Dipóly pro pásma 80 a 40 metrů

Podnět k tomuto článečku byl od kamarádů, kteří mě navštívili v dílně. Musel jsem jim odpovídat, proč je u dipólů pro pásma 80 metrů a 40 metrů, které jsem dneska odesílal zákazníkovi do Belgie, krátký žebříček PCV-570-84 a rozměrný balun. Odpovědi jsou zde.

Schéma antény

Skutečně šlo o úplně obyčejný půlvlnný dipól. Pouze byl vyrobený ze speciálního měděného vodiče. Anténní vodič tvořilo předepnuté lano z extrémně čisté mědi s hladkým povrchem. Každý vodič je izolován speciálním dielektrickým povlakem. Takže anténní vodič má poměrně velký povrch, proto extrémně nízké ztráty, využívá se skin efektu. Použitý vodič má nízké ztráty při vedení HF proudů.

Dipól vyrobený z tohoto materiálu musí být geometricky přesně vyroben v dílně, protože dielektrický povlak vodiče se na koncích vodiče odstraňuje chemicky a oka na jeho koncích musí být pájena dílensky. Rovněž bylo nutné zabezpečit po dobu života antény možnost jejího dolaďování na kmitočet 3700 kHz a snadné přizpůsobení antény.

Řešení

Dipól byl vyřešen jako nepatrně zkrácený. Na elektrickou délku byl doplněn až do rezonance krátkým žebříčkem (asi 2m) PCV-570-84. Žebříček v tomto případě neslouží k transformaci impedancí, ale k tomu, aby bylo možné anténu po její dilataci v čase (čistá měď prostě teče) doladit jeho zkrácením.

Záměrem uživatele však bylo instalovat anténu do výšek, ve kterých má dipól malou impedanci. Nabídl jsem proto řešení, ve kterém bude dipól vyroben nepatrně delší, tak, aby byla na požadovaném kmitočtu impedance Z = 33 + j24. Z článků publikovaných na tomto webu víme, že dipól má v rezonanci určitou reaktanci (ve volném prostoru je impedance Z= 73 + j42 Ohmů). Reaktance našeho dipólu byla kompenzována kapacitou, která se instaluje do pouzdra balunu. Na obrázku vlevo je průběh impedancí dipólu v pásmu od 3.5 do 3.8 MHz. Šipkou a kurzorem jsou označeny hodnoty impedance na kmitočtu 3.7 MHz, tj. R=33 Ohmů a jX=24 Ohmů. Na obrázku vpravo je znázorněno ve Smithově diagramu přizpůsobení na svorkách antény. Je použita reaktance - kapacita o hodnotě 620 pF. Na kmitočtu 3700 kHz je poměr stojatých vln přesně 1:1 ....

Závěr

Osobně jsem byl velice potěšen, že i když jsem řešil zakázku na několik obyčejných dipólů, tak pro zákazníka nebyla kritériem nejnižší cena a tomu odpovídající volba materiálů, ale kritériem bylo využití speciálního anténního lana, vyrobeného z extrémně čisté mědi, s velkým povrchem vzájemně izolovaných vodičů (kvůli skin efektu), s ne zcela běžným způsobem ladění antény a jejího dolaďování v průběhu jejího života a s vyřešením kompenzace jalové složky impedance a s vyřešením symetrizace antény.