Home | O anténách |  |  |  | Kontakt
Ekvivalent země u výškové budovy ...
Všeobecně Na webu jsem publikoval několik článků, které se týkaly vlivu zemnicího systému u antén, které jsou uzemněné. Např. vertikální antény jsou uzemněné a pokud jsou čtvrtvlnné nebo krátké, mají v místě napájení nízké impedance. A také jsem ukázal, že vliv zemnicího systému má vliv i na antény neuzemněné a dokonce i na směrové antény typu Yagi. A také jsem se v jednom článku zmínil o anténě na železobetonové budově. Obecně je čas od času přijímána hypotéza, že železobetonová budova funguje jako celkem solidní zem a že to je dost dobrá zem pro vertikály nebo GP antény. Tuto hypotézu jsem vždy slyšel bez jakékoliv další kvantifikace hodnot či rozměrů vzhledem k vlnové délce. Nicméně, navštívil mě kamarád, že mu na ploché střeše domu divně fungovalo několik antén pro pásmo 30m. A chtěl si vypůjčit na zkoušku můj OCF dipól. Na problém jsme podívali společně. Zašli jsme za projektantem, který měl od domu solidní dokumentaci. Po nějakém dohadování jsme se dohodli, že nás do dokumentace pustí. A tak jsme do několika nových vrstev v Autocadu natáhli kovové konstrukce a různé sítě a rozvody, které tvořily instalaci domu. Ručně jsme dokreslili to, co jsme viděli na střeše a spustili preprocesing, který nám z toho všeho udělal ekvivalentní drátěný model pro Mininec. Do toho modelu jsme dali pár základních antén a vypočítali vyzařování. Výpočty probíhaly pomalu. S počtem vodičů a segmentů jsme byli téměř na maximu možností SW i HW. Uvádím tyto příklady pouze pro ilustraci a s vědomím, že prakticky aplikovatelné za jiných podmínek nemohou být. Neuvádím ani přesné výšky antény nad střechou, protože nejsou uvedené ani rozměry budovy, ani rozměry rozsáhlých vodivých a pospojovaných součástí na střeše. Čtenář, který si již systematicky vyzkoušel modelování antén, byť jen základních a zná jejich vyzařování v různé výšce nad zemí však dokáže usuzovat o tom, jak asi jsou modelované antény situovány. Vyzařování několika základních typů antén (s komentáři, vždy jde o anténu pro 30m)
1. Ground plane se třemi radiály Anténa GP by měla poměrně deformovaný diagram proti anténě s nadzemními radiály. Bohužel, závěsné body radiálů byly dány a nebylo by možné je jednoduše změnit. Proto se chovala "divně", tj. měla vyšší vyzařovací úhel, zmizely DXy a o to více byly slyšet nepříliš vzdálené stanice. To se u GP často stává. |
2. Zkrácený vertikální OCF dipól se dvěma klobouky V jiné lokalizaci vyzkoušená úspěšná anténa by se na střeše rovněž nepředvedla. Pro tuto anténu také, jako pro jakoukoliv jinou platí princip "zrcadlení" v zemi ... |
3. Horizontální smyčka Tato smyčka by vykázala na uvedené střeše také dost mizerné parametry z hlediska vyzařování. Budova z ní udělala NVIS anténu, která září kolmo vzhůru a vyzařování do nízkých úhlů je silně potlačeno. Také si můžeme budovu s mnoha vodivými předměty představit jako docela slušný reflektor smyčky. |
4. Šikmá smyčka by měla o poznání lepší parametry než horizontální. Diagram je deformován (levý obrázek). Podle obrázku vpravo lze usuzovat, v jaké je smyčka výšce. |
5. Přesná vertikální smyčka by již měla solidní diagram. V jednom směru již je vidět výrazné minimum. Aby tento diagram měla, bylo by třeba zajistit, aby se výška přiblížila na jednu polovinu vlnové délky nad střechou. Diagram by ovlivňovaly vertikální uzemněné stožárky. Musely by být nahrazeny laminátovými. Ale to nám limituje maximální výšku instalace, což se projevuje na diagramu. Z obrázku je vidět, že je smyčka orientována jinak než smyčka šikmá. |
6. Dipól vysoko nad střechou. Je zavěšený na Al ukotvených a uzemněných stožárcích. Diagram na vysokých úhlech je prosedlaný, vyzařování na nízkých úhlech je přibližně srovnatelné s vertikální smyčkou. |
Jak vidíte, některé antény (zejména s vertikální polarizací) by doslova pohořely. O něco lepší by byla šikmá smyčka, ještě lepší by byla celovlnná přesná vertikální smyčka a určitě nezklamou dipóly, ať jednoduchý nebo skládaný dipól. Srovnání všech antén v jednom diagramu je vidět zde. Obrázek je tu pro ilustraci, abyste viděli, že se v jednom směru mohou antény lišit ve vyzářené energii až o téměř 20 dB.
7. Ještě srovnání přesné svislé smyčky a dipólu v jednom diagramu.. Smyčka je však orientována tak, jak by poloha byla realizovatelná, podobně byla situována šikmá smyčka). Rozdíly v pravém diagramu (V rovina) na vysokých úhlech jsou dány rozdílnými výškami montáže, rozdíly na maximech vyzařování jsou dány pootočením rovin o cca 60°, pozor na to při srovnávání ...
Závěr Přesnost takového modelování nelze předpokládat velkou, protože ani model není příliš věrný vůči realitě. Nicméně, základní vodiče a rezonující prvky, které byly identifikovány v elektromagnetické zóně antény v modelu jsou. Příklad uvádím spíš pro počáteční úvahy, kterými lze předem vyloučit, kudy cesta nevede. Při určitých zkušenostech je možná dokážeme odhadnout předem bez výpočtu, pokud známe chování základních antén. Prakticky budou současně ověřeny obě antény z obrázků č. 5 a č. 6 ve vzájemné poloze podle obrázku č. 7. Realizace proběhne v nejbližších dnech. Po základním měření budu publikovat zkušenosti z vyzařování u obou antén. Ačkoliv jsem při jednom z minulých článků prokázal mnohem horší ekvivalent země u budovy. U tohoto modelu to až tak netvrdím. V každém případě se ekvivalent země stanovený konkrétním modelem podepsal na vyzařování všech zkoumaných druhů antén. Pravděpodobně byste dokázali asi odhadnout, jak by se chovala např. tříprvková směrovka instalovaná nízko nad touto střechou.
73's Míra, ok1ufc
© 2011 - Věra Šídlová a Míra Šídlo, ok1ufc, datum poslední úpravy: 18.10.2013