Delta loop

O anténách

Kontakt

DELTA LOOP pro více pásem

Všeobecně

Delta loop se stal velice používanou anténou mezi radioamatéry. Nejrozšířenější je delta loop o délce vlny v pásmu 80 metrů. O této anténě jsem psal v předchozím článku a následující text popisuje nejjednodušší možnosti přizpůsobení na všech pásmech ke koaxiálnímu napáječi. Pro ilustraci jsem zvolil delta loop o délce vodiče 86 metrů. Z toho je přibližně 2 x 10 cm spotřebováno na připojení balunu viz obrázek:

Delta loop má tvar přibližně rovnostranného trojúhelníka. Ramena jsou dlouhá asi 30,5 metru a protilehlá strana je dlouhá přibližně 24,7 metru. Průměr vodiče je 1,6 mm. Schéma vypadá takto:

Zkoumaný deltaloop byl napájen ve vrcholu ramen. Montážní výška deltaloopu byla h=15 metrů. Naším úkolem je ověřit možnost využití tohoto delta loopu na více pásmech a odpovědět si na otázku, zda bude možné jednoduchým způsobem přizpůsobit tuto anténu k vysílači se jmenovitou impedancí 50 Ohmů. Rovněž bychom si měli být schopni odpovědět na otázku, jaký balun použijeme.

Jak je to s impedancemi?

Na toto téma se vede na pásmu mnoho diskuzí. Já používám tento jednoduchý a praktický postup. Udělám si NEC model delta loopu, geometricky přesně podle závěsných bodů. Ty se vyplatí mít zaměřené pomocí geodetické GPS. Pak odvalovacím měřícím kolečkem odměřím přesně délku vodiče a nastavení mi sedí s realitou. Je to jednoduché, ale i realizace takto jednoduché antény nám dá práci a vyžaduje mít určité vybavení. Delta loop však lze nastavit velmi jednoduše pomocí tohoto praktického postupu. Nejkratší délka vodiče nám vyjde u rovnostranného trojúhelníka. Proto jsem úmyslně zvolil trojúhelník rovnoramenný, kde je jedna strana kratší asi o 5 metrů. Z čísel jste viděli, že drát byl o něco delší a měl délku kolem 86 m. Jaká je však správná délka? Bohužel, je závislá také na výšce montáže, ale nikoliv až zásadně. Drát postupně zkracujeme a rezonanci kontrolujeme v pásmu 80 metrů a 15 metrů. Já se snažím nastavit rezonanci na kmitočtu 21,1 MHz tak, aby byla jX=0. Obvykle mi pak smyčka rezonuje někde ve středu pásma 80 m. Kontrolujeme rezonance v pásmu 40m, 20m a 10m. Uvádím tabulku, jak vypadají pro uvedený delta loop čísla v praxi:

Na prvních 5 řádcích v tabulce jsou uvedeny rezonanční kmitočty (3,64 MHz; 7,1 MHz; 14,166 MHz; 21,095 MHz a 28,135 MHz). Všimněte si, že reálná složka impedance se pohybuje od cca 70 Ohmů do téměř 300 Ohmů. Nejnižší je samozřejmě v pásmu 80 m. Na dalších řádcích jsou ještě uvedeny kraje pásma 80 metrů a WARC pásma. Lze na těchto kmitočtech anténu vyladit?

Jaký balun je vhodný?

Ve sloupcích SWR 50, SWR 100 a SWR 200 uvádím hodnoty poměru stojatých vln pro baluny s transformačním poměrem 1:1, 1:2 a 1:4.

Pokud budeme anténu používat např. pouze jen pro digimódy na pásmech 40m, 20m, 15m a 10m, pak ji osadíme balunem 1:4, připojíme koaxiálním kabelem k vysílači a jedeme.

Pokud máme v rádiu automatický tuner, pak anténu osadíme balunem 1:2 a zpravidla ji po tomto nastavení spolehlivě vyladíme na všech pásmech. Vyzkoušel jsem to s TS-2000. Tuner může mít někdy problémy na WARC kmitočtech, ale mě se to nestalo. Externí automat. tunery vyladí anténu všude.

Pokud budeme anténu ladit jednoduchým ručním L článkem, osadíme anténu balunem 1:1. Pokud se ptáte na důvod, tak ten je prostý. Impedance antény jsem uvedl v tabulce. Pokud si je znázorníme ve Smithově diagramu (lepší analyzátory mají takovou funkcionalitu a ty jednoduché to někdy umí poslat do příslušného softwaru), tak uvidíme něco podobného, jako je na následujících 3 obrázcích. Jde o tři Smithovy diagramy, kde jsou zakresleny stejné body z předchozí tabulky. Diagramy platí postupně pro impedance 200, 100 a 50 Ohmů, tedy pro baluny 4:1, 2:1 a 1:1:

Všimněte si, kde leží jednotlivé body na diagramu vpravo (balun 1:1, impedance zdroje 50 Ohmů). Pro tento jediný případ platí, že se pohybujeme v oblasti Smithova diagramu, která je znázorněná na obrázku, co jsem ukradl Mirkovi, OK2BUH (viz také o anténách G5RV a PA0FRI). Ten obrázek je tady:

Obrázek znázorňuje, kterou oblast uladí jednoduchý LC článek bez přepínání. Takový, jako je namalovaný v Mirkovo obrázku. Chcete-li, vyladíte tuto anténu článkem stejného typu, jehož schéma je tady:

Hodnoty, co tam jsou uvedené, tak platí pro kmitočet 3 638 kHz. Pro další kmitočty jsou hodnoty v tabulce, ve sloupcích L 50 a C 50 (žluté). Všimněte si, že kondenzátor má v pásmu 80 metrů na jednom kmitočtu kapacitu větší než 600 pF. Toto přizpůsobení antény (balun 1:1) má tu výhodu, že nikde nic nemusíme přepínat, ladíme růčo pomocí kondenzátoru a rolleru, jednotlivé kmitočty si označíme na stupnici nebo do tabulky. Jsme schopni ladit rychle a deltaloop vyladit na všech pásmech. Stojatá vlna je však na koaxiálu vyšší než u jiných transformačních poměrů.

Automatickému tuneru přepínání nevadí a umí ladit dost rychle. Proto v takovém případě použijeme balun 1:2, který má mimo pásma WARC celkem přijatelné stojaté vlnění a příliš nám nezvyšuje ztrátu na koaxu tímto vlivem.

Ještě uvedu v rámci opakování dvě nebo tři informace pro začátečníky, kteří teprve poznávají věci kolem antén. A budou se týkat základů Smithova diagramu. Smithův diagram je užitečná pomůcka, která se používá pro práci s komplexními čísly. Ve Smithově diagramu se na vodorovnou osu vynášejí reálné složky impedancí R. Proto vidíte, že prvních pět bodů z tabulky leží v každém diagramu na vodorovné ose. Další body z tabulky však již mají také nenulovou (některé kladnou, jiné zápornou) imaginármí složku jX. Hodnota jX by se v pravoúhlém diagramu vynášela na svislou osu, ve Smithově diagramu je to trochu jinak. Ve Smithově diagramu lze řešit celou řadu užitečných úloh. Začátečníkům zde ukážu, že lze snadno nakreslit kružnice znázorňující VSWR. Mají střed uprostřed, poloměr odpovídá hodnotě VSWR. Pro balun 1:4 vypadá Smithův diagram takto. Vidíte, které body jsou uvnitř kružnic s VSWR=2 a VSWR=3:

Další základy, třeba, jak se řeší přizpůsobení pomocí L článků vám ukažu zase příště. Teď vás ještě vrátím k tabulce 1. V posledních dvou sloupcích (označ. zeleně) jsou uvedené hodnoty indukčností a kapacit, když jel tuner do balunu 1:4 ....

Závěr

Pokud delta loopu věnujete alespoň minimální péči, tak ho obvykle snadno vyladíte i vestavěným tunerem v rádiu na všech pásmech, včetně WARC. Zjistíte, že za určitých podmínek ho na několika pásmech vůbec nemusíte provozovat se zapnutým tunerem. Delťák je jednoduchá anténa, kterou lze napájet koaxiálem v jednom bodě. První článek o delta loopu lze číst tady.

73's Věra & Míra, ok1ufc

Návrat nahoru