Záčíname s contestingom – tretia časť
Dobré antény
Začínajúci rádioamatér sa len ťažko zorientuje v rôznych dizajnoch antén. Antenna book-y a internet sú plné najrôznejších konštrukcií. Dobrým vodítkom akú anténu zvoliť sú výsledkové listiny, v ktorých je uvedený typ antény.
Ak nekupujeme hotovú anténu, musíme pri konštrukcii vedieť, ktorý rozmer či materiál má podstatný vplyv na výsledné vlastnosti antény. Osobne preferujem rokmi overené dizajny antén alebo antény s priamym napájaním koaxiálnym káblom z dôvodu:
- každý prispôsobovací obvod má určité straty
- vzhľadom na absenciu meracích prístrojov je ľahšie ladiť jednu vec (anténu) ako dve veci (prispôsobovací člen a anténu)
- antény s impedanciou 50 ohm v napájacom bode je širokopásmovejšie ako rovnaký typ antén s nižšou impedanciou a prispôsobovacím obvodom
- antény s impedanciou 50 ohm v napájacom bode sú oveľa menej citlivé na okolité antény a iné predmety
- jednoduchšia konštrukcia
- … nevýhodou je však mierne menší zisk a horší F/B (predozadný) pomer
Jednoduché KV antény
Jednoduchou osvedčenou anténou je horizontálny polvlnný dipól. Pri napájaní v strede bude impedancia blízka 50 ohmom. Jej hodnota je závislá od výšky nad zemou a okolitých predmetov (budov).
Dĺžku polvlnného dipólu vypočítame: l = 150/f [m;MHz]
V praxi bude dĺžka o niečo menšia, čo využijeme pri konečnom nastavovaní antény v danom prostredí (skracujeme). Koncové izolátory je možné zakúpiť, resp. vyrobiť zo starého hrubého koaxiálneho kábla s teflonovým dielektrikom. Drôt musí byť dostatočne pevný, aby vydržal záťaž.
Vzhľadom k tomu, že koaxiál je nesymetrický napájač a polvlnný dipól napájaný uprostred je anténou symetrickou, má byť ich spojenie vyriešené balunom 1:1. Správne zhotovenie balunu si vyžaduje vhodný materiál a techniku vinutia – ak tieto podmienky nebudú splnené, balun nebude plniť správne svoju funkciu. Môžeme použiť aj komerčne dostupné baluny, pri malom výkone či portablovej anténe nepoužiť balun (neodporúča sa).
Na vyšších pásmach môžeme balun nahradiť niekoľkými závitmi koaxiálneho kábla tesne pod anténou.
Obľúbenou tvarovou úpravou je dipól v tvare invertovaného V-éčka. Vyžaduje len jeden vysoký úchytný bod a časť energie sa vyžaruje aj s vertikálnou polarizáciou, čo je výhodné pri DX spojeniach.
Viacpásmové dipólové antény ponúkajú kompromisnú možnosť práce na viacerých pásmach. Realizujú sa s trapmi (napr. W3DZZ), dolaďované tunerom (napr. G5RV, Zepelin), viacerými pararelnými žiaričmi alebo iným spôsobom napájania (FD-4).
Vertikálny štvrťvlnný žiarič je výbornou DX anténou. K správnej funkcii vyžaduje systém protiváh – radiálov. V prípade zemných (zakopaných v zemi, či na zem položených) platí, že čím viac a čím dlhšie – tým lepšie. Skutočne účinný systém tvoria desiatky až stovky radiálov. Výhodou je, že radiály sú nenápadné a nemusia mať rezonančnú dĺžku.
Na rozdiel od vyzdvihnutých radiálov, ktoré musia mať rezonančnú dĺžku. Ich výhodou však je, že vysokú účinnosť dosiahneme už s jedným až štyrmi radiálmi. Najľahšie sa realizujú dva radiály, ktoré najprv bez vertikálneho žiariča naladíme do pásma ako dipól alebo inv.V v nízkej výške (stačia 2 – 3m nad zemou). Následne doplníme štvrťvlnný žiarič a skontrolujeme rezonanciu a prispôsobenie antény. Od pásma 40m môžeme s výhodou využiť teleskopické tyče zo sklených vlákien, čím je realizácia antény veľmi jednoduchá.
Výbornou DX anténou na spodné pásma je invertovaná L anténa. Je vhodná tam, kde nie je možné realizovať štvrťvlnnú anténu s plnou výškou. Popis takejto jedno- a viacpásmovej (160m, 80m a 40m) antény nájdete www.160m.de .
Materiál: zakúpite v lokálnych obchodoch s elektroinstaláciou, toroidy Amidon na www.awas.sk alebo www.ges.cz , súčasti alebo celé antény aj na www.ok5im.com
„Od ktorých antén nemožno veľa očakávať?“, je častá otázka. Sú to predovšetkým veľmi krátke vertikálne antény (výška menej ako 0,1 vlnovej dĺžky v danom pásme) a rôzne náhražkové antény, napríklad antény na balkón.
Požiadavka práce na viacerých pásmach je riešiteľná viacpásmovou anténou na spoločnom boom-e. V domácich podmienkach je však najrealizovateľnejšou smerovou anténou 2-elementová yagi. Materiál je relatívne dostupný a zhotovenie vyžaduje len bežné nástroje – pílku, vŕtačku, meracie pásmo, skrutkovače a sadu kľúčov.
Takéto antény popísal Martin DKZB na: http://www.dk7zb.fox28.de/start1.htm
Pre pásmo 10m je možné modifikovať na 50ohm aj 3-elementovú yagi s betamatchom a boomo 2,4m, ktorú možno pomerne lacno kúpiť. Jej impedancia je asi 30 ohmov a prostou úpravou dĺžok prvkov je ju možné dostaviť na vyhovujúce PSV. Dva roky som túto anténu používal s vynikajúcimi výsledkami.
Konštrukčne jednoduchá je aj HB9CV, ľudovo nazývaná “hábéčko”. Výborný popis genézy tejto antény sa pred časom objavil na webe OK2KKW http://www.ok2kkw.com/hb9cv/hb9cv_1969.htm . Názory na HB9CV sú však rôzne – niektorí rádioamatéri s ňou mali problémy. HB9CV je zaujímavá najmä z hľadiska vysokého zisku a veľkého F/B pomeru.
Moxon beam má oproti týmto anténam výhodu v menších rozmeroch, vyžaduje si však premyslenú mechanickú konštrukciu. Skôr po nej siahnu low band contestmani, nakoľko je ju možné realizovať ako fixnú drôtovú smerovku s elektricky prepínateľným smerom vyžarovania.
Spiderbeam je viacpásmovou viacprvkovou anténou, pričom vyniká množstvom dobrých vlastností. Vzhľadom k nízkej transportnej váhe a rozmerom v rozobranom stave si ihneď našla obľubu pri expedičnej prevádzke, ale je to výborná anténa aj do domácich podmienok. Domáca konštrukcia je tiež možná, ale jej komerčná cena nie je až tak vysoká, aby sa ju vyplatilo realizovať „na kolene“.
Rotátory sú drahou záležitosťou. Princíp je pritom veľmi jednoduchý: motor s prevodom do pomala. Problematické je práve zadováženie vhodnej prevodovky. Väčšie rotátory sú doplnené o elektromagnetickú brzdu, čo je pri výrobe “na kolene” veľký problém.
Prekvapivo dobré výsledky sa dajú dosiahnuť s rotátorom AR-300XL. Výhodou sú veľmi kvalitné a pevné materiály, z ktorých je rotátor zhotovený. Ak eliminujeme vertikálne zaťaženie a vyosenie, rotátor zvládne otáčať aj menšiu KV anténu. Vyžaduje si to použitie dvoch ložísk a veľa uvažovania, ale ide to. Niektoré kusy majú problém s indikáciou azimutu, ideálne je použiť nezávislú indikáciu natočenia.
Profi priehradové stožiare sú pre začínajúceho HAM-a nedostupné. Na plochej streche môžeme jednoducho realizovať stožiar – trojnožku. Konštrukciu uchytíme na záťaže, ktoré zhotovíme naliatím betónu do starých pneumatík. Pozor na váhu, aby to strecha vydržala.
Pevný stožiar s výškou cca. 10m je možné urobiť spojením dvoch dlhých lešenárskych rúr. Do zeme vykopeme základy do hĺbky minimálne 1m, do ktorých osadíme prvú lešenársku rúru. Po 120-stupňoch asi 10m od päty stožiara vykopeme trojicu základov na kotvenie. To môže ísť ku zemi, ak osadíme krátke lešenárske rúrky a kotvenie uchytíme hore, nebude nikomu zavadzať.Po vytuhnutí základov zavolajte kamarátov, spravte nízke lešenie a nachystajte druhú rúru s anténou. My sme takýto systém dvíhali traja bez problémov, v pätici by to však išlo zrejme ešte lepšie.
Stavba stožiarov je náročná vec, lepšie je všetko predimenzovať ako potom utierať slzy. Nezabudnite na zemnenie.
Jednoduché VKV antény
Púšťať sa na VKV do contestovania s anténami ako ¼, ½, Slim-Jim a podobnými je číry nezmysel. Najpoužívanejšími sú štyri druhy antén: yagi, quad, quagi a paraboly.
Yagi antény sú populárne pre dobré elektrické parametre a jednoduchú mechanickú konštrukciu. Vďaka tejto vlastnosti sa dajú realizovať ako rozoberateľné, čo umožňuje transport na prechodné stanovište.
Aj tu funguje módna vlna – veľmi populárne sú yagi DK7ZB, ktoré sa presadzujú na úkor starších F9FT, DL6WU, DJ9BV, PA0MS, Y23RD a iných. Pri dodržaní konštrukčného postupu antény pracujú vynikajúco. Najnáročnejšie je zhotovenie DK7ZB matchu z koaxiálnych káblov. Na trhu je množstvo káblov, ktoré nie sú na tento účel práve najvhodnejšie, oplatí sa prejsť aj pár obchodov a nájsť najlepší z hľadiska spájkovateľnosti a ohybnosti. Verzie 50 a 28 ohm DK7ZB antén sú vhodné aj pre začiatočníkov, po 12,5 ohmových veľmi nesiahajte – sú veľmi ostré a kritické na okolité prostredie.
Quagi je hybridnou anténou, ktorá vznikne kombináciou prvkov z yagi (direktorov) a quadu (žiarič a reflektor). Výhodou je väčší zisk ako pri yagi rovnakej dĺžky a vyššia impedancia v napájacom bode pri len mierne zložitejšej mechanickej konštrukcii čistej yagi. Takúto anténu používal napríklad W5UN http://web.wt.net/~w5un/w5unqu97.htm
Vzhľadom k oveľa menšej váhe, rozmerom aj váhe či odporu vetra VKV antény menej zaťažujú stožiar aj rotátor. Menšie antény je možné otáčať aj ručne, čo je veľmi operatívne.
Keďže vyžarovacia charakteristika (najmä dlhších) VKV antén je užšia, oplatí sa venovať aj čas presnému nastaveniu aziumutu. Vplyvom okolitých predmetov, napríklad aj stožiara totiž mechanická os antény nemusí súhlasiť. Na tento účel je možné využiť priamo signály z pásma, majáky či iné protistanice a natáčanie antény skalibrovať.
Koaxiálne káble a konektory musi byť perfektné. Mnoho začínajúcich VKV amatérov túto skutočnosť podceňuje so slovami “však to chodí”. Nevhodný je koaxiálny kábel RG-58. Ak potrebujete tenký kábel, napríklad kvôli váhe, inšpirujte sa koaxiálmi používanými vo WIFI technike. Z konektorov preferujte radšej dlhšie verzie, ktoré lepšie zachytávajú ťah kábla. Radšej kúpte kvalitný konektor za stopäťdesiat korún ako päť mizerných po tridsať…
Množstvo zo spomínaných antén nájdete aj tu – na www.cq.sk.
Slovníček
impedancia v napájacom bode – je to impedancia na žiariči antény bez akéhokoľvek prispôsobovacieho obvodu
polvlnný dipól – jednoduchá rezonančná anténa balun – impedančný transformátor, ktorý navyše zabezpečuje prechod medzi symetrickou a neysmetrickou záťažou
trap – LC člen zaraďovaný do antény za účelom elektrického predĺženia alebo skrátenia prvku, čim sa dosiahne rezonancia
tuner – anténny dolaďovací člen, ktorý zabezepčuje impedančný prevod
tribander – anténa schopná pracovať na troch pásmach
rotátor – zariadenie na otáčenie antény
boom – nosná časť antény na ktorú sa uchytávajú jednotlivé prvky
priehradový stožiar – stožiar v tvare ihlana, veľmi pevný
Slim-Jim – jednduchá VKV anténa
Match – anténny prispôsobovvací obvod
Vyžarovacia charakteristika antény – zväčša grafické znázornenie smerového rozloženia vyžiarenej energie anténou
Nabudúce: čím si contesting uľahčiť
