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Bauanleitung für eine Yagi-Antenne

Von unserem Vereinsmitglied Thomas Franke

Die Yagi-Antenne ist eine Richtfunkantenne und besteht aus einem gespeisten Dipol mit einigen Direktoren davor und meistens noch einem Reflektor hinter dem Dipol. Sie hat viele Vorteile für eine Punkt-zu-Punkt-Übertragung bei WLAN-Netzen, u.a. weist sie eine geringe Anfälligkeit gegen Störungen in dem einzusetzenden Funkbereich auf. Durch ihre Richtfähigkeit ist sie besonders geeignet für Bereiche, wo viele andere Netze existieren oder Reflexionen anderen Antennenarten Probleme bereiten.

Da ich nur wenig über Funk und deren Eigenschaften weiß, habe ich mich für eine Onlinesoftware zur Ermittelung der Antennenmaße entschieden. Die Adresse hierfür lautet: fermi.la.asu.edu/w9cf/yagipub/index.html. Damit steht natürlich eine ständige Verbesserung der zu erzielenden Werte offen.

benötigte Materialien

  • Vierkantprofilrohr aus Aluminium 10 x 10 mm, ca. 50cm (Baumarkt)
  • Aluminiumstab, Durchmesser 4mm, ca 60cm (Baumarkt)
  • Kupferdraht 2,5mm, ca. 15cm (Baumarkt)
  • Stück Leiterplatte 10 x 20 mm, einseitig beschichtet
  • Antennenkabel und den passenden Stecker
  • Bei mir waren es keine 15 Euro an Kosten dafür.

Arbeitsschritte

Es handelt sich um eine 9 Elemente Antenne. Für das weitere Vorgehen ist es besser, sich folgende Werte zu notieren:

Element (4 mm) Länge in mm Position in mm Element (4 mm) Länge in mm Position in mm
E1 70 0 E2 54 28
E3 54 38 E4 52 65
E5 50 90 E6 48 118
E7 46 152 E8 42 178
E9 42 210*      

Bevor wir beginnen: Die Position 0 (E1) ist der Reflektor, Position 28 (E2) der Dipol und die nachfolgenden Elemente sind die Direktoren.

  • Anordnung der Elemente der Yagi-Antenne
    Anordnung der Elemente der Yagi-Antenne
  • Skizze vom Dipol der Yagi-Antenne
    Skizze vom Dipol der Yagi-Antenne

Nun steht der Zuschnitt an. Das Vierkantprofilrohr habe ich ca. 200 mm länger gelassen, denn wir benötigen ja noch etwas zum Befestigen der Antenne. Also 200 mm + 210* mm = 410 mm oder etwas größer.

Die Elementelängen entnehmen wir den obigen Angaben, außer Element 2, denn dem Dipol wenden wir uns später zu. Alle Enden sollten ordentlich entgratet werden.

Der nächste Schritt ist das Anreißen des Vierkantprofiles. Wir markieren es bei 220 mm (10 mm Abstand - letzter Direktor - Ende der Antenne). Diese Markierung ist Position 0! Von dieser Markierung aus reißen wir die nächsten Positionen an, aber bitte fortlaufend! Ich habe mir dazu einfach ein Maßband aufgelegt und an den entsprechenden Stellen angerissen.

Danach werden die Löcher gebohrt, mit 3,8 oder 4 mm, mittig im Profil! Bei 4 mm Bohrung müssen die Elemente mit Kleber fixiert werden, da diese sonst frei beweglich sind. Jetzt sollten wir die einzelnen Elemente (außer 2!) mittig in das Vierkantprofil einsetzen. Bei 3,8 mm und einer sauberen Bohrung, sollte eine Presspassung funktionieren, das heißt das Vierkantprofil wird ordentlich aufgelegt (Schraubstock) und die Elemente vorsichtig eingeschlagen. Bei 4 mm Bohrung müssen die Elemente, mittels Kleber, fixiert werden. Ich hatte Anfangs auch das Problem und habe das Element mit einem 2K Sekundenkleber fixiert. Wenn wir fertig damit sind, haben wir schon mal das Gröbste geschafft.

Weiter geht es mit der Herstellung des Dipols. Die Einhaltung der Außenlänge ist sehr wichtig, davon hängt auch sehr der Gewinn der Antenne ab. Wir biegen den 2,5 mm Kupferdraht nun so, das er folgende Außenmaße hat: 54 mm x 20 mm. Zu einem Rechteck also. Der Dipol ist in der unteren Mitte unterbrochen, das heißt es sollten ca 2 mm Luft zwischen den "Polen" sein.

Wenn das erledigt ist, verzinnen wir den Dipol, oben in der Mitte und die beiden unteren Enden. Danach nehmen wir unsere kleine Leiterplatte und kleben diese mittig über dem Bohrloch des zweiten Elementes an (beschichtete Seite nach oben, zum späteren Anlöten des Dipols). Wie gesagt, 2K Sekundenkleber oder etwas anderes. Aber Vorsicht, es sollte halten (eventuell Klebeflächen anschleifen), wir wollen darauf noch löten.

Diese Platte sollte natürlich auch mittig verzinnt sein, denn hier befestigen wir jetzt unseren Dipol, mit Lötzinn. Und das genau über dem Bohrloch oder der Markierung für Element 2. Es geht sicherlich auch mit Heisskleber, aber der Dipol hat bei mir keine elektrische Verbindung zum Vierkant! Und halten soll es ja auch. Die Ausrichtung des Dipols sollte mit größter Sorgfalt erfolgen. Zum Abschluss löten wir noch das Antennenkabel an. Es ist darauf zu achten, das die Anschlüsse sehr kurz gehalten werden sollten. Die Befestigung erfolgte bei mir mit 2 Kabelbindern. Sie sollte fest sein, damit der Dipol sich nicht durch Kabelbewegung verändert oder sich das Antennenkabel löst.

  • fertige Yagi-Antenne von der Vorderseite
    fertige Yagi-Antenne von der Vorderseite
  • fertige Yagi-Antenne von der Rückseite
    fertige Yagi-Antenne von der Rückseite

Damit ist die Antennne fertig und kann eingesetzt werden. Bitte auf die Polarisierung der Antenne achten, Yagis werden meistens "stehend" montiert. Die Antenne sollte etwas über 13 dB bringen, saubere und exakte Verarbeitung vorausgesetzt. Bei mir bringt sie ein besseres Signal als eine Bi-Quad oder meine selbst gebaute "Dosenantenne" . Das hat jedoch auch viel mit den örtlichen Gegebenheiten zu tun.

Wie Anfangs erwähnt, bin ich kein Antennenbauer, deshalb ist diese Anleitung nur ein Vorschlag von mir, damit bestehen keine Ansprüche auf Richtigkeit sowie eventuelle verletzte gesetzliche Beschränkungen. Der Förderverein Bürgernetz Dresden e.V. übernimmt keine Haftung für die Richtigkeit der Angaben.