Home | O anténách |  |  |  | Kontakt
Vyzařování vertikální antény s radiály ve výšce H
Všeobecně Tímto článkem reaguji pouze na několik málo dotazů, které se týkaly zisku vertikální čtvrtvlnné antény, která je umístěna ve výšce H. Tyto dotazy byly vyvolané některými právě publikovanými články v českém jazyce. Dotazů bylo několik. V jednom případě šlo o objednávku na posouzení a modelování instalované vertikální antény pro tři pásma (10, 15 a 20 metrů). Schéma antény Použitá anténa byla vyrobena ze tří paralelně zapojených čtvrtvlnných zářičů. Její schéma vypadá takto: Na schématu jsou znázorněné proudy při buzení na kmitočtu 10.120 MHz. Mimochodem, je hezky vidět, jak je vybuzen proudem i nejdelší zářič pro pásmo 20m. Vlastnosti a vyzařování antény jsou vidět v tomto diagramu: Všimněte si následujících důležitých detailů: 1. diagramy na všech pásmech si jsou velice podobné 2. zisk Ga se pohybuje od -1.33 dB (28 MHz) do -1.67 dB (14 MHz) 3. elevační úhel se pohybuje od 27° (14 MHz) do 29° (28 MHz) Pokud jste pozorně četli moje předchozí články o vertikálech, tak již víte, že to je způsobené paralelně zapojenými zářiči. Na pásmu 28 MHz vyzařuje samozřejmě i zářič pro 14 MHz a zvedá nám vyzařovací diagram na pásmu 10 metrů. To je nevýhoda těchto antén. Jak se chová anténa ve výšce 6 metrů nad zemí? Je zvýšení zisku mýtem nebo skutečností? Pro srovnání vyzařování bylo použito nejprve toto schéma: K anténě ve výšce h=6 metrů byly připojeny pro pásmo 20 metrů 4 radiály, které byly téměř vodorovné a pod nimi byly 4 radiály ve tvaru "fan", tj. šikmé, ale dostatečně vzdálené. Vyzařování je vidět z tohoto diagramu: Co se nám to s anténou stalo? Opět si všimněte detailů: 1. Zisk Ga proti předchozímu schématu, kdy anténa byla instalovaná na zemi se nám zvýšil. Na obou pásmech o více než 2.6 dB! To je dobrý začátek. 2. Vyzařovací diagram na pásmu 10 metrů již tak hezký není. Maximum je pod úhlem větším než 40°. Spodní lalok ještě v této konfiguraci nezanikl, ale pozor na to. Jak se chová tato anténa ve výšce h=2 metry? 1. ve výšce 2m se zisk Ga proti montáži na zemi zvýší asi o 1.1 dB v pásmu 20 metrů a asi o 2.65 dB v pásmu 10 metrů. Vidíte, že zvýšení zisku, pokud je anténa montována s radiály nad zemí, není mýtem, ale skutečností. 2. ve výšce 2 metry nad zemí se snížily elevační úhly maximálního vyzařování na cca 21 až 22 stupňů. To je také pro DX provoz pozitivním přínosem a nikoliv mýtem. Proto pro názornost uvedu ještě srovnání vyzařovacích diagramů (jen 20 metrů) pro h=0 a h=2m a pro h=0 a h=6m (spodní obrázek). Závěry k finální instalaci Finální instalace nebyla dokončena, anténa měla realizovány pouze 4 radiály pro pásmo 20 metrů a 4 fan radiály pod nimi pro pásmo 10 metrů. V uvedené instalaci jsem byl schopen pouze přesně zaměřit závěsné body radiálů a udělat model. Podle tohoto modelu by měla anténa vyzařovat nějak takto: V dané montáži a výšce se již začínají u antény nebezpečně zvedat horní laloky. Anténa by však stále ještě měla vyhovovat pro DX provoz. Závěr a můj názor na vertikální antény Z výsledků uvedených NEC modelů konkrétní antény je zřejmé, že rozdíl v zisku Ga mezi anténou montovanou jako ground plane a anténou se zemními radiály může být více než 2.5 dB ve prospěch antény ground plane. Tento rozdíl v zisku není mýtem. Z výsledků je rovněž zřejmé, že pokud se pro takovou anténu rozhodneme, je nezbytné provést pečlivě její modelování v NEC programu, a to vždy se všemi zářiči a všemi radiály. Vyloučíme tím dvě nebezpečí, která hrozí. Konkrétně zvětšení vyzařovacího úhlu při nevhodně navržených vertikálních zářičích a zvýšení vyzařování do horních laloků vlivem ne zcela přesné nebo vhodné konstrukce radiálů. Právě radiály ovlivňují vyzařování velice zásadně. U zde popsané antény byly radiály namontovány poměrně přesně, téměř tak, jak mají být (symetricky a téměř v ideálních místech zavěšení. Přesto si všimněte, k jakým deformacím diagramů došlo. Ty deformace, jak vidíte, často převyšují pracně nadzemní montáží získaných 2.6 dB! Jedním z častých mýtů, se kterým jsem se v radioamatérské praxi setkal, je nedůsledné rozlišování o tom, zda mizerné vlastnosti antény jsou způsobené její mizernou účinností nebo její mizernou směrovostí. Protože oba dva uvedené pojmy patří k několika základním charakteristikám, kterými se popisují antény, odkazuji zde na úvodní článek k anténám o těch nejzákladnějších základech zde. O tom, jaký mohou mít radiály na čtvrtvlnný vertikál vliv píšu také v tomto článku - zde.
73's Míra, ok1ufc
© 2011 - Věra Šídlová a Míra Šídlo, ok1ufc, datum poslední úpravy: 12.01.2014