Die Zoom-Yagi – durfte sie eigentlich funktionieren? Und: Simulatoren gesucht!

  • Hallo zusammen,

    eine aktuelle Beschäftigung zu den Möglichkeiten einer elektrischen Unterteilung von HF-Antennen mit Relais brachte mir eine Idee aus den 80ern des letzten Jahrhunderts in Erinnerung, die ich hier zur Diskussion stellen möchte.

    Für den Contest- und Portable-Betrieb auf dem 2-m-Band schien mir damals eine horizontal polarisierte Antenne wünschenswert, die zur Übersicht ein breites Richtdiagramm mit mittlerem Gewinn, für die konkrete Verbindung dagegen dann ein schmales Richtdiagramm mit höherem Gewinn bietet – eben: eine Zoom-Yagi!

    Ich hatte dafür eine 6-Element-Yagi aus Alu-Rohren mit einem Holzboom aufgebaut. Reflektor und Strahler waren wie üblich, bei den Direktoren waren dagegen in der Mitte Reed-Kontakte eingefügt. Über einen "raffinierten" Mechanismus aus Anschlägen und Gummi- und Festseilen konnten, beim ersten Direktor angefangen, nacheinander Ferrit-Magnete unter die Reed-Kontakte gezogen werden, so dass ein Direktor nach dem anderen aktiviert wurde. Im Vorfeld hatte ich das Konzept mit dem unvergessenen Günter Schwarzbeck, DL1BU (sk) diskutiert. Er riet mir durchaus zu und meinte, dass "halbe" Direktoren auf der Grundfrequenz kaum stören würden. Auch hätte die Zahl der aktiven Direktoren bei größerem Abstand zum Erregerdipol wenig Auswirkung auf den Fußpunktwiderstand.

    Der Aufbau funktionierte bei Empfang durchaus eindrucksvoll; umfangreichere systematische Untersuchungen konnte ich damals aber nicht mehr ausführen.

    Heute gibt es mächtige Simulationsprogramme, wobei "zwei halbe Direktoren nebeneinander" bei einer Yagi sicher ungewöhnlich sind. Deshalb meine Frage: Hat ein begnadeter Simulator Zeit und Lust, dieses Thema anzugehen? Gewinn, Richtdiagramm und Fußpunktwiderstand in Abhängigkeit der eingeschalteten Direktoren (bei Anwesenheit der abgeschalteten) wären interessant und würden das Konzept vielleicht noch einmal aufleben lassen!

    Ein alternativer Ansatz wäre, die halben Direktoren in der Mitte mit einem leitfähigen Gelenk zu verbinden, so dass sie bei "Nichtgebrauch" senkrecht am Boom herunter geklappt werden können. Hier müsste man sich noch Gedanken zur Klappmechanik machen …

    Danke fürs Mitdenken, gl es 73,
    Tom, DK1IS

  • damals eine horizontal polarisierte Antenne wünschenswert, die zur Übersicht ein breites Richtdiagramm mit mittlerem Gewinn, für die konkrete Verbindung dagegen dann ein schmales Richtdiagramm mit höherem Gewinn bietet

    Diese Wünsche waren der Grund, warum 4- oder 6- Elemente Yagis vertikal gestockt wurden.

    Aber Deine Idee finde ich interessant. Mal sehen, was noch geschrieben wird. Vielleicht funktioniert heute etwas vom Prinzip her wie beim Ultrabeam. Heruntergeklappte Direktorteile sind vermutlich nicht wirklich aus dem Strahlungsfeld heraus. Außer man lässt sie an Nylonsehnen weit herunter.

    73, Michael, DF2OK.
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    Edited 2 times, last by DF2OK (November 14, 2025 at 6:08 PM).

  • Heruntergeklappte Direktorteile sind vermutlich nicht wirklich aus dem Strahlungsfeld heraus

    Das nicht, aber dadurch, das sie dann rechtwinklig zur Polaristationsebene der Antenne stehen dürften sie kaum noch Wirkung zeigen. Damit könnte das also funktionieren. Ich finde das Projekt jedenfalls spannnend.

    72! de Uli


    Bedenke! Amateure bauten die Arche, Profis die Titanic...

  • Finde ich ebenfalls spannend. Vielleicht entwickelt sich hier was richtig gutes Neues.

    dadurch, das sie dann rechtwinklig zur Polaristationsebene der Antenne stehen dürften sie kaum noch Wirkung zeigen.

    Wenn sie in der Mitte vom Boom montiert sind, ja. Bei den heruntergeklappten Teilen an beiden Elemetende dachte ich kurz an den Aufbau von 2m Quadantennen. Irgendwie wird das senkrechte Metall noch wirken. Hatte den Beitrag von Jens ebenfalls im Hinterkopf, besonders die Fotos. Beam mit heruntergeklappten enden.

    73, Michael, DF2OK.
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    Edited 2 times, last by DF2OK (November 14, 2025 at 6:52 PM).

  • sie bei "Nichtgebrauch" senkrecht am Boom herunter geklappt werden können.

    Teilbereiche komplett zurückfalten wäre eine Option. Funktioniert bei KW. Ja, Mechanik, aber Schritt für Schritt denken.

    73, Michael, DF2OK.
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  • Guten Abend Tom,

    interessante Aufgabenstellung.

    1. Mmn funktioniert das klaglos, wenn man die unter 3 skizziert Variante wählt.

    2. Simulieren ist für die Weitwinkelposition micht nötig. Einfach mal das Folgende improvisieren und praktisch testen.

    3. Die Direktoren nicht klappen, weil unnötig kompliziert und viel Querschnitt in Strahlungsrichtung bleibt. Und auch nichts auftrennen und schalten. Stattdessen die Direktoren in der waagrechten Ebene um 90° verdrehen, so dass sie am Boom anliegen. (Die Drehachsen stehen senkrecht bei einer hor pol Yagi.) Ergänzung, edit: Ich meine, den ganzen Direktor verdrehen,, nicht Teile davon.

    Am Boom anliegend sind sie elektrisch unwirksam und haben einen praktisch verschwindenden Querschnitt in Strahlungsrichtung.

    Wie gesaagt, erstmal improvisiet verdrehen. In weiterer Folge aus Kunststoffscheiben und Kunststoffschnüren eine "elegante" hi "Fernsteuerung" konstruieren. Das geht mechanisch einfach und stört elektrisch nicht. Bei Bedarf kann ich eine Prinzipskizze nachliefern.

    Wünsche dir viel Vergnügen und Erfolg mit dem Projekt und halte uns bitte auf dem Laufenden.

    73, Johannes

    Edited once, last by OE6JBG (November 14, 2025 at 7:29 PM).

  • Klingt interessant, Michael! Verstehe ich das richtig: Direktor ist in der Mitte durchgehend und hat im weiteren Verlauf rechts und links je ein Gelenk für horizontale Drehung um 90°. Die klappbaren Enden mehrerer Direktoren könnte man pro Seite mit Kunststofffäden verbinden und als Paket z. B. Richtung Dipol ziehen (Prinzip Buddelschiff). Rückstellung von der anderen Seite aktiv über Umlenkrolle oder passiv über Gummizug.
    Grenzfall: das Gelenk sitzt auf dem Boom, der ganze halbe Direktor wird umgelegt - würde mir besser gefallen.

    Viel Platz für neue Ideen!

    73,
    Tom, DK1IS

  • Hallo Johannes,

    danke für den Input - das hatte sich überschnitten; Dein Vorschlag ähnelt wohl dem "Grenzfall" aus #7 mit Buddelschiff-Antrieb. Gute Ideen liegen eben in der Luft ;)

    Muss aber sagen, dass ich den alten Versuchsaufbau nicht mehr habe; mir ging es erstmal ums Grundsätzliche.

    Dk es 73,
    Tom DK1IS

    Ah, jetzt habe ich Dein edit gesehen: ganzen Direktor drehen, Drehachse vertikal in der Direktormitte auf dem Boom - das kling ziemlich optimal!

  • Dumme Idee: könnte man die Yagi gezielt schielen lassen, wenn man die Direktoren nicht ganz parallel zum Boom stellt? Sozusagen Nonius zum Antennenrotor. Das müsste man aber wohl wirklich erstmal simulieren ...

    73,
    Tom, DK1IS

  • Interessante Idee!

    Ist schon richtig, wenn man ein Element in der Mitte auftrennt, hat es kaum noch Wirkung.
    Ich würde schon ein Relais oder einfachen Schalter nehmen, einfacher beim Aufbau.

    Folgende Vorschläge habe ich.
    Soll die Richtwirkung, also nur nach vorn, erhalten bleiben, würde ich an den ersten Direktor gehen.
    Wenn der "fehlt", geht viel Gewinn in Vorwärtsrichtung verloren.
    Da aber aufpassen, wird vermutlich nicht mehr für niederohmige Yagis wie 28 Ω taugen.
    Meist sind da Dipol und die nahen Elemente kritisch, kann ganz schnell ernsthaft Blindanteil ergeben.

    Darf oder soll auch mehr oder minder beim breiten Diagramm eine 8 kommen?
    Einfachvariante, man macht eine Einfachststockung mit zweitem nackten Dipol über der Yagi.
    Das macht man umschaltbar, entweder Yagibetrieb oder der einzelne Dipol.
    Alternativ kann man auch den Reflektor unterbrechen, damit man Strahlung vorwärts und rückwärts hat.
    Am ehesten würde ich eine Yagi nehmen, deren Dipol wie bei DL6WU direkt mit 50 Ω symmetrisch gespeist wird.

    73, Andreas

  • Hallo Tom nochmals,

    ja, ich habe gesehen, dass sich unser Posten überschnitten hat.

    Zum Thema Verdrehen habe ich für dich eine Skizze angehängt. Der 45" Versatz der Angriffspunkte von den Seilen verhindert das Auftreten von Totpunkten, wo die Mechanik blockiert. Die Bedienung soll ja weniger fummelig sein, als das Aufrichten der Takelage beim Buddelschiff :) :) .


    Hoffe, das ist verständlich gemalt.

    73, Johannes

  • Ah, jetzt habe ich Dein edit gesehen: ganzen Direktor drehen, Drehachse vertikal in der Direktormitte auf dem Boom - das kling ziemlich optimal!

    Sind die so kurz, dass sie sich komplett um die Hochachse einschwenken lassen? Wenn nicht, reicht auch ein Anlegen so weit wie möglich. Oder einer oben und einer unten, falls das die generelle Funktion einer 2m Yagi nicht stört.

    Hoffe, das ist verständlich gemalt.

    :thumbup: Ist die bessere mechanische Lösung als das Umklappen nach unten.

    Einfachvariante, man macht eine Einfachststockung mit zweitem nackten Dipol über der Yagi.
    Das macht man umschaltbar, entweder Yagibetrieb oder der einzelne Dipol.

    Bei zwei Antennen zum Umschalten ist eine Big Wheel besser. Aber ich denke, hier soll es eine Yagi sein.

    73, Michael, DF2OK.
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    Edited once, last by DF2OK (November 14, 2025 at 9:13 PM).

  • @ Johannes: Super - dabei könnte man bleiben. Du solltest das zum Patent anmelden - wir sind hier ja (hoffentlich) unter uns! Großer Vorteil gegenüber Buddelschiff: die Mechanik liegt "innen", Beschädigung der Seilzüge ist ziemlich ausgeschlossen. Eine Erweiterung des Antriebs auf sukzessives Eindrehen der Direktoren Richtung Dipol erscheint leicht möglich.

    @ Andreas: Ja, wenn man am ersten Direktor angreift, dürfte der Fußpunktwiderstand recht stark beeinflusst werden. Reflektorunterbrechung: interessant; mit der geringeren Rückwärtsdämpfung dürfte wohl auch das Vorwärtsdiagramm breiter werden - im Auge behalten.

    @ Michael, mögliches Längenproblem der Direktoren beim Eindrehen: notfalls Langyagi-Version verwenden ;)

    Was haltet Ihr von "gezielten Schielen" bei gleichzeitigem, nicht vollständigen Verdrehen der Direktoren? Setze ich da auf das völlig falsche Pferd?

    73,
    Tom, DK1IS

  • Was haltet Ihr von "gezielten Schielen" bei gleichzeitigem, nicht vollständigen Verdrehen der Direktoren?

    Wären wir bei Licht und die Direktoren Optiken... dann sicherlich.;)

    Aber wer weiß. Hat sicherlich noch keiner probiert. Oder ist nicht bekannt. Ich bin kein Antennenfachmann, der in tiefen Grundlagen daheim ist. Vielleicht können veränderte Laufzeitunterschiede auf jeder Seite des Booms bei unterschiedlichen Direktorentfernungen eine Rolle spielen. Durch die Verdrehung werden sie aber kürzer. Kommt in die Richtung LogPer.

    Kann man schräge Direktoren simulieren?

    73, Michael, DF2OK.
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    Edited 4 times, last by DF2OK (November 14, 2025 at 10:17 PM).

  • Wer will selbst was simulieren?

    Es gibt das alte aber gute DOS-Programm Yagi Analysator, der kleine Bruder vom kommerziellen Yagi Otimizer.
    Man findet es bei DK7ZB als Download mit Beschreibung und Beispielen:
    Das Konstruieren von Yagi

    Wie würde ich in dem Fall vorgehen, bzw. habe es schon mehrfach ähnlich gemacht?
    Man konstruiere sich mit YA eine sinnvolle einfache Wunschyagi.
    Hier für den Fall würde ich 50 Ω (Faltdipol 200 Ω) nehmen und eher auf Breitbandigkeit Wert legen, weniger auf Gewinn.
    Das deswegen, weil dann meist die Abstände zwischen Speiseelement, Reflektor und 1. Direktor nicht kritisch sind.
    Es besteht dann die Hoffnung, daß der Dipol bei "nicht vorhandenem" Reflektor oder Direktor weiterhin brauchbar 50 Ω hat.
    Eine Yagi mit "fehlendem" Element kann YA vermutlich nicht berechnen, eventuell mit Trick 17 und Hintertür.
    Mit den Antennendaten geht man dann in einen guten NEC-Simulator wie EZNEC.
    Da kann man dann ausprobieren, was passiert, wenn man z.B. Elemente in der Mitte unterbricht.

    73 es 55, Andreas

  • Wer will selbst was simulieren?

    Beitrag 1:

    Heute gibt es mächtige Simulationsprogramme, wobei "zwei halbe Direktoren nebeneinander" bei einer Yagi sicher ungewöhnlich sind. Deshalb meine Frage: Hat ein begnadeter Simulator Zeit und Lust, dieses Thema anzugehen? Gewinn, Richtdiagramm und Fußpunktwiderstand in Abhängigkeit der eingeschalteten Direktoren (bei Anwesenheit der abgeschalteten) wären interessant und würden das Konzept vielleicht noch einmal aufleben lassen!

    Nun sind noch weitere Aspekte im Laufe des Threads dazugekommen.

    73, Michael, DF2OK.
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  • Tom,

    die abgewinkelten Elemente bei den großen Yagiantennen sollen die mechanische Ausdehnung etwas begrenzen. Sie haben so gut wie keinen Einfluß auf die Strahlungseigenschaften. Schon gar nicht wird die Strahlungskeule schmaler.

    72 & 73

    de Jürgen, DF3OL

  • Jürgen, Missverständnis?

    Soweit ich es verstanden habe, soll alternativ zur Unterbrechung ein Element drehbar sein.
    Schaue das Bild von Johannes an, Element wird bei Bedarf um 45° gedreht.
    Das dann als Alternative zur Unterbrechung in der Mitte, schaltbar mit Relais.
    Du meinst vermutlich Elemente, die seitlich oder nach oben oder unten gebogen sind.
    Deren Länge bleibt dann (annähernd) gleich, der Antennenaufbau wird schmaler.
    Im Beitrag zuvor schrieb ich nur vom unterbrochenen Element in EZNEC.
    Da kann man natürlich auch prima die Variante mit Element um 45° gedreht simulieren.

    73, Andreas

  • Schaue das Bild von Johannes an, Element wird bei Bedarf um 45° gedreht.

    Nein. Die Scheiben zum Drehen haben in der Ruhelage einen Lochversatz von 45 Grad. Wären die Bohrungen parallel, so könnte man die Elemente nicht um 90 Grad drehen bzw. anklappen. Zieht man am rechten Seil, komplett angeklappt. Dann sind die linken Bohrungen so ausgerichtet, dass man gut zurückziehen kann.

    Du meinst vermutlich Elemente, die seitlich oder nach oben oder unten gebogen sind.

    Jürgen bezieht sich vermutlich auf das Bild im Link von mir im Beitrag 4, dort bitte schauen.

    73, Michael, DF2OK.
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