Home | O anténách |  |  |  | Kontakt
Vertikál pro pásma 80, 40 a 30 metrů
Všeobecně V posledních letech se věnuji převážně DX komunikaci a digitálním druhům provozu. Ve své koncepci antén, kterou jsem v posledních dvou nebo třech letech několikrát změnil nakonec zůstala směrovka pro pásma od 20 do 10 metrů. Koncepce je dána především možnostmi a výškou použitého příhradového stožáru. Pro provoz na pásmech 30, 40 a 80 metrů mám k dispozici anténu napájenou žebříčkem (modifikovanou G5RV), ale s ohledem na její výšku jde o NVIS anténu. Pro DX provoz jsem potřeboval anténu s nízkým vyzařovacím úhlem. Po zkušenostech s různými typy vertikálů jsem nakonec rozhodoval mezi robustním trapovaným vertikálem pro uvedená 3 pásma, mezi vertikálem s paralelními zářiči a mezi L anténou s vertikální částí, vyřešenými transformačními obvody v horní části svislého zářiče a nepříliš dlouhou horizontální částí. Z hlediska vyzařování a účinnosti se mi nakonec všechny tři antény jevily jako rovnocenné. Vertikál s paralelními zářiči lze zkonstruovat jako robustní samonosnou konstrukci, kterou není třeba kotvit. Jde o jednoduchou konstrukci, která, bohužel, musí mít určitou výšku, aby prohřešky vůči směrovosti nebyly do nebe volající. Tuto anténu jsem realizoval jako první. Schéma antény
Schéma | Jedná se o hliníkovou samonosnou konstrukci čtvrtvlnného vertikálu s paralelními zářiči a se zemními radiály. Vzdálenost mezi zářiči je dána použitými robustními kompozitními izolátory. Zářič pro pásmo 30 m má efektivní výšku něco přes 7 metrů. Zářič pro pásmo 40 m má výšku přes 10 metrů. Zářič pro pásmo 80 m má výšku 12 metrů v provedení antény MK1 a do čtvrtvlnné výšky je prodloužen indukčností, nikoliv v patě antény. Prototyp byl ověřován rovněž s výškou zářiče stejnou jako u zářiče pro pásmo 40 metrů. V této konfiguraci však bylo dosaženo poměrně úzké šířky pásma. Zářič MK1 byl prodloužen o cca 2 metry a byla upravena poloha indukčnosti. Anténa je navržena tak, aby bylo dosaženo nejlepšího VSWR v pásmu 80 metrů na kmitočtu 3.580 kHz:
Průběhy VSWR Pro pásmo 80 metrů je anténa laděna na nejlepší VSWR na kmitočtu 3.580 kHz, průběh byl uveden v předchozím odstavci. V pásmech 40 metrů a 30 metrů anténa pokryje celá pásma s dostatečnou rezervou: Vyzařování Anténa je určena pro DX komunikaci. V horizontální rovině má všesměrový vyzařovací diagram. Ve vertikální rovině má typický vyzařovací diagram pro vertikály montované v nulové výšce H. Lalok vyzařuje maximálně v úhlu cca 26°až 28°: V diagramu jsou charakteristiky pro všechna tři pásma. Experimenty Protože se jedná o čtvrtvlnný vertikál se zakopanými radiály a pro pásma 80, 40 a 30 metrů, nelze u antény příliš ovlivnit její vyzařování, účinnost a průběh impedancí. Tyto vlastnosti jsou zpravidla dány provedením a jakostí zemních radiálů. Jedinou experimentální činností bylo ověření vlivů prodlužovací cívky pro pásmo 80 metrů. Předchozí zkušenosti jsem udělal s mnohopásmovým vertikálem HUSTLER, s jednopásmovými vertikály pro 40 a 30 metrů a s trapovaným vertikálem pro 80, 40 a 40 metrů. Výsledky shrnu takto: 1) Jednopásmová vertikální anténa pro pásmo 30 metrů, která je zkrácená pomocí kapacitních klobouků, by byla pro dané pásmo nejlepší. S ohledem na rozměry však již není realizovatelná pro pásma 40m a 80m. 2) Trapovaný vertikál pro tři uvedená pásma je rovnocenný této konstrukci z hlediska vyzařování. 3) Vertikál HUSTLER byl již pro pásmo 80 metrů příliš nízký a rozdíl ve vyzařování jsem nějak nepřenesl přes srdce. Bylo tedy rozhodnuto. Kvůli pásmu 40 metrů je výška nezkráceného vertikálu něco přes 10 metrů. Pokud pro stejnou výšku zářiče prodloužíme indukčností zářič pro pásmo 80 metrů, je to zajímavé. Bohužel, šířka pásma byla již pro mě nevyhovující a uvádím ji zde: Proto byla konstrukce zářiče prodloužena o další 2 metry a bylo dosaženo na kmitočtu 3.58 MHz šířky pásma kolem 50 kHz, viz první diagram. Srovnávání Anténu jsem srovnával v pásmu 40 metrů s vertikální trapovanou anténou od ECO antenne Italy a s vertikálem Hustler. V pásmu 80 metrů jsem ji srovnával s L anténou, která měla svislou část nízkou (cca 7m) a horizontální část různě dlouhou. L anténa byla měřena na relativně složité "zemi" s 16 radiály a v druhé lokalizaci na jednoduché zemi se 3 radiály. Cílem bylo odhadnout vyzařovací odpor této antény pro dvě různé země měřením proudů. To proto, aby se dal systematicky ztotožnit model NEC, který bude použit pro jiné antény, pracující v pásmu 80m na podobném principu. L anténa by měla mít přibližně tento vyzařovací diagram: A to je to, co bych potřeboval NVIS vyzařování je již potlačeno, ale dovolám se a maxima jsou v úhlu plus mínus 28°, což se hodí pro DX provoz. U takové antény naměříme při přiměřených ztrátách v zemi impedance, které se snadno dají přizpůsobit ke koaxiálnímu napáječi s vlnovou impedancí 50 Ohmů. U horších vlastností země docílíme ještě vyšších impedancí. U lepšího systému radiálů nás však může zaskočit malá impedance, která je daná nízkým vertikálním zářičem (jen 0.1 x lambda) a jeho nízkou impedancí. Hamové to řeší jednoduchým L článkem. Uvádím zde Smithův diagram s takovým L článkem. Indukčnost má hodnotu asi 1 mikro Henry a kondenzátor má kapacitu vyšší než 1 nano Farad - viz obrázek vlevo. Obvodové prvky jsou často řešeny cívkami z měděných trubek a kapacity opravdu nejsou miniaturní. Vpravo je obrázek, který místo indukčnosti a kapacity využívá dvou tlustějších koaxiálních kabelů zapojených paralelně, parametry L a C jsou tedy rozprostřené. Pro ilustraci jsem do pravého diagramu nechal namalovat kružnici pro Q=0.66 a názor o velikosti ztrát nechávám na čtenáři. S maličkou poznámkou. Ti, co četli, nejen mé články, pečlivě, vědí, že L článek má nejmenší ztráty z jednoduchých čtyřpólů (PI, T a L článků). Ale opravdu to platí pro jednoduché čtyřpóly a úplně jinak to je u kaskádně řazených článků. Přestože tam mohou mít indukčnosti stejné Q, jako v jednoduchém L článku, tak jsou ztráty závislé rovněř na transformačním poměru, hi ... Závěr Popsanou anténou doplňuji svůj koncept antén pro DX komunikaci a digimódy, který pokrývá všechna pásma od 80 metrů do 10 metrů. Přestože se mi až tak její vlastnosti, tj. konstrukční výška, spotřeba materiálu a drobné prohřešky vůči směrovosti (u paralelních zářičů to tak prostě je) úplně nelíbí. Za vyzkoušení pro DX komunikaci však stojí také jednoduchá L anténa, když jí dáme to, co potřebuje.
73's Míra, ok1ufc
© 2011 - Věra Šídlová a Míra Šídlo, ok1ufc, datum poslední úpravy: 12.01.2014