Hledáte nekritickou směrovou anténu na pásmo 144–146 MHz s velkou šířkou pásma, kterou připojíte přímo 50ohmovým koaxiálním kabelem? Konstrukce německého radioamatéra Martina Steyera, DK7ZB, s délkou ráhna 60 cm (0,29 λ) představuje ověřené, jednoduché a širokopásmové řešení pro SOTA aktivace, portable provoz i domácí použití.
Na rozdíl od verze s impedancí 28 Ω (která vyžaduje transformační člen ze dvou paralelních 75-ohmových koaxiálních kabelů) je tato verze navržena pro přímé 50-ohmové napájení. Přináší to vyšší tolerantnost vůči okolnímu prostředí, široké pásmo s nízkým PSV a jednodušší konstrukci.
V článku se dočtete
Technické parametry a vlastnosti
Podle údajů autora DK7ZB poskytuje tato 50ohmová konstrukce velmi stabilní parametry v celém rozsahu 144 až 146 MHz:
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Vstupní impedance (Z) | 50 Ω (přímé napájení) |
| Pracovní pásmo | 144,000 – 146,000 MHz |
| Délka nosného ráhna (Boom) | 600 mm (60 cm) |
| Přizpůsobení (SWR / ČSV) | Velká šířka pásma, nekritická konstrukce |
| Montáž prvků | Izolovaná nad ráhnem (např. polyamidové příchytky) |
Díky širšímu impedančnímu průběhu odpouští tato anténa i drobné nepřesnosti při výrobě a vliv blízkých předmětů či nepříznivých povětrnostních podmínek při provozu v terénu. Simulace v MMANA vypadá takto:
Rozestupy a pozice prvků na ráhně
Rozestupy mezi prvky jsou navrženy tak, aby celková délka ráhna dosahovala přesně 600 mm (60 cm). Počátek měření (0 mm) začíná na pozici reflektoru.
| Úsek ráhna | Vzdálenost | Celková pozice od reflektoru |
|---|---|---|
| Reflektor – Zářič (REF-Rad) | 350 mm | 350 mm |
| Zářič – Direktor (Rad-Dir) | 250 mm | 600 mm |
Přesné délky prvků podle průměru materiálu
Délky prvků závisí na průměru použitého materiálu (trubek nebo plných tyčí). Všechny rozměry v tabulce počítají s izolovanou montáží prvků nad nosným ráhnem pomocí polyamidových příchytek (Polyamid-clamps).
| Průměr prvku | Reflektor | Zářič (dipól) | Direktor |
|---|---|---|---|
| 10 mm | 1030 mm | 984 mm (10 mm) | 864 mm |
| 8 mm | 1032 mm | 984 mm | 874 mm |
| 6 mm | 1034 mm | 988 mm | 884 mm |
| 4 mm | 1036 mm | 993 mm | 897 mm |
| 3,2mm | 1037 mm | 993 mm (4 mm) | 903 mm |
Zářič je konstruován jako rozpojený dipól. Pro průměr zářiče se standardně používá trubka o průměru 10 mm (případně 4 mm u drátěných/tenkých verzí).
Přímé 50ohmové napájení a proudový balun
Protože vstupní impedance antény je 50 Ω, nepoužívá se žádný koaxiální transformační úsek. 50ohmový koaxiální kabel (např. nízkoztrátový Aircell-5) se připojuje přímo na svorky zářiče.
Aby se zabránilo tečení vysokofrekvenčních proudů po vnějším opletení kabelu, je třeba hned u napájecího bodu vytvořit vysokofrekvenční tlumivku (choke Balun):
Přímo u napájecího bodu zářiče zhotovte 4 až 5 závitů napájecího koaxiálního kabelu (např. Aircell-5) navinutých na těsno o průměru přibližně 50 až 60 mm a zajistěte je stahovacími pásky.
Mechanická konstrukce a montáž
Jako nosné ráhno poslouží hliníkový čtvercový profil o rozměru 15 × 15 mm nebo 20 × 20 mm o délce přibližně 65 cm (s přesahem na uchycení ke stožáru).
Prvky musí být od ráhna galvanicky izolovány. Nejvhodnější je použít plastové polyamidové příchytky (DK7ZB clamps/Stauff svorky). Pokud se prvky upevňují přímo přes ráhno bez izolačních podložek, bylo by třeba započítat korekci délky ráhna (Boom Correction Factor).
Napájecí bod rozpojeného dipólu je vhodné uzavřít do malé plastové krabičky odolné vůči povětrnostním vlivům.
TIPY pro portablové antény
Pokud jsou některé části antény rozmontovatelné, místo klasických matic jsou vhodnější křídlové matice nebo matice s plastovou hlavou. Vhodné jsou také šrouby s plastovou hlavou. Výhodou je montáž bez nástrojů a náročněji se ztratí.
Vlado OK1VPZ vyplnil na jeho anténách anténní krabičku PUR pěnou. Ta vyplní prostor a nedovolí vlhkosti vniknout do kritických částí (spoje, přizpůsobovací obvody z koaxiálních kabelů, napojení na konektor). Tento postup se mi také osvědčil.
Postup naladění antény
Díky 50-ohmovému konceptu je anténa mimořádně tolerantní a při přesném dodržení rozměrů funguje okamžitě bez složitého nastavování. Po smontování připojte anténní analyzátor nebo PSV metr.
Pokud je rezonanční minimum posunuto mimo požadovaný úsek (144,200 MHz pro SSB/CW nebo 145,500 MHz pro FM), upraví se délka obou ramen zářiče symetrickým zkrácením nebo prodloužením o několik milimetrů.
Měření provádějte ve volném prostoru ve výšce alespoň 2 metry nad zeminou a dostatečně daleko od kovových konstrukcí.
Využití v terénu (SOTA a Portable)
Díky kompaktnímu 60 cm ráhnu a nízké hmotnosti se jedná o ideální směrovou anténu pro práci z kopců. Velká šířka pásma a odolnost vůči rozladění zaručují, že anténa bude fungovat spolehlivě i při změně počasí, ve vlhku či větru.
Při přepravě lze prvky jednoduše demontovat z polyamidových příchytek a sbalit je spolu s ráhnem do malého pouzdra k přístroji.
Výhody 50ohmové verze oproti 28ohmové
Zatímco 28-ohmová verze poskytuje o něco vyšší zisk a ostřejší předozadní poměr (za cenu nutnosti použít přizpůsobovací transformátor 2×75 Ω paralelne), 50-ohmová verze DK7ZB yagi vyhrává v kategorii jednoduchosti a robustnosti.
Nemá žádné transformační ztráty na přizpůsobovacím vedení, odpadá konstrukce transformačního členu a anténa vykazuje širší pracovní pásmo, což z ní činí ideální první konstrukční projekt pro každého radioamatéra.