Hentenna – japońska antena pętlowa o zaskakująco dobrych parametrach

Hentenna to jedna z mniej znanych, ale interesujących technicznie anten, która powstała w środowisku radioamatorów. Na pierwszy rzut oka przypomina wąską, pionową, prostokątną ramkę, ale jej promieniowanie jest głównie spolaryzowane poziomo. To właśnie ta niekonwencjonalna kombinacja nadała antenie nazwę „Hen”, co po japońsku oznacza „dziwny” lub „niezwykły”.

W ostatnich latach Hentenna ponownie zyskuje na popularności, szczególnie wśród operatorów QRP, aktywatorów SOTA i eksperymentatorów w pasmach 10 m, 15 m i 6 m. Powodem jest jej stosunkowo prosta konstrukcja mechaniczna, niski kąt promieniowania i wyższy zysk niż w przypadku konwencjonalnego dipola półfalowego.

Historia Hentenny

Antena powstała w Japonii w latach 70. XX wieku. Została opracowana przez radioamatorów JE1DEU, JH1FCZ i JH1YST, którzy eksperymentowali z różnymi kształtami anten pętlowych. Anglojęzyczna publiczność zapoznała się z Hentenną dopiero po opublikowaniu artykułu „The Hentenna – The Japanese Miracle Wire” w magazynie QST na początku lat 80. XX wieku.

Według dostępnych źródeł antena została pierwotnie zaprojektowana dla pasma 50 MHz, ale zasadę działania można łatwo skalować praktycznie z pasm HF do UKFW Japonii zyskała popularność, zwłaszcza wśród operatorów, którzy potrzebowali prostej anteny o większym zysku niż dipól, ale bez mechanickej náročnosti smerových sústav.

Hentena to w zasadzie prostokątna pętla o całkowitej długości przewodnika wynoszącej około 4/3λ i poprzecznym przewodniku zasilającym znajdującym się około 0,1λ od dołu.

WSKAZÓWKA: Kształt anteny quad może zwiększyć zysk

Co ciekawe, zasada działania anteny Hentenna opiera się na antenie pętlowej. Wcześniejsze eksperymenty z antenami czworokątnymi wykazały, że rozciągnięcie kwadratowej ramki do kształtu prostokąta może przynieść pewien wzrost kierunkowości i wzmocnienia. Podobny efekt wykorzystuje antena Hentenna.

Klasyczna pętla kwadratowa charakteryzuje się równomiernym rozkładem prądu na obwodzie. Rama prostokątna o wysokości około λ/2 i szerokości λ/6 zapewnia korzystniejszy rozkład prądu, co przekłada się na mniejszy kąt promieniowania i nieznaczny wzrost efektu kierunkowego w porównaniu z prostym dipolem.

Powstała charakterystyka promieniowania ma charakterystyczny kształt dwóch głównych listków prostopadłych do płaszczyzny anteny. Hentenna nie jest zatem anteną dookólną. Przy odpowiednim ustawieniu może zapewnić zauważalną przewagę w pracy DX.

Parametry Hentenny

Pomiary i symulacje opublikowane w recenzowanym artykule „A Study of Hentenna” pokazują, że model podstawowy osiąga wzmocnienie kierunkowe wynoszące około 3 dBd, przy maksimach promieniowania zlokalizowanych w dwóch przeciwnych kierunkach. Symulowane wartości kierunkowości wahały się od około 2,9 do 3,3 dBd, w zależności od dokładnego położenia elementu zasilającego.

Pomiary praktyczne potwierdziły polaryzację poziomą i niski kąt wiązki. Austriacki radioamator OE9HRV w swoim prezentacja Podaje kąt elewacji wynoszący około 13°, co jest wartością korzystną dla kontaktów DX.

Należy jednak zwrócić uwagę na jedną cechę. Szczegółowa analiza wykazała, że ​​klasyczna Hentenna jest anteną o stosunkowo wąskim paśmie. Dlatego należy zwrócić uwagę na dokładne położenie punktu zasilania i staranne dostrojenie wymiarów. Przesuwając pręt zasilający w górę/w dół, zmienia się współczynnik transformacji impedancji, co jest ogromną zaletą, ponieważ nie trzeba przycinać samej anteny.

Podstawowe właściwości elektryczne

Wymiary hentenny

Podstawowa geometria anteny jest bardzo prosta. Większość opublikowanych projektów wykorzystuje te same proporcje:

W przypadku pasma 10 m (28 MHz) stosunki te odpowiadają w przybliżeniu następującym wymiarom:

Wartości te odpowiadają praktycznym projektom OE9HRV i DL3TU, którzy opublikowali udane implementacje dla pasma 28 MHz.

Budowa

Jedną z głównych zalet Hentenny jest jej mechaniczna konstrukcja. Antena może być wykonana z drutu miedzianego, rurek aluminiowych lub kombinacji obu materiałów.

Najczęściej stosowanym masztem jest teleskopowy maszt z włókna szklanego. Posiada on poprzeczne rozpórki u góry i u dołu, między którymi rozpięta jest prostokątna rama. Przewód zasilający łączy dwa pionowe boki w odległości około jednej dziesiątej długości fali od dolnej krawędzi.

Prawidłowe umiejscowienie punktu zasilania jest istotnym elementem. Symulacje wykazały, że jego lokalizacja ma istotny wpływ na impedancję wejściową i PSV. Najczęściej podawana w literaturze odległość wynosi około λ/10 od dolnego przewodu, z niewielkim przesunięciem w górę lub w dół, umożliwiającym precyzyjne dostrojenie do kabla koncentrycznego 50 Ω.

W wersjach przenośnych do SOTA skuteczne okazały się aluminiowe przekładki o średnicy od 6 do 12 mm i linka o przekroju około 1 do 1,5 mm². Cała antena na pasmo 10 m może ważyć około jednego kilograma bez masztu.

Film na YouTube

Aby lepiej zrozumieć praktyczne zastosowanie i działanie Hentenny, warto obejrzeć demonstrację OE9HRV, który z powodzeniem wykorzystuje antenę w działaniach SOTA.

Na filmie udokumentowano rzeczywiste działanie w warunkach górskich i pokazano, że Hentenna może być ciekawą alternatywą dla dipola lub anteny pionowej w warunkach przenośnych.

Doświadczenie praktyczne

Kilka opublikowanych eksperymentów sugeruje, że Hentenna może w pewnych sytuacjach przewyższać prosty dipol. Jednak wyniki zależą od wysokości nad terenem, orientacji anteny i aktualnych warunków propagacji.

Szczególnie interesujące są współczesne symulacje dla pasma 10 m, które wykazują zysk około 8–9 dBi, uwzględniając wpływ ziemi, po zainstalowaniu anteny kilka metrów nad ziemią. Wartości te nie mogą być bezpośrednio porównywane z zyskiem anteny w wolnej przestrzeni, ale wskazują na potencjał Hentenny w zakresie pracy DX z odpowiednich lokalizacji.

Wniosek

Hentenna stanowi interesującą alternatywę między prostym dipolem a pełnoprawną anteną kierunkową. Jej głównymi zaletami są prosta konstrukcja, stosunkowo wysoki zysk energetyczny, biorąc pod uwagę zastosowane materiały, niewielki kąt promieniowania oraz możliwość implementacji bez skomplikowanego układu mechanicznego.

Z drugiej strony, należy zauważyć, że jest to antena jednopasmowa, która wymaga precyzyjnych wymiarów i starannego dostrojenia punktu zasilania. Jednak dla operatorów QRP, eksperymentatorów i aktywatorów SOTA może to być bardzo interesujący projekt, oferujący więcej, niż sugerowałby jego prosty wygląd.