home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Ham Radio / Ham Radio CD-ROM (Emerald Software) (1995).ISO / ant / coaxdple / coaxdple.mss
Text File  |  1988-04-30  |  6KB  |  114 lines

  1.          DOUBLE BAZOOKA/COAXIAL DIPOLE ANTENNA
  2.          -------------------------------------
  3.  
  4.              by Morris Lundberg, K4KEF
  5.  
  6.  
  7.   Eighty meters is 500 KHz wide, from 3.5 MHz to 4.0 MHz.  Your
  8. typical, standard dipole antenna will show a bandwidth of about
  9. 50 to 100 KHz.  That means that you'll have to resonate it at the
  10. high or low end of this band, to have a 2:1 or less SWR over the
  11. frequencies you wish to operate.  So you tune it to the CW or
  12. Voice portion of the band.  Wouldn't it be nice to have an
  13. antenna that was resonant in the center of the band and had an
  14. SWR of 2:1 or less across the entire 80 meter band?
  15.  
  16.   Enter the Coaxial Dipole Antenna (alias "Double Bazooka"). 
  17. This antenna is broadband; it will cover the entire 80 meter
  18. amateur band with an SWR of 2:1 or less.  The "Bazooka" antenna
  19. was developed by the staff of M.I.T. for radar use.  The original
  20. "Bazooka" used coaxial cable for the entire radiating elements. 
  21. The adaptation used by most amateur operators uses coax only for
  22. the broadbanding portion of the antenna, while the remaining
  23. portion of the elements are constructed of twinlead or ladder
  24. line (see attached sketch).  Ladder line is preferable for its
  25. inherent strength.
  26.  
  27.   This is a single band antenna.  It will not radiate harmonics
  28. of your operating frequency.  In addition, there is very little
  29. feedline radiation, which is great for those who have problems
  30. with TVI.  Its broadband characteristic makes it ideal for 80
  31. meters and 10 meters.  On the other hand, a seperate antenna is
  32. required for each band.  The Bazooka antenna consists of a half-
  33. wavelength of coaxial line with the outer conductor opened at the
  34. center and the feedline connected to the open ends.  The outside
  35. of the coax and the ladder line operate as a half-wave dipole. 
  36. The inside of the coax elements, which do not radiate, are
  37. quarter-wave shorted stubs which present a high resistive
  38. impedance to the feed point at resonance.  Off resonance, the
  39. stub reactances change in such a way as to cancel the antenna
  40. reactance, thus increasing the bandwidth of the antenna.
  41.  
  42.   In the attached sketch, the SWR curves are shown for two double
  43. bazooka antennas; one for the 80 meter version and one for 40
  44. meters.  Note that the SWR at resonance on 80 meters (3.75 MHz)
  45. is 1.2:1 and that the SWR at the band edges is about 2:1.  The
  46. curves were drawn from readings taken with the DAIWA CN-620B
  47. power meter.  The antennas were installed at a height of about 25
  48. feet (unfortunately, I have no trees for supports) and the axis
  49. of the antenna elements were at 90 degrees with respect to each
  50. other.  The 40 meter antenna used TV twin-lead for the ends of
  51. the elements.  Both antennas used Tandy RG-58/U coax for the
  52. broadbanding elements and the feedline.  Apparently the Tandy
  53. coax I used had a velocity factor of 0.64, since the resonant
  54. length turned out to be 84 feet on 80 meters (as compared to the
  55. calculated 87 feet).  More expensive coax may have a more
  56. consistent velocity factor.
  57.  
  58.   At the very center of the coax used in the elements, very
  59. carefully cut away about one inch of the outer vinyl jacket. 
  60. Then cut the exposed shield all the way around at the center of
  61. the exposed area.  Be careful that you do not cut the dielectric
  62. material or the center conductor in the process.  Twist the two
  63. pieces of exposed shield into small pig-tails.  These are the
  64. feed-point terminals for the antenna.  The center conductor of
  65. the feedline is soldered to one and the shield of the feedline to
  66. the other.  Now solder the center conductor and shield together
  67. at each end of the antenna element.  Solder the two ladder line
  68. wires to the end of the antenna element.  At the other end of the
  69. ladder line, solder the two wires together.  The ladder line now
  70. appears to the antenna to be a very thick extension of the
  71. radiating element, contributing to broadbanding the antenna.
  72.  
  73.   I've solved the mechanical strength problem by using a square
  74. piece of plastic at the antenna center, drilling a small hole on
  75. each side of the coax, wrapping a small wire around the coax and
  76. through the holes and twisting the wire together on the other
  77. side.  After this, a small amount of quick setting epoxy secures
  78. the coax to the plastic support and prevents the wire from
  79. untwisting.  Once the antenna elements and the feedline are
  80. secured to the plastic square in this way, the plastic square
  81. takes the strain, protecting the delicate radiating element
  82. feed-point.  A thorough coating of silicone rubber or epoxy seals
  83. and protects the feed-point from the weather.  A similar
  84. technique at the point where the ladder line is soldered to the
  85. shorted end of the coax provides strength and a weather-tight
  86. seal.
  87.  
  88.   I've constructed several of these antennas and they have all
  89. performed as expected.  The quality of the coax used seems to
  90. have little effect on the antenna's performance.  I've found that
  91. Tandy coax will work well in this application.  RG-58/U was the
  92. coax of choice for small size and light weight.  There is no
  93. reason, however, that RG-8 coax wouldn't work as well or better. 
  94. It's larger surface area would probably provide better low
  95. signal level reception.  Its large size would make it more
  96. obvious to the neighbors and its larger weight might be a problem
  97. in your installation.  Its larger diameter conductors would,
  98. certainly, take more stress and strain than RG-58.  Eventually,
  99. the outer black vinyl coating on cheaper coax will migrate into
  100. the inner dielectric material, contaminating it.  As is true with
  101. any cheaper coax, this changes the properties of the coax, i.e.,
  102. impedance, loss and velocity factor.  Over the long term, the
  103. exposure to the sun's untraviolet rays cause this contamination
  104. of coax which hasn't been constructed to prevent it.  For that
  105. reason, you may wish to use non-contaminating coax, such as
  106. RG-141 or RG-213.  After several years of exposure to all kinds
  107. of weather, however, my Double Bazooka's show little degradation
  108. in performance, using Tandy RG-58/U coax (Radio Shack).
  109.  
  110.  
  111.  
  112. K4KEF.
  113.  
  114.