleeve was developed by Tom Schiller (N6BT), is covered by a U.S. Patent and licensed to Force 12, Inc. The basic open sleeve design is nothing too new, but to use it in this manner required some extra design work. The 20 meter driver element is the one to which the coax is attached and the 20 meter Yagi is designed for approximately 50 ohms at the feed point. The spacing and length of the 15 meter rear driver are adjusted to achieve 50 ohms on 15 meters and the 2:1 VSWR bandwidth covers the band. To cover the band on 10 meters required an additional 10 meter front driver. The 15 and 10 meter drivers are excited parasitically. Since the spacing is part of the feedpoint system, the VSWR will be noticed to fluctuate during windy conditions on 10 and somewhat on 15 meters. This is normal. The usual VSWR fluctuation has been noticed to be about +/- a tenth (.1).  

The ARRL Antenna Book for Radio Communications, 24th Edition  เขียนถึง open-sleeve system ในบท 10.5 หน้า 10.26   และเขียนถึง Force12 C-3 ในบท 11.5 หน้า 11.27



Force12 C-3 Series
C-3  มี 7 element ทนความแรงลมได้ 80 mph
C-3E  เพิ่ม reflector element ของ 10m  ทนความแรงลมได้ 80 mph
C-3/D ,C-3E/D   ทนความแรงลมได้ 100 mph
C-3/H ,C-3E/H   ทนความแรงลมได้ 120 mph
ทุกรุ่นของ C-3 ได้เจาะรูที่ boom เตรียมไว้สำหรับ option 40m dipole EF-140S  ใช้ /C

spec เมื่อเทียบกับสายอากาศ WRTC2014,2022


Force12 Strike Force Classic 3-Band C-3S

C-3S ออกแบบมาให้มีขนาดเล็ก ความยาว boom 12 ฟุต (3.6 เมตร) เหมาะกับงาน potable เช่น DXpeditions, Field Day   spec และการออกแบบทั่วไป ใกล้เคียง C-3 

C-3S มีขนาด boom ค่อนข้างสั้น 12 ฟุต ใช้งานได้สะดวกมาก เมื่อเทียบกับ สายอากาศ WRTC2014 มีความยาว boom 14 ฟุต 6 นิ้ว  ต่างกัน 2 ฟุต 6 นิ้ว (76cm)

Force12 C-3S Series
C-3S  มี 6 element ทนความแรงลมได้ 80 mph
C-3S/D  ทนความแรงลมได้ 100 mph
C-3S/H  ทนความแรงลมได้ 120 mph
C-3S/HH  ทนความแรงลมได้ 140 mph



Force12 Strike Force Classic 3-Band C-3SS

C-3SS ได้มีการออกแบบให้ความยาวของ element 20m band ลดลงโดยใช้เทคนิค Linear Load เหลือความยาวพอๆ กับ 15m band element  ส่วน feed point ไม่ได้ใช้เทคนิค open sleeve แล้ว แต่ใช้วิธี feed เข้าตรงๆ ทั้ง 3 driver element




Force12 Strike Force Classic 4-Band C-4S

40-20-15-10 Mtrs (2 feed lines : 40 & 20-15-10)  ผู้ออกแบบได้นำ สายอากาศความถี่ยอดนิยม ทั้ง 4 band มารวมกัน  Force12 C-3S (20-15-10) และ EF-140S (40) ตั้งชื่อเป็น C-4S  ส่วนคนที่มี C-3S อยู่แล้ว สามารถซื้อ EF-140S มาติดตั้งเพิ่มได้


รูปนี้ เป็น Force12 C-4 ลองดูที่ element 40m band (element ที่ 3 จากท้าย) ยาวกว่า 20m band นิดเดียว

ยังมีอีกเวอร์ชั่น ที่นำ 40m band 2 element  (EF-240S) มาประกบกับ C-3S กลายร่างเป็น C-4SXL   QTH W1TR  



 ท่านนี้ ได้ C-4SXL มาฟรี เลยนำมาซ่อมแซมก่อนนำไปใช้งาน Force 12 C-4SXL Rebuild  



รูปนี้ เป็น C-4XL/D 


Force12  Elite Force EF-140S and EF-140S/H 40 Meter Linear Loaded Dipole

เป็น dipole ย่าน 40m ที่ใช้เทคนิค Linear Loaded เพื่อลดความยาวทั้งหมดของ element ให้เหลือ  37.8 ฟุต ( 11.5 เมตร)  เป็น 56% of full size ( full size = 1/2 lamda = 20 เมตร )


Linear Load คืออะไร ลองอ่านใน MultiBand Antenna บนพื้นที่จำกัด ในกรณี EF-140S ใช้ลวดที่ใช้ยึดพยุง สายอากาศ เป็นตัวช่วยทำ Linear Load   มีรูป EF-140S / 

ใน Gray Line Report Newsletter  Sep2017 หน้า 5 มีบทความ  Rebuilding my Force12 Forty Meter Beam  เปลี่ยน EF-240S ที่ติดตั้งใน C-4SXL จากใช้ Linear Load เป็น Loading Coil 


แกะข้อมูลสายอากาศ Force12 C-3S จากคู่มือ


ได้รายละเอียดตามนี้ เป็นข้อมูลครึ่งเดียวของ element  ตามรูปด้านบน เป็นความยาวที่มองเห็น ไม่ใช่ความยาวในการตัดท่ออลูมิเนียม  C-3S ใช้ boom ขนาด 2 นิ้ว


แกะข้อมูลสายอากาศ Force12 EF-140S จากคู่มือ


อยากรู้ว่า ความยาวรวมของ element เป็นเท่าไร


ข้างเดียวของ element ยาว 227 นิ้ว (5.76 เมตร)  ยาวรวม 454 นิ้ว  (11.53 เมตร)  ยาวพอๆ กับ 20m Reflector ของ C-3S

เมื่อเทียบกับ 40m dipole ของ TA7OM ซึ่งใช้วิธี Linear load เหมื่อนกัน ยาว 13.6 เมตร
ความรู้เกี่ยวกับ Designing a Shortened Antenna  เขายกตัวอย่าง 40m band
Force12 mailing list  
ในคู่มือ C-3 หากมีการติดตั้งสายอากาศ 40m band  EF-140S เขาแนะนำให้ติด  40 meter relay box  /  รูปมาจากเว็บ WN9O  / relay box Sigma 143Tornado Tuner / VE6WZ Dual Band 80m-40m 2 el Yagi  





เรื่องความยาว element ของ C-3S ถ้าไปดูในคู่่มือ  element #6  10m driver ผลรวม 36.5+45+12+6=99.5  แต่ตัวเลขความยาวรวม ที่เขียนกำกับไว้ ในวงกลม 101.5 


หาข้อมูลตรวจสอบ  101.5 นิ้ว = 8.45 ฟุต  ตัวเลข element ที่ควรจะเป็น 36.5 ---> 38.5


เปลียนค่า นิ้ว ทศนิยม เป็นเศษส่วน
1.000 = 1
0.875 = 7/8
0.750 = 6/8 , 3/4
0.625 = 5/8
0.500 = 4/8 , 1/2
0.375 = 3/8

20m REF
อลูมิเนียมท่อกลม ท่อน 1 ขนาด 1 นิ้ว    ขนาดภายนอก (OD) = 25.40mm หนา 1.5mm ID= 22.40mm
อลูมิเนียมท่อกลม ท่อน 2 ขนาด 7/8 นิ้ว ขนาดภายนอก (OD) = 22.23mm หนา 1.5mm ID= 19.23mm
อลูมิเนียมท่อกลม ท่อน 3 ขนาด 3/4 นิ้ว ขนาดภายนอก (OD) = 19.05mm หนา 1.5mm ID= 16.05mm
อลูมิเนียมท่อกลม ท่อน 4 ขนาด 5/8 นิ้ว ขนาดภายนอก (OD) = 15.88mm หนา 1.5mm ID= 12.88mm
อลูมิเนียมท่อกลม ท่อน 5 ขนาด 1/2 นิ้ว ขนาดภายนอก (OD) = 12.70mm หนา 1.5mm ID= 9.7mm
อลูมิเนียมท่อกลม ท่อน 6 ขนาด 3/8 นิ้ว ขนาดภายนอก (OD) = 9.35mm หนา 1.5mm ID= 6.35mm

ความยาว element ตามคู่มือ นำมาแสดงทั้ง 2 ข้าง 


ท่ออลูมิเนียมตรงกลาง boom สำหรับ 20m DE จะแยกออกจากกัน มีฉนวนกั้นสำหรับ feed point  ส่วน element อื่นๆ นั้น จะเป็นท่อนยาวรวมทั้ง 2 ข้าง เช่น 20m REF จะตัดให้ยาว 48+48=96 นิ้ว /  10m DE จะตัดให้ยาว 6+6=12 นิ้ว

ความยาวท่ออลูมิเนียมแต่ละท่อน ที่เพิ่มความยาวสำหรับ สอดเข้าท่อก่อนหน้า  3 นิ้ว


จำนวนที่ต้องตัดท่ออลูมิเนียม


เพื่อความแข็งแรงของ 20m REF ผู้ออกแบบให้ใช้ท่อ 0.875" (7/8") ยาว 48" ใส่ไว้กี่งกลางท่อ 1" 


ในเวอร์ชั่นทนแรงลม 100MPH ท่ออลูมิเนียม จะถูกสอดเข้าไปในท่อ แต่ละส่วน ลึกมากขึ้น 


Building a Multiband Yagi Force12 C-3S  บอกวิธีการยึด element เข้ากับ boom  ความยาว element ไม่ได้พูดถึงเลย น่าเสียดายเพราะเป็นส่วนสำคัญ  ท้ายสุดเรื่องราคา "final cost was about 15% of a new Force12 C3S imported into New Zealand"