Prečo potrebujete príjmovú anténu ako Loop On Ground?

Každý, kto niekedy prevádzkoval stanicu v mestskom alebo prímestskom prostredí, pozná ten problém: šumový prah na pásmach 80 a 160 m je natoľko vysoký, že slabé stanice jednoducho zaniknú v pozadí. Príčin je viac — spínacie zdroje počítačov, LED osvetlenie, nabíjačky, solárne invertory, susedské zariadenia. Všetky tieto zdroje rušenia sa šíria do okolia a vaša vysielacia anténa ich zachytáva rovnako ochotne ako užitočné signály.

Riešením nie je väčšia anténa ani vyšší výkon. Riešením je dedikovaná príjmová anténa navrhnutá tak, aby preferenčne zachytávala vzdialené, nízko-uhhlové signály a potláčala lokálne rušenie šíriace sa vertikálnou zložkou poľa. Loop On Ground — skrátene LOG — patrí práve do tejto kategórie. Anténa je zo svojej podstaty pasívna, nevyžaduje napájanie, nevyžaduje montáž vo výške a spolupracuje so zemou ako súčasťou svojej geometrie. Práve vďaka tejto geometrii vykazuje výrazne nižší príjem lokálneho rušenia v porovnaní s bežnou vertikálnou alebo dipólovou anténou používanou na príjem.

Funguje Loop On Ground?

Pôvodný návrh pochádza od Chrisa Moshera, KK5JY, a je podrobne zdokumentovaný na jeho webovej stránke. Princíp spočíva v tom, že slučka drôtu uložená priamo na zemi — alebo tesne nad ňou — má vertikálnu apertúru prakticky rovnú nule. Prijíma teda predovšetkým horizontálnu zložku elektrického poľa, nie vertikálnu. Lokálne rušenie sa šíri prevažne vertikálnou zložkou, zatiaľ čo vzdialené HF signály prichádzajú pod nízkym uhlom a obsahujú dostatočnú horizontálnu komponentu. Výsledkom je selektivita, ktorá nie je výsledkom smerovania antény v azimute, ale fyziky šírenia rádiovej vlny.

Vlastné skúsenosti z vývoja produktu opisuje výrobca Omni RF Ltd takto:

Šum S9+10 dB na pásme 80 metrov zmizol a nahradili ho čistejšie signály so zlepšením SNR medzi 3 a 6 dB.

Ide o pasívnu anténu bez aktívnych prvkov, preto zisky oproti vysielacej anténe nie sú jej cieľom — cieľom je zlepšenie pomeru signál/šum na pásmach, kde lokálne rušenie degraduje príjem. V praxi to znamená, že slabé stanice, ktoré pri príjme cez vertikálnu anténu zanikajú v šume, sú na LOG čitateľné.

Slučka inštalovaná ako štvorec s napájaním v rohu vykazuje určitú smerovosť v horizontálnej rovine pri nízkych elevačných uhloch. Presný smerový diagram závisí od symetrie inštalácie, vlastností pôdy, frekvencie a okolitých štruktúr. Najlepší výsledok sa dosahuje experimentálnym otáčaním štvorca a porovnávaním SNR na cieľových signáloch.

Z čeho se skládá anténa Omni RF Loop On Ground?

Omni RF Ltd z Veľkej Británie vyrába systém LOG ako dvojdielnu sadu, pričom transformátor a drátový prvek jsou dostupné zvlášť nebo společně jako kit. Každá součást je ručně vyráběna ve vlastní dílně.

Transformátor

Jádro transformátoru je navinuto na originálních jádrech Fair-Rite smaltovaným měděným drátem s vlastním převodovým poměrem, který byl výsledkem šestiměsíčního měření a optimalizace. Oproti původnímu návrhu KK5JY používá Omni RF jiný typ jádra, které podle výrobce přináší nižší ztráty a lepší výkon na nižších pásmech. Transformátor je dostupný ve třech provedeních podle výstupní impedance a konektoru:

Kryt je vyroben z materiálu ASA — typ ABS s lepší odolností vůči UV záření — s pocínovanou DPS ošetřenou pájkovatelným konformním nátěrem na ochranu před vlhkostí. Všechny šrouby a matice jsou z nerezové oceli A2. Součástí balení je pozinkovaný ocelový kolík pro ukotvení v měkké půdě.

DPS obsahuje propojení pro budoucí rozšíření — plánované doplňkové moduly zahrnují aktivní předzesilovač, filtr pásmového potlačení pro AM vysílání a experimentální desku. Tyto moduly v době psaní tohoto článku ještě nejsou v prodeji.

Drátový prvek „Omni Flex“

Prvek je vyroben z vlastní specifikace drátu „Omni Flex“: 22 pramenů čisté mědi s celkovým průměrem vodiče 0,75 mm, izolace z černého polyolefínu bez halogenů. Materiál je velmi flexibilní s prakticky nulovou pamětí tvaru a pracuje v teplotním rozsahu −25 až +90 °C. Prvek je dostupný ve dvou délkách:

Drát je v intervalech označen smrštitelnou bužírkou a zakončen lisovanými krimpovacími spojkami M6 s tepelně smrštitelnou ochranou pro připojení k transformátoru. Součástí balení jsou čtyři pozinkované ocelové kolíky pro ukotvení rohů v měkké půdě.

Distributoři

Omni RF Ltd prodává produkty výhradně přes autorizované distributory. V současnosti jsou k dispozici následující možnosti:

PileupDX nabízí kompletní kit (transformátor SO239 + prvek) ve dvou velikostech — 18,3 m a 30,5 m. Ceny jsou uvedeny v USD, EUR a SEK podle aktuálního kurzu na stránkách prodejce. Transformátor a prvek jsou také dostupné jednotlivě přímo na stránkách výrobce omni-rf.com, kde je také aktuální seznam distributorů.

Shrnutí

Loop On Ground od Omni RF je dobre premysleným komerčným prevedením overeného princípu, ktorý rádioamatéri úspešne experimentálne overujú od zverejnenia pôvodného návrhu KK5JY. Silnou stránkou produktu nie je ani tak samotná anténna geometria — tú si každý môže postaviť vlastnoručne — ale kvalita prevedenia transformátora: originálne jadrá Fair-Rite, dôsledná optimalizácia prevodového pomeru a mechanické riešenie vhodné pre dlhodobé vonkajšie nasadenie. Systém je zaujímavý predovšetkým pre operátorov na pásmach 160 a 80 m v prostredí so zvýšeným šumovým prahom, pre DX-pedičné nasadenie, kde nie je čas a priestor na stavbu nápojové antény, a pre experimentátorov, ktorí chcú mať solídny referenčný bod pre ďalšie porovnávania.

Anténa není náhradou za vysílací anténu a není určena k vysílání — je to nástroj pro zlepšení příjmu za podmínek, kde vysílací anténa jako příjmová nestačí.