L anténa

O anténách

Kontakt

Srovnání L antény, zkrácené L antény a zkráceného vertikálu pro pásmo 80 metrů

Všeobecně

Pokud v pásmu 80 metrů používáme dipólové antény a máme nízké stožárky poblíž rodinného domku, máme anténu, která se nazývá NVIS, září do nebe a je vhodná pro místní komunikaci. Funguje to spolehlivě po Evropě, asi tak od Islandu po severní Afriku, k ránu uděláme na 80 metrech americké stanice, ale moc radosti z DX spojení nemáme. Čtvrtvlnný vertikální zářič by byl lepší, vyzařoval by nám pod úhlem mezi 25 až 30 stupni. Má jedinou nevýhodu. Je vysoký asi 20 metrů. Pokud si takovou anténu nemůžeme dovolit, uvažujme o zkrácení. V praxi se používají různá řešení. Já preferuji tato:

1) L anténu, tj. anténu s vertikálním zářičem, který pokračuje horizontální částí (kromě šířky pásma nemá žádnou výhodu proti zkrácené anténě, proto jsou v poslední době zkrácené antény častěji publikovány)
2) L anténu zkrácenou trapem (indukčností, zpravidla se používá trap mimo rezonanční kmitočet ...)
3) Vertikální anténu zkrácenou pomocí indukčnosti v horní části, nejlépe pod kapacitním kloboukem

Proč musí být prodlužovací indukčnost nahoře?

Nemusí být nahoře, ale pro pásmo 80 metrů potřebujeme anténu účinnou. To je z toho důvodu, aby do antény v místě napájení tekl maximální možný proud. Indukčnost, trap tedy dáváme co nejblíž pod kapacitní klobouk nebo u L antény až do vodorovného zářiče. Na schématech antén ukazuji, že proud v 9 metrů vysoké vertikální části zářiče je téměř konstantní v celé délce - viz schémata.

Modelování těchto antén

Modelování není náročné. Pouze u L antén modelujeme včetně druhého stožáru. Pokud tento stožár není dielektrický, ale uzemněný, podílí se na vyzařování antény. Změna ve vyzařovacím diagramu může být až 2 dB, a to již není zanedbatelné.

Schémata antén

Ze schémat modelů vidíte obě antény. Kapacitní klobouk vertikálu má radiální vodiče vyrobené z AL trubek o průměru 10 mm, jde o radiály osmiúhelníku. Zářič obou antén byl z AL trubky o průměru 89 mm a byl vysoký 9 metrů. Druhý stožárek L antény byl rovněž z 89 mm AL trubky. Vertikál je konstruován jako sklopný. Ve sklopné konstrukci se rovněž indukují proudy, ale vyzařovací diagram příliš neovlivňují. Větší vliv má kapacita v patním izolátoru. U jednopásmového vertikálu nám její velikost příliš nevadí, ale může nám pokazit projekt u vícepásmového vertikálu. Budu o tom psát v některém z dalších článků.

Vyzařovací diagramy

Na obrázku vlevo je srovnání vyzařovacího diagramu L antény a vertikálu. Vpravo je vyzařovací diagram vertikálu.

Srovnání všech tří antén

Srovnání jsem jsem udělal do jednoduché tabulky. Srovnával jsem kromě geometrických parametrů vyzařovací úhel a šířku pásma všech tří antén:

Praktické závěry

L anténa je řešením pro DX provoz v pásmu 80 metrů. A díky vodorovné části nám bude fungovat také jako NVIS anténa pro spojení s Evropou. Milé zjištění pro nás určitě bude poměrně velká šířka pásma pro vyhovující VSWR. Taková šířka pásma není u antén pro pásmo 80 metrů až tak obvyklá. Zkrácená L anténa bude mít ovšem šířku pásma mnohem menší - viz tabulka. Musíme si uvědomit, že je to při rozteči stožárků pouhých 8 metrů. Podobných výsledků docílíme s jediným stožárkem u vertikální antény. Zisk, šířka pásma jsou stejné, pokud bude vertikální zářič vysoký 9 metrů, kapacitní klobouk bude o průměru 1,4 metru. Já jsem použil osmiúhelník z 10 mm trubiček délky 700 mm. Vertikál s kloboukem je pro místní spojení nevhodný, pro DX spojení je rovnocenný oběma L anténám, má dokonce nejnižší vyzařovací úhel. Nicméně, zisk všech popsaných antén závisí na kvalitě použité země - systému radiálů. Pro pásmo 80 metrů mám zakopáno 16 čtvrtvlnných radiálů. Zisk u všech popisovaných antén je přibližně stejný a je cca -3 až -4 dBi. Předpokládám, že stejného zisku docílíte u L antény již se 2 až třemi radiály ve směru vodorovného zářiče.

Poznámka 1: pokud jste mě slyšeli nebo se mnou dělali spojení v pásmu 80 metrů provozem BPSK v září 2013, právě jsem dělal srovnávací měření s G5RV ...
Poznámka 2: pokud navrhujete trapovaný vertikál pro více pásem, musíte si uvědomit, že prodlužovací indukčnost není jen nahoře pod kloboukem, ale tvoří ji indukčnost každého trapu, zářičem takové antény teče mnohem menší proud než u jednopásmové zkrácené antény
Poznámka 3: pro pásma 80, 40 a 30 metrů lze navrhnout trapovaný vertikál, který má při výšce 9 metrů vlastnosti nepatrně horší, než zde popsaný vertikál
Poznámka 4: vertikál Hustler byl již v pásmu 80 metrů příliš zkrácený a jeho vlastnosti jsem už "nevydýchal ...", proto tyto experimenty
Poznámka 5: je již jen můj názor - pro DX komunikaci nemám pro pásma 80, 40 a 30 metrů jinou možnost, proto preferuji zkrácené vertikální antény a L antény, a to díky jejich vyzařovacím diagramům
Poznámka 6: anténa pro pásma 80, 40 a 30 metrů s paralelními zářiči je popsána zde (je od roku 2013 vyráběna) a pravděpodobně k ní přibyde robustní trapovaná anténa pro stejná pásma (prototyp se měří, výroba se plánuje v 2014)

73's Věra & Míra, ok1ufc