I. Úvod

V tomto článku reaguji na několik dotazů a připomínek, které mi přišly bezprostředně po publikování prvního článku:

a) Popsaný quad skutečně funguje na 7 pásmech, v pásmu 40 metrů a 30 metrů jako zkrácený dipól, v pásmech 20, 17, 15, 12 a 10 metrů jako dvouprvkový quad.
b) Hodnoty a  typ LC článku popisuji zde podrobněji.
c) Poslední dotazy jsou o tom, jak případně dimenzovat LC část tuneru.

II. Přizpůsobení

Popsaná anténa není konstruována se zářiči (driven element), které by byly typu celovlnná smyčka. Je konstruována se širokopásmovým dipólem, který má následující hodnoty impedancí na jednotlivých pásmech:

Pro přizpůsobení je tedy nezbytné použít automatický nebo dálkově ovládaný tuner, který má rozsah indukčností a kapacit pro ladění takový, aby byly pokryté hodnoty podle následující tabulky:

Z tabulky je vidět, že pouze na pásmu 7 MHz je třeba k ladění poměrně vysoká kapacita a toto pásmo by nám již tuner HA7HQ nevyladil. Tuner MFJ-994B má rozsah kapacit do 2950 pF a indukčností do 17 mikroH a vyladí tuto anténu spolehlivě.

Zakreslení čtyřpólu, který zářič přizpůsobuje, do Smithova diagramu je na následujících obrázcích (jen pásma 10, 12, 15 a pod nimi 17 a 20 metrů):

Typ čtyřpólu, tj. CL nebo LC článek je uveden v předchozí tabulce a v následujících schématech, opět jen pásma od 10 do 20 metrů:

Ze Smithových diagramů a hodnot LC článků vidíme, že tuner anténu přizpůsobuje snadno. V mém případě jsem měl vždy maximální hodnoty VSWR lepší než 1:1.2, a to, myslím, za investici do automatického tuneru stojí.

III. Dimenzování analogové části tuneru

V roce 2011 a 2012 jsem experimentoval s konstrukcí automatických symetrických tunerů pro vysoké výkony. Projekt jsem ukončil a k výrobě série jsem se nakonec neodhodlal, protože soudobý trh nabízí mnoho typů tunerů, které jsou sice nesymetrické, ale s dobrým balunem také poslouží. Nicméně, zkušenosti jsem použil při konstrukci LC článků k přizpůsobování rotačních dipólů, které jsem na jaře 2012 uvedl na trh. Prodalo se jich minimálně, výrobu jsem zastavil s tím, že mě mrzela pouze jedna nebo dně neuspokojené poptávky, navíc od zákazníků, kteří si koupili jiný z mých výrobků. Teprve v roce 2013 začaly přicházet poptávky, které jsem však nemohl uspokojit, protože jsem neměl zajištěn klíčový materiál. V konstrukcích doporučuji použít:

a) Kvalitní slídové kondenzátory (mica capacitors). Já používám od Cornell Dubilier: www.cde.com, katalog High Frequency and High Voltage kondenzátorů lze stáhnout také zde.
   U tuneru, který používám pro 1 kW výkonu, jsem dimenzoval kondenzátory na 3000 V. Pro 200 W a tuto anténu stačí dimenzovat kondenzátory na napětí 500 V.

b) Relé k přepínání indukčností a kapacit jsem použil s proudem kontaktu 16 A a s izolační pevností 2 kV.

Poznámka 1: Relé a deska spojů se nakonec stala nejslabší částí celého tuneru při vysokých výkonech. Na anténách typu Double-Zeppelin, které jsem zkonstruoval striktně s celovlnným zářičem, velkými kompozitními izolátory a s napájecím žebříčkem, jsem spolehlivě zničil v prototypech tunerů relé (kvůli izolační pevnosti mezi kontaktem a vinutím), průchodky (musel jsem používat kompozitní průchodkové izolátory) a plošný spoj. Nakonec vzniklo monstrum, které mělo galvanicky oddělený zdroj, oddělenou analogovou část a vysokonapěťové průchodky. Tedy poměrně nákladný symetrický automatický tuner, o kterém jsem nebyl přesvědčen, že bych ho dokázal prodat v přiměřeně velké sérii. Zajímavé je, že když jsem vyrobil anténu Double Zeppelin s polypropylénovými odstříknutými vajíčky, polypropylénovou centrální částí a napájenou tzv. americkou dvoulinkou, tak jsem tuner nikdy nezničil. Vysvětluji si to tím, že u této konstrukce jsou již ztráty svodovými odpory na vysokých impedancích tak vysoké, že se tyto vysoké impedance sníží a napětí v kmitnách již nedosáhne takových hodnot. Tedy ani na LC článku tuneru. Nicméně, u komerčně vyráběného tuneru nelze striktně omezit, pro jaký rozsah impedancí se má používat, proto jsem výrobu nikdy nespustil. Popisovaný quad však není problematickou anténou s ohledem na velikost impedancí a lze v amatérských podmínkách zkonstruovat na jedné desce tuner pro výkony, které rozhodně nejsou QRP (např. pro 500 W).

Poznámka 2: Vhodný tuner lze na trhu běžně pořídit

Poznámka 3: Pro popisovanou anténu vůbec nepotřebujeme automatický tuner. Stačí nám tuner s jednoduchou logikou, který bude mít několik pamětí a ruční krokování L a C. Jednou ho nastavíme pro konkrétní anténu a konkrétní QTH a v provozu pouze vybíráme potřebnou kombinaci LC (nebo CL). Myslím, že toto je dostatečně silným argumentem a námětem pro jednoduchý algoritmus jednočipového mikropočítače, který nám nezabere více času, než např.  vyluštění křížovky po nedělním obědě.

IV. První dojem a první zkušenosti

Tak tato anténka mě opravdu překvapila. Asi tak, jako vás překvapí quad, kterým nahradíte anténu typu yagi. Toto nemá smysl dále komentovat. Anténa mě překvapila nejen parametry,  ziskem a F/B, ale jednoduchostí a snadným nastavením, která za nás z velké části vyřešil automatický tuner.

Po zkouškách s krátkými ráhny jsem se rozhodl vrátit se k rozteči elementů v délce cca 2.6 metru. Vlastnosti v pásmu 20 metrů jsou lepší a anténa stále ještě není monstrem.

Anténa je z elektrického hlediska poměrně čistá. Koncentrické prvky reflektorů si vzájemně nevadí. Zářič je pouze jeden, společný pro všechna pásma, což prakticky znamená, že okolí antény není ničím, co lze vybudit, co vyzařuje, "zasviněné".

73's Míra, ok1ufc

© 2011 - Věra Šídlová a Míra Šídlo, ok1ufc, datum poslední úpravy: 12.01.2014