Všeobecně

O vývoji dvoupásmového vertikálu pro 160 a 80 metrů jsem rozhodl po neúspěšné realizaci CFA a EH antén pro uvedená pásma. Ani u jedné z antén jsem nedocílil potřebné účinnosti. Rovněž jsem nemohl uvažovat o horizontální dipólové anténě, protože nejsem schopen realizovat potřebnou výšku věží pro docílení nízkého vyzařovacího úhlu. Takže nakonec volba konstrukce padla na samonosný vertikál zatížený kapacitním kloboukem a horní indukčností, výška h =  9 metrů. Uvažoval jsem rovněž o samonosných nekotvených anténách vysokých 16 a 12 metrů, ale přece jenom jsou to monstra. Výška 9m je pravděpodobně maximálním použitelným kompromisem, impedance v pásmu 160m je již nízká a šířka pásma úzká. Ale o tom je text níže.

Popis antény

1. Jde o anténu typu zkrácený vertikál se zemními radiály.
2. Zkrácení antény je realizováno kapacitním kloboukem a indukčností ve vrchní části pod kloboukem. Při tak malé výšce šetřím každou desetinu dB, proto je zapovězeno lineární napájení nebo větší indukčnost v patě.
3. Anténa je sklopná.
4. Přizpůsobení pro každé pásmo je provedeno přepínáním indukčnosti v horní části (pod kloboukem) a paralelní kapacitou ve spodní části u napáječe.
5. Pro instalace v QTH s omezeným prostorem, které neumožňuje snadné sklápění antény je navrženo řešení přizpůsobení s přepínatelným balunem.

Schéma antény

 

Přizpůsobovací obvody

Impedance zkráceného zářiče má reálnou složku asi 30 Ohmů v pásmu 80 metrů a asi 17 Ohmů v pásmu 160 metrů. To samozřejmě platí pro zářič vysoký 9 m a pro konkrétní použitou konstrukci kapacitního klobouku. Klasické přizpůsobení LC článkem v patě je možné, ale na pásmech 160 a 80 metrů je třeba šetřit každou desetinou dB. Proto jsem volil pro přizpůsobení řešení, které nepoužívá patní indukčnosti. Mám dobré zkušenosti s indukčností těsně pod kloboukem. Obvod se navrhuje tak, aby impedance v patě měla pozitivní jalovou složku, tj. anténa je více prodloužená nad rezonanci. Konkrétně jsem navrhl pro pásmo 160 metrů hodnoty R=17 Ohmů a jX=23 Ohmů. Pro pásmo 80 metrů R=30 Ohmů, jX= 20 Ohmů. Přizpůsobení ve Smith. diagramu vypadá takto:

V levém diagramu se to podařilo přesně, v pravém diagramu je nutno impedanci nepatrně dotáhnout sériovou indukčností. Schéma přizpůsobovacího obvodu je následující

a kapacity C jsou asi 740 pF pro pásmo 80 metrů a 2,4 nF pro pásmo 160 metrů. Indukčnosti jsou nulové nebo nepatrné.

Jak se bude taková anténa chovat? Cílem je dosáhnout na pásmu 80 m zisk kolem 0 dBi a na pásmu 160 m kolem - 2,5 dBi.

Vyzařování

Přizpůsobení při instalacích, které neumožňují snadné sklápění

Pokud není možnost jednoduše nastavovat indukčnost na sklopené anténě posuvnou sponou, je nezbytné použít pro tento účel zkonstruovaný balun. Balun je s odbočkami, které umožňují nastavit impedance na výstupu v rozsahu cca od 12 Ohmů do 50 Ohmů přepínáním 10 odboček. Paralelní kondenzátor v obvodu zůstává. Schéma balunu je:

Šířky pásma

V pásmu 160 m je šířka pásma jen cca 30 kHz pro max VSWR 2:1. V pásmu 80 metrů je použitelná šířka pásma asi 250 kHz.

Mechanická konstrukce

V limitované sérii bude vyrobena tato anténa z Al trubek, jejichž průměr je v patě antény 76 mm. Anténa je sklopná, samonosná, bez nutnosti kotvení. Radiální trubka kapacitního klobouku má průměr 20 mm a je dlouhá 2 m. Zemní radiály nejsou součástí dodávky.

Pozn.: Tato anténa bude kromě prototypu vyrobena jen v jediné limitované sérii a tato nabídka je časově omezená. V případě zájmu mě kontaktujte mailem.

© 2011 - Věra Šídlová a Míra Šídlo, ok1ufc, datum poslední úpravy: 29.05.2014