Hentenna – japonská smyčková anténa s překvapivě dobrými parametry

Hentenna patří mezi méně známé, ale technicky zajímavé antény, které vznikly v radioamatérském prostředí. Na první pohled připomíná úzký vertikální obdélníkový rám, ale její vyzařování je převážně horizontálně polarizované. Právě tato netradiční kombinace dala anténě jméno „Hen“, což v japonštině znamená „zvláštní“ nebo „podivný“.

Během posledních let se Hentenna opět dostává do pozornosti zejména mezi QRP operátory, aktivátory SOTA a experimentátory na pásmech 10 m, 15 ma 6m. Důvodem je poměrně jednoduchá mechanická konstrukce, nízký vyzařovací úhel a zisk vyšší než u běžného polovlnného dipólu.

Historie Hentenna

Anténa vznikla v 70. letech minulého století v Japonsku. Za jejím vývojem stáli radioamatéři JE1DEU, JH1FCZ a JH1YST, kteří experimentovali s různými tvary smyčkových antén. Anglicky psaná odborná veřejnost se s Hentennou seznámila až po publikování článku „The Hentenna – The Japanese Miracle Wire“ v časopise QST začátkem 80. let.

Podle dostupných zdrojů byla anténa původně navržena pro pásmo 50 MHz, ale princip je snadno škálovatelný prakticky od KV pásem až po vkv. V Japonsku si získala popularitu zejména mezi operátory, kteří požadovali jednoduchou anténu s vyšším ziskem než dipól, ale bez mechanickej náročnosti smerových sústav.

Hentenna je v podstatě obdélníková smyčka s celkovou délkou vodiče přibližně 4/3 λ a napájecím příčným vodičem umístěným přibližně ve vzdálenosti 0,1 λ od spodní strany.

TIP: Tvarem quad antény lze zvýšit zisk

Zajímavostí je, že princip Hentenny vychází ze smyčkové antény. Již dříve experimenty s quad anténami ukázaly, že přetažení čtvercového rámu do obdélníkového tvaru může přinést určité zvýšení směrovosti a zisku. Podobný efekt využívá i Hentenna.

Klasická čtvercová smyčka má rovnoměrné rozložení proudů po obvodu. U obdélníkového rámu o výšce přibližně λ/2 a šířce λ/6 vzniká příznivější rozložení proudů, které vede k nižšímu vyzařovacímu úhlu a mírnému nárůstu směrového účinku ve srovnání s jednoduchým dipólem.

Výsledný vyzařovací diagram má charakteristický tvar dvou hlavních laloků kolmo k rovině antény. Hentenna proto není všesměrová anténa. Při správném natočení může poskytovat citelnou výhodu při DX provozu.

Parametry Hentenny

Měření a simulace publikované v odborné studii „A Study of Hentenna“ ukazují, že základní model dosahuje směrového zisku přibližně 3 dBd, přičemž maximum vyzařování se nachází ve dvou protilehlých směrech. Simulované hodnoty směrovosti se pohybovaly přibližně mezi 2,9 až 3,3 dBd v závislosti na přesné poloze napájecího prvku.

Praktická měření potvrdila horizontální polarizaci a nízký vyzařovací úhel. Rakouský radioamatér OE9HRV ve své prezentaci uvádí elevační úhel přibližně 13°, což je příznivá hodnota pro DX spojení.

Je však třeba upozornit na jednu vlastnost. Podrobná analýza ukázala, že klasická Hentenna patří mezi poměrně úzkopásmové antény. Proto je třeba věnovat pozornost přesnému umístění napájecího bodu a důkladnému doladění rozměrů. Posouváním napájecí příčky nahoru/dolů měníš transformační poměr impedance, což je obrovská výhoda, neboť není třeba stříhat samotnou anténu.

Základní elektrické vlastnosti

Rozměry Hentenny

Základní geometrie antény je velmi jednoduchá. Většina publikovaných návrhů používá stejné poměry rozměrů:

Pro pásmo 10 m (28 MHz) odpovídají těmto poměrům přibližně tyto rozměry:

Tyto hodnoty odpovídají praktickým konstrukcím OE9HRV a DL3TU, kteří publikovali úspěšné realizace pro pásmo 28 MHz.

Konstrukce

Mechanická realizace patří mezi hlavní přednosti Hentenny. Anténu lze postavit z měděného vodiče, hliníkových trubek nebo kombinace obou materiálů.

Nejčastěji se používá teleskopický laminátový stožár. Na jeho vrcholu a spodní části jsou umístěny příčné rozpěrky, mezi kterými je napnut obdélníkový rám. Napájecí vodič spojuje obě svislé strany přibližně ve vzdálenosti jedné desetiny vlnové délky od spodní hrany.

Důležitým prvkem je správné umístění napájecího bodu. Simulace ukázaly, že právě jeho poloha má zásadní vliv na vstupní impedanci a PSV. V literatuře se nejčastěji uvádí vzdálenost přibližně λ/10 od spodního vodiče, přičemž jemné posunutí nahoru nebo dolů umožňuje doladění přizpůsobení na 50 Ω koaxiální kabel.

U přenosných verzí pro SOTA se osvědčily hliníkové rozpěrky o průměru 6 až 12 mm a lankový vodič o průřezu přibližně 1 až 1,5 mm². Celá anténa pro pásmo 10 m může mít hmotnost kolem jednoho kilogramu bez stožáru.

YouTube video

Pro lepší představu o praktické realizaci a provozu Hentenny je vhodné prohlédnout si ukázku od OE9HRV, který anténu úspěšně používá při SOTA aktivitách.

Video dokumentuje reálný provoz v horských podmínkách a ukazuje, že Hentenna může být zajímavou alternativou k dipólu nebo vertikálu při přenosném provozu.

Praktické zkušenosti

Několik publikovaných experimentů naznačuje, že Hentenna dokáže v určitých situacích překonat jednoduchý dipól. Výsledky však závisí na výšce nad terénem, ​​orientaci antény a aktuálních podmínkách šíření.

Zajímavé jsou především moderní simulace pro pásmo 10 m, které při instalaci několika metrů nad zemí ukazují zisk přibližně 8 až 9 dBi včetně účinku země. Tyto hodnoty nelze přímo srovnávat s ziskem antény ve volném prostoru, ale naznačují potenciál Hentenny při DX provozu z vhodných stanovišť.

Závěr

Hentenna představuje zajímavou alternativu mezi jednoduchým dipólem a plnohodnotnou směrovou anténou. Její hlavními přednostmi jsou jednoduchá konstrukce, relativně vysoký zisk vzhledem k použitým materiálům, nízký vyzařovací úhel a možnost realizace bez složitého mechanického systému.

Na druhé straně je třeba počítat s tím, že jde o jednopásmovou anténu, která vyžaduje přesné dodržení rozměrů a pečlivé doladění napájecího bodu. Pro QRP operátory, experimentátory a aktivátory SOTA však může být velmi zajímavým projektem, který nabízí více než by naznačoval jeho jednoduchý vzhled.