Začíná s contestingom - třetí část
Dobré antény
Začínající radioamatér se jen těžko zorientuje v různých designech antén. Antenna book-y a internet jsou plné nejrůznějších konstrukcí. Dobrým vodítkem jakou anténu zvolit jsou výsledkové listiny, ve kterých je uveden typ antény.
Pokud nekupujeme hotovou anténu, musíme při konstrukci vědět, který rozměr či materiál má podstatný vliv na výsledné vlastnosti antény. Osobně preferuji léty ověřené designy antén nebo antény s přímým napájením koaxiálním kabelem z důvodu:
- každý přizpůsobovací obvod má určité ztráty
- vzhledem k absenci měřicích přístrojů je snazší ladit jednu věc (anténu) jako dvě věci (přizpůsobovací člen a anténu)
- antény s impedancí 50 ohm v napájecím bodě je širokopásmovější než stejný typ antén s nižší impedancí a přizpůsobovacím obvodem
- antény s impedancí 50 ohm v napájecím bodě jsou mnohem méně citlivé na okolní antény a jiné předměty
- jednodušší konstrukce
- … nevýhodou je však mírně menší zisk a horší F/B (předposlední) poměr
Jednoduché KV antény
Jednoduchou osvědčenou anténou je horizontální půlvlnný dipól. Při napájení ve středu bude impedance blízká 50 ohmom. Její hodnota je závislá na výšce nad zemí a okolních předmětů (budov).
Délku půlvlnného dipólu vypočítáme: l = 150/f [m;MHz]
V praxi bude délka o něco menší, co využijeme při konečném nastavování antény v daném prostředí (zkracujeme). Koncové izolátory lze zakoupit, resp. vyrobit ze starého hrubého koaxiálního kabelu s teflonovým dielektrikem. Drát musí být dostatečně pevný, aby vydržel zátěž.
Vzhledem k tomu, že koaxiál je nesymetrický napáječ a půlvlnný dipól napájený uprostřed je anténou symetrickou, má být jejich spojení vyřešeno balunem 1:1. Správné zhotovení balunu vyžaduje vhodný materiál a techniku vinutí – pokud tyto podmínky nebudou splněny, balun nebude plnit správně svou funkci. Můžeme použít i komerčně dostupné baluny, při malém výkonu či portablové anténě nepoužít balun (nedoporučuje se).
Na vyšších pásmech můžeme balun nahradit několika závity koaxiálního kabelu těsně pod anténou.
Oblíbenou tvarovou úpravou je dipól ve tvaru invertovaného V-éčka. Vyžaduje jen jeden vysoký úchytný bod a část energie se vyzařuje is vertikální polarizací, což je výhodné při DX spojeních.
Viacpásmové dipólové antény nabízejí kompromisní možnost práce na více pásmech. Realizují se s trapy (např. W3DZZ), dolaďováno tunerem (např. G5RV, Zepelin), více paralelními zářiči nebo jiným způsobem napájení (FD-4).
Vertikální čtvrtvlnný zářič je výbornou DX anténou. Ke správné funkci vyžaduje systém protiváh – radiálů. V případě zemních (zakopaných v zemi, zda na zem položených) platí, že čím více a čím déle – tím lépe. Skutečně účinný systém tvoří desítky až stovky radiálů. Výhodou je, že radiály jsou nenápadné a nemusí mít rezonanční délku.
Na rozdíl od vyzvednutých radiálů, které musí mít rezonanční délku. Jejich výhodou však je, že vysoké účinnosti dosáhneme již s jedním až čtyřmi radiály. Nejsnáze se realizují dva radiály, které nejprve bez vertikálního zářiče naladíme do pásma jako dipól nebo inv.V v nízké výšce (stačí 2 - 3m nad zemí). Následně doplníme čtvrtvlnný zářič a zkontrolujeme rezonanci a přizpůsobení antény. Od pásma 40m můžeme s výhodou využít teleskopické tyče ze skelných vláken, čím je realizace antény velmi jednoduchá.
Výbornou DX anténou na spodní pásma je invertovaná L anténa. Je vhodná tam, kde není možné realizovat čtvrtvlnnou anténu s plnou výškou. Popis takové jedno- vícepásmovej (160m, 80m 40m) antény naleznete www.160m.de .
Materiál: zakoupíte v lokálních obchodech s elektroinstalací, toroidy Amidon na www.awas.sk nebo www.ges.cz , součásti nebo celé antény i na www.ok5im.com
„Od kterých antén nelze mnoho očekávat?", je častá otázka. Jsou to především velmi krátké vertikální antény (výška méně než 0,1 vlnové délky v daném pásmu) a různé náhražkové antény, například antény na balkon.
Požadavek práce na více pásmech je řešitelný vícepásmovou anténou na společném boom-e. V domácích podmínkách je však nejrealizovatelnější směrovou anténou 2-elementová yagi. Materiál je relativně dostupný a zhotovení vyžaduje jen běžné nástroje – pilku, vrtačku, měřící pásmo, šroubováky a sadu klíčů.
Takové antény popsal Martin DKZB na: http://www.dk7zb.fox28.de/start1.htm
Pro pásmo 10m lze modifikovat na 50ohm i 3-elementovou yagi s betamatchem a boomo 2,4m., kterou lze poměrně levně koupit. Její impedance je asi 30 ohmů a prostou úpravou délek prvků je ji možné dostavit na vyhovující PSV. Dva roky jsem tuto anténu používal s vynikajícími výsledky.
Konstrukčně jednoduchá je i HB9CV, lidově nazývaná „hábéčko“. Výborný popis geneze této antény se před časem objevil na webu OK2KKW http://www.ok2kkw.com/hb9cv/hb9cv_1969.htm . Názory na HB9CV jsou však různé – někteří radioamatéři s ní měli problémy. HB9CV je zajímavá zejména z hlediska vysokého zisku a velkého F/B poměru.
Moxon paprsek má oproti těmto anténám výhodu v menších rozměrech, vyžaduje však promyšlenou mechanickou konstrukci. Dříve po ní sáhnou low band contestmani, nakolik je ji možné realizovat jako fixní drátovou směrovku s elektricky přepínatelným směrem vyzařování.
Pavoučí paprsek je viacpásmovou viacprvkovou anténou, přičemž vyniká množstvím dobrých vlastností. Vzhledem k nízké transportní váze a rozměrům v rozebraném stavu si ihned našla oblibu při expedičním provozu, ale je to výborná anténa i do domácích podmínek. Domácí konstrukce je také možná, ale její komerční cena není až tak vysoká, aby se ji vyplatilo realizovat „na koleně“.
Rotátory jsou drahou záležitostí. Princip je přitom velmi jednoduchý: motor s převodem do pomalu. Problematické je právě pořízení vhodné převodovky. Větší rotátory jsou doplněny o elektromagnetickou brzdu, což je při výrobě „na koleně“ velký problém.
Překvapivě dobré výsledky lze dosáhnout s rotátorem AR-300XL. Výhodou jsou velmi kvalitní a pevné materiály, ze kterých je rotátor zhotoven. Pokud eliminujeme vertikální zatížení a vyosení, rotátor zvládne otáčet i menší KV anténu. Vyžaduje to použití dvou ložisek a mnoho uvažování, ale jde to. Některé kusy mají problém s indikací azimutu, ideální je použít nezávislou indikaci natočení.
Profi příhradové stožáry jsou pro začínajícího HAM-a nedostupné. Na ploché střeše můžeme jednoduše realizovat stožár – trojnožku. Konstrukci uchytíme na zátěže, které zhotovíme nalitím betonu do starých pneumatik. Pozor na váhu, aby to střecha vydržela.
Pevný stožár o výšce cca. 10m lze provést spojením dvou dlouhých lešenářských trubek. Do země vykopeme základy do hloubky minimálně 1m., do kterých osadíme první lešenářskou troubu. Po 120-stupních asi 10m od paty stožáru vykopeme trojici základů na kotvení. To může jít k zemi, osadíme-li krátké lešenářské trubky a kotvení uchytíme nahoru, nebude nikomu zavazat. Po vytuhnutí základů zavolejte kamarády, udělejte nízké lešení a nachystejte druhou troubu s anténou. My jsme takový systém zvedali tři bez problémů, v pětici by to však šlo zřejmě ještě lépe.
Stavba stožárů je náročná věc, lepší je vše předimenzovat než potom utírat slzy. Nezapomeňte na zemnění.
Jednoduché VKV antény
Pouštět se na VKV do contestování s anténami jako ¼, ½, Slim-Jim a podobnými je čirý nesmysl. Nejpoužívanějšími jsou čtyři druhy antén: yagi, čtyřkolka, quagi a paraboly.
Yagi antény jsou populární pro dobré elektrické parametry a jednoduchou mechanickou konstrukci. Díky této vlastnosti lze realizovat jako rozebíratelné, což umožňuje transport na přechodné stanoviště.
I zde funguje módní vlna – velmi populární jsou Yagi DK7ZB, které se prosazují na úkor starších F9FT, DL6WU, DJ9BV, PA0MS, Y23RD a jiných. Při dodržení konstrukčního postupu antény pracují skvěle. Nejnáročnější je zhotovení DK7ZB matchu z koaxiálních kabelů. Na trhu je množství kabelů, které nejsou pro tento účel zrovna nejvhodnější, vyplatí se projít i pár obchodů a najít nejlepší z hlediska pájitelnosti a ohebnosti. Verze 50 a 28 ohm DK7ZB antén jsou vhodné i pro začátečníky, po 12,5 ohmových moc nesahejte – jsou velmi ostré a kritické na okolní prostředí.
Quagi je hybridnou anténou, která vznikne kombinací prvků z yagi (ředitelé) čtyřkolka (zářič a reflektor). Výhodou je větší zisk než u yagi stejné délky a vyšší impedance v napájecím bodě při jen mírně složitější mechanické konstrukci čisté yagi. Takovou anténu používal například W5UN http://web.wt.net/~w5un/w5unqu97.htm
Vzhledem k mnohem menší váze, rozměrům i váze či odporu větru VKV antény méně zatěžují stožár i rotátor. Menší antény lze otáčet i ručně, což je velmi operativní.
Jelikož vyzařovací charakteristika (zejména delších) VKV antén je užší, vyplatí se věnovat i čas přesnému nastavení aziumutu. Vlivem okolních předmětů, například i stožáru totiž mechanická osa antény nemusí souhlasit. K tomuto účelu lze využít přímo signály z pásma, majáky či jiné protistanice a natáčení antény zkalibrovat.
Koaxiální kabely a konektory musí být perfektní. Mnoho začínajících VKV amatérů tuto skutečnost podceňuje se slovy „však to chodí“. Nevhodný je koaxiální kabel RG-58. Pokud potřebujete tenký kabel, například kvůli váze, inspirujte se koaxiály používanými ve WIFI technice. Z konektorů preferujte raději delší verze, které lépe zachycují tah kabelu. Raději kupte kvalitní konektor za sto padesát korun než pět mizerných po třiceti…
Množství ze zmíněných antén naleznete i zde – na www.cq.sk..
Slovníček
impedance v napájecím bodě – je to impedance na zářiči antény bez jakéhokoli přizpůsobovacího obvodu
půlvlnný dipól – jednoduchá rezonanční anténa balun – impedanční transformátor, který navíc zajišťuje přechod mezi symetrickou a neysmetrickou zátěží
trap – LC člen zařazovaný do antény za účelem elektrického prodloužení nebo zkrácení prvku, čím se dosáhne rezonance
tuner – anténní dolaďovací člen, který zajišťuje impedanční převod
tribander – anténa schopná pracovat na třech pásmech
rotátor – zařízení na otáčení antény
boom – nosná část antény na kterou se uchytávají jednotlivé prvky
příhradový stožár – stožár ve tvaru jehlanu, velmi pevný
Slim-Jim – jednduchá VKV anténa
Match – anténní přizpůsobovací obvod
Vyzařovací charakteristika antény – většinou grafické znázornění směrového rozložení vyzářené energie anténou
Příště: čím si contesting usnadnit
