Home | O anténách |  |  |  | Kontakt
Porovnání různých vertikálních antén na 14 MHz ...
Drátové antény Vertikální antény Vertikál pro kempování - modifikovaný Rybakov Logaritmicko-periodická anténa pro pásma 10m až 20m Rotační dipól
Všeobecně Často jsme si položili otázku, zda vůbec a kam až lze anténu zmenšovat, pokud má být ještě použitelná na DX provoz. Obecně platí následující pravidlo: Tedy polopaticky řečeno - čím větší šířku pásma a účinnost od antény požadujeme, tím větší velikost bude mít. Nebo jinak řečeno, chceme-li zvyšovat účinnost antény, musíme zvyšovat velikost a/nebo snižovat šířku pásma. Nebo, potřebujeme zvýšit šířku pásma při dané velikosti antény, potom musíme snížit účinnost antény. Můžeme si to namalovat např. do trojúhelníka, podobného, jako když jsme se učili Ohmův zákon. V dalším textu se to pokusím dokázat. Samozřejmě, že to platí, pokud anténu konstruujeme dobře, tj. nepřiděláme si ztráty příliš tenoučkými vodiči, "nevodivými" vodiči, či "vodivými" izolanty. A dbáme, abychom anténou vysílali tam, kam potřebujeme. Zejména u antém GP, kde nám vyzařování určují radiály, je to důležité. Čtěte také tento článek. Porovnávané antény K porovnání jsem si vybral správně navržené antény pro pásmo 14 MHz. Konkrétně 10,2 m dlouhý vertikální dipól (střed ve výšce 7m), čtvrtvlnné vertikály montované na zemi, vertikál Modifikovaný Rybakov, dipól napájený mimo střed (s kapacitní zátěží dole) a dipól napájený mimo střed s kapacitní zátěží na obou koncích. Antény jsou v násl. tabulce č. 1 označeny jako A, B, C až F. V téže tabulce jsou shrnuty podstatné výsledky, tj. zisk, šířka pásma BW a elevační úhel. tabulka č. 1 Z tabulky je vidět, že vertikální dipól je sice dlouhý, má ale velkou šířku pásma a slušný zisk. Vertikály mají poloviční délku, protože se nám jejich druhá polovina "zrcadlí" v zemi. Zem může být různě vodivá. V mém QTH mám odpor uzemnění asi 15 Ohmů a vertikály bez radiálů mají proti těm se zakopanými radiály asi o 2 - 3 dB horší zisk. Z tabulky je rovněž vidět, že pro pásmo 14 MHz je zcela zbytečné pracovat s šířkou pásma (pro SWR max. 2) kolem 1,6 MHz. Pokud vertikální dipól zkrátíme jedním až 2 kapacitními klobouky (případ E a F), zmenší se nám šířka pásma, ale se ziskem a diagramem je to OK. Všimněte si, že anténa F je dlouhá jen 5.2 metru, tj. jako čtvrtvlnný vertikál a má ve výšce 7 m asi o 1 dB vyšší zisk Gi. Výrobci toto samozřejmě vědí - pro experiment jsem použil anténu Hy-Gain pro 14 MHz, u této antény jsem velice ocenil profesionální přístup výrobce a vynikající návrh. Panečku, to je marketing, nikoliv obelhávání. Další zkracování zářiče nízkoztrátovou indukčností, ale při zachování kapacitních zátěží (obě měly průměr 1400 mm) již vede ke snižování vyzařovacího odporu na hodnoty srovnatelné s vodivostí materiálů antény. Účinnost se mi již obtížně stanovovala, protože významné byly ztráty přizpůsobením, tzv. "match loss". Ve výsledku byla již tato výrazně horší. Zisk Ga měl být -1.94 dBi, ale skutečnost byla jiná, Ga byl -8 dBi a při jiném srovnávacím měření i -10 dB. Proto tato anténa již není v tabulce, nepodařilo se mi realizovat jednoduše takový přizpůsobovací obvod, abych mohl model antény srovnat se skutečností a tu, co jsem měl, tak ta již nebyla použitelná pro seriózní DX! Chystám ještě článek o CFA anténách. V tomto článku chci vyjít z konstrukce a parametrů Hi-Gain vertikálu o délce cca 1/4 vlny a srovnat ho s anténami CFA, Isotron a EH, které by měly pracovat na jiném principu, magnetické pole by nemělo být buzeno průtokem proudu skrz vodič a měla by padnout hypotéza, kterou jsem uvedl v úvodu tohoto článku. Protože na tento článek bylo mnoho vašich reakcí, uvedl jsem popis srovnávacího měření vertikálů a EH antény zde. Schémata porovnávaných antén Schémata, vyzařovací diagramy a průběhy SWR Vertikál napájený mimo střed, vysoký 7.2 m, kapacitní zátěž o průměru cca 1.4m Mimo střed napájený dipól - vertikál s kapacitními klobouky na obou koncích. Poblíž horního klobouku je nízkoztrátová indukčnost. Délka 5.2 m, montáž ve výšce 7 m nad zemí. Přizpůsobení na 50 Ohmů. Tuto anténu vyráběla např. firma Hy-Gain. Velice zkrácený vertikál se zátěží kapacitními klobouky. Zářič je tvořen nízkoztrátovou vinutou indukčností z měděné trubky. Výška pouze 1m (tj. 0.05 lambda). Ztráty přizpůsobením "match loss" byly již tak vysoké, že jsem tuto anténu vyřadil z tabulky srovnání. Byla se ziskem - 6 až - 8 dBi pro DX opravdu nepoužitelná. Vyzařování a průběh SWR u vertikálního dipólu délky 7,2 metru napájeného mimo střed (viz schéma výše), Vyzařovací diagram a průběh SWR u vertikálního dipólu OCF délky 5,2 metru, s kapacitními klobouky na koncích a zkracovací indukčností. Všimněte si hezkého vyzařovacího diagramu a průběhu SWR navrženému právě pro pokrytí pásma 20m. Inu, profesionální práce firmy Hy-Gain na anténě pro všeobecné použití, tj. s použitelnou šířkou pásma přes celé pásmo 20 m. Vertikál s plochými kapacitami je ještě užší, BW je jen asi 40 kHz. Nízký vyzařovací odpor se však obtížně přizpůsoboval, tzv. "match loss" byly už vysoké. Teoreticky je sice Ga= -1.94 dB, ale prakticky byla tato anténa horší (cca - 6 dB až - 8 dB) proti vetikálu. Myslím, že platí ta poučka o rozměrech, zisku a šířce pásma, kterou jsem napsal v úvodu. Závěry Osobně se přikláním a jsem propagátorem hypotézy o vzájemné závislosti mezi účinností, velikostí a šířce pásma, kterou jsem uvedl v úvodu. Prosím, chápejte ji však v kontextu s tím, co jsem zde uvedl. Neřekl jsem, že u vertikálu platí, čím vyšší, tím lepší, hi! O tom si přečtěte zde, že tomu tak není. A také jsem dnes neučinil žádné závěry k anténám pracujícím na jiném principu (CFA). U těch neteče vertikálním zářičem žádný proud a elektromagnetické pole vzniká na jiném principu. Zmenšené antény, stejně tak, jako modifikovaný Rybakov, jsou na hraně při využití k DX provozu. Pokud používáme digimódy, pohráli jsme si s nastavením přijímače a SW pro dekódování a daří se nám např. při provozu JT65 (Olivia, Thor) dekódovat signály -24 dB a více a dobrá zařízení, tj. pečlivě naladěné filtry a dobrý software (FL Digi), který umí -27 dB a hranice se přiblížila k -30 dB, pak jsou práce na zmenšení rozměru antén oprávněné. U vertikálu si musíme uvědomit, že "vysílá" jeho zem. Zejména nové, začínající HAMy nejen zde upozorňuji, aby nepodlehli "lákadlu" vertikální antény typu Ground Plane. Také u této antény platí, že její vlastnosti jsou určené zemí, tj. radiály. Musí být rovnoměrně rozložené, musí mít správný sklon a musí být ve volném prostoru. GP je anténa velice náročná na prostor a množství závěsných bodů. Určitě čtěte oba články o vertikálech a prohlédněte si dobře, jak blbě vysílá vertikál jen s jedním radiálem (nebo s nerovnoměrným rozložením radiálů). Ground Plane s blbými radiály je to nejméně použitelné, co si můžeme pro DX provoz zvolit. V tomto článku jsem napsal, jak nám s minimalizací rozměrů utíkají desetiny dB, či jednotky dB (pokud to přeženeme s miniaturizací a neporadíme si s "match loss" ztrátami). S nevhodnými radiály antény GP nám však utíkají desítky dB.
73's Věra & Míra, ok1ufc
Návrat nahoru
© 2011 - Věra Šídlová a Míra Šídlo, ok1ufc, datum poslední úpravy: 12.01.2014