Hentenna – japonská slučková anténa s prekvapivo dobrými parametrami

Hentenna patrí medzi menej známe, ale technicky zaujímavé antény, ktoré vznikli v rádioamatérskom prostredí. Na prvý pohľad pripomína úzky vertikálny obdĺžnikový rám, no jej vyžarovanie je prevažne horizontálne polarizované. Práve táto netradičná kombinácia dala anténe meno „Hen“, čo v japončine znamená „zvláštny“ alebo „čudný“.

Počas posledných rokov sa Hentenna opäť dostáva do pozornosti najmä medzi QRP operátormi, aktivátormi SOTA a experimentátormi na pásmach 10 m, 15 m a 6 m. Dôvodom je pomerne jednoduchá mechanická konštrukcia, nízky vyžarovací uhol a zisk vyšší než pri bežnom polvlnnom dipóle.

História Hentenna

Anténa vznikla v 70. rokoch minulého storočia v Japonsku. Za jej vývojom stáli rádioamatéri JE1DEU, JH1FCZ a JH1YST, ktorí experimentovali s rôznymi tvarmi slučkových antén. Anglicky písaná odborná verejnosť sa s Hentennou zoznámila až po publikovaní článku „The Hentenna – The Japanese Miracle Wire“ v časopise QST začiatkom 80. rokov.

Podľa dostupných zdrojov bola anténa pôvodne navrhnutá pre pásmo 50 MHz, ale princíp je ľahko škálovateľný prakticky od KV pásiem až po VKV. V Japonsku si získala popularitu najmä medzi operátormi, ktorí požadovali jednoduchú anténu s vyšším ziskom než dipól, ale bez mechanickej náročnosti smerových sústav.

Hentenna je v podstate obdĺžniková slučka s celkovou dĺžkou vodiča približne 4/3 λ a napájacím priečnym vodičom umiestneným približne vo vzdialenosti 0,1 λ od spodnej strany.

TIP: Tvarom quad antény je možné zvýšiť zisk

Zaujímavosťou je, že princíp Hentenny vychádza zo slučkovej antény. Už dávnejšie experimenty s quad anténami ukázali, že pretiahnutie štvorcového rámu do obdĺžnikového tvaru môže priniesť určité zvýšenie smerovosti a zisku. Podobný efekt využíva aj Hentenna.

Klasická štvorcová slučka má rovnomerné rozloženie prúdov po obvode. Pri obdĺžnikovom ráme s výškou približne λ/2 a šírkou λ/6 vzniká priaznivejšie rozloženie prúdov, ktoré vedie k nižšiemu vyžarovaciemu uhlu a miernemu nárastu smerového účinku v porovnaní s jednoduchým dipólom.

Výsledný vyžarovací diagram má charakteristický tvar dvoch hlavných lalokov kolmo na rovinu antény. Hentenna preto nie je všesmerová anténa. Pri správnom natočení môže poskytovať citeľnú výhodu pri DX prevádzke.

Parametre Hentenny

Merania a simulácie publikované v odbornej štúdii „A Study of Hentenna“ ukazujú, že základný model dosahuje smerový zisk približne 3 dBd, pričom maximum vyžarovania sa nachádza v dvoch protiľahlých smeroch. Simulované hodnoty smerovosti sa pohybovali približne medzi 2,9 až 3,3 dBd v závislosti od presnej polohy napájacieho prvku.

Praktické merania potvrdili horizontálnu polarizáciu a nízky vyžarovací uhol. Rakúsky rádioamatér OE9HRV vo svojej prezentácii uvádza elevačný uhol približne 13°, čo je priaznivá hodnota pre DX spojenia.

Treba však upozorniť na jednu vlastnosť. Podrobná analýza ukázala, že klasická Hentenna patrí medzi pomerne úzkopásmové antény. Preto je potrebné venovať pozornosť presnému umiestneniu napájacieho bodu a dôkladnému doladeniu rozmerov. Posúvaním napájacej priečky hore/dole meníš transformačný pomer impedancie, čo je obrovská výhoda, lebo netreba strihať samotnú anténu.

Základné elektrické vlastnosti

Rozmery Hentenny

Základná geometria antény je veľmi jednoduchá. Väčšina publikovaných návrhov používa rovnaké pomery rozmerov:

Pre pásmo 10 m (28 MHz) zodpovedajú týmto pomerom približne tieto rozmery:

Tieto hodnoty zodpovedajú praktickým konštrukciám OE9HRV a DL3TU, ktorí publikovali úspešné realizácie pre pásmo 28 MHz.

Konštrukcia

Mechanická realizácia patrí medzi hlavné prednosti Hentenny. Anténu možno postaviť z medeného vodiča, hliníkových rúrok alebo kombinácie oboch materiálov.

Najčastejšie sa používa teleskopický laminátový stožiar. Na jeho vrchole a spodnej časti sú umiestnené priečne rozperky, medzi ktorými je napnutý obdĺžnikový rám. Napájací vodič spája obe zvislé strany približne vo vzdialenosti jednej desatiny vlnovej dĺžky od spodnej hrany.

Dôležitým prvkom je správne umiestnenie napájacieho bodu. Simulácie ukázali, že práve jeho poloha má zásadný vplyv na vstupnú impedanciu a PSV. V literatúre sa najčastejšie uvádza vzdialenosť približne λ/10 od spodného vodiča, pričom jemné posunutie nahor alebo nadol umožňuje doladenie prispôsobenia na 50 Ω koaxiálny kábel.

Pri prenosných verziách pre SOTA sa osvedčili hliníkové rozperky s priemerom 6 až 12 mm a lankový vodič s prierezom približne 1 až 1,5 mm². Celá anténa pre pásmo 10 m môže mať hmotnosť okolo jedného kilogramu bez stožiara.

YouTube video

Pre lepšiu predstavu o praktickej realizácii a prevádzke Hentenny je vhodné pozrieť si ukážku od OE9HRV, ktorý anténu úspešne používa pri SOTA aktivitách.

Video dokumentuje reálnu prevádzku v horských podmienkach a ukazuje, že Hentenna môže byť zaujímavou alternatívou k dipólu alebo vertikálu pri prenosnej prevádzke.

Praktické skúsenosti

Viaceré publikované experimenty naznačujú, že Hentenna dokáže v určitých situáciách prekonať jednoduchý dipól. Výsledky však závisia od výšky nad terénom, orientácie antény a aktuálnych podmienok šírenia.

Zaujímavé sú najmä moderné simulácie pre pásmo 10 m, ktoré pri inštalácii niekoľko metrov nad zemou ukazujú zisk približne 8 až 9 dBi vrátane účinku zeme. Tieto hodnoty nemožno priamo porovnávať s ziskom antény vo voľnom priestore, ale naznačujú potenciál Hentenny pri DX prevádzke z vhodných stanovíšť.

Záver

Hentenna predstavuje zaujímavú alternatívu medzi jednoduchým dipólom a plnohodnotnou smerovou anténou. Jej hlavnými prednosťami sú jednoduchá konštrukcia, relatívne vysoký zisk vzhľadom na použité materiály, nízky vyžarovací uhol a možnosť realizácie bez zložitého mechanického systému.

Na druhej strane treba počítať s tým, že ide o jednopásmovú anténu, ktorá vyžaduje presné dodržanie rozmerov a starostlivé doladenie napájacieho bodu. Pre QRP operátorov, experimentátorov a aktivátorov SOTA však môže byť veľmi zaujímavým projektom, ktorý ponúka viac než by naznačoval jeho jednoduchý vzhľad.