Úvod
Přihodilo se vám, že s novou vertikální anténou to prostě nebylo
ono? Velice častým důvodem neúspěchu může být u některých vertikálních
antén jejich montáž na stožár. A příčinou jev, který se jmenuje
vzájemná impedance. O tom, co to je vzájemná impedance, jsem psal
zde
a zde.
|
|
|

Všimněte si, že vlivem fungování vzájemných
impedancí je v kovovém dobře uzemněném stožárku, na který je montován
vertikální dipól (na schématu zeleně), vybuzen poměrně značný proud.
Úmyslně jsem použil pro pásmo 20m "blbou výšku stožárku", tedy asi 5
metrů, což je lambda/4 a to se nahoře na vysoké impedanci dobře vybudí
právě pomocí vpravo popsané montáže.
Naším úkolem je dopátrat se, jaký to má vliv na
vyzařování.
Vyzařovací diagram si snadno namodelujeme, ale
neodpustím si zde znovu zopakovat fakt, jak vyzařuje čtvrtvlnný
vertikál a jak vyzařuje dlouhý, např. 0.75 lambda vysoký vertikál -
obrázky dole: |
Na obrázku
vlevo je modře nakreslen půlvlnný vertikální dipól. Není až tak
podstatné, kde je jeho místo napájení. Aby ten dipól vyzařoval, musí
jím protékat proud. Pro náš případ uvažujme, že máme dipól pro pásmo
20 metrů a připevnili jsme ho na svém konci izolovaně ke stožárku
(nakreslen zeleně), který je vysoký asi 5m. Stožárek je zabetonován do
země a je dobře uzemněn. Pro tento modelový příklad je uvažováno s
těmito rozměry:
- průměr trubek dipólu i stožárku je 35 mm
- osová vzdálenost trubek je 100 mm
- výškové překrytí trubek je 30 cm
Tedy je to provedeno podobně, jako na této
fotografii (můj GAP Titan vertikál):

|
Čtvrtvlnný
vertikál - vyzařování a průběh proudů
 |
Vysoký vertikál (0.75 x lambda) -
vyzařování a průběhy proudů
 |
Zopakoval jsem tuto základní věc proto, že o vysokém vertikálu je
všeobecně známo, že vyzařuje do nebe a pro DX komunikaci je
nepoužitelný.
Vyzařování vertikálního dipólu na stožáru |
Na obrázku vpravo je uvedeno pro skutečný vertikální
dipól (pásmo 20m) celkem pět různých možností instalace:
- modrá čára znázorňuje anténu namontovanou jako
neuzemněnou, na balkóně, ve výšce 3m; anténa má ideální vyzařovací
diagram
- zelená čára znázorňuje tutéž anténu namontovanou na uzemněný
stožárek, který je vysoký 2 metry a montáž je provedená podle popisu v
úvodu
- červené čáry znázorňují vyzařování stejné antény
na uzemněné stožárky vysoké 3m, 5m a 8 metrů.
Všimněte si uzemněných stožárků. Zatímco v h=2 m je
to dobré (zelená čára), již ve výšce 3 metry má anténa menší zisk
směrem k horizontu (až o 3 dB) a začíná vyrůstat horní lalok. Ve výšce
h=5 a h=8 metrů již horní laloky tvoří hlavní směr vyzařování, ale
směrem k horizontu to vyzařuje stejně, jako v h=2 metry.
|
 |
Vyzařování
jiného typu vertikální antény Velice často
používanou a dobrou anténou je vertikální OCF anténa, pro jedno pásmo
může vypadat, jako anténa vpravo. Taková anténa se často konstruuje
tak, že zářič je dlouhý přibližně 3/8 vlnové délky a protiváhy se
konstruují dlouhé např. jako 1/8 vlnové délky. Na obrázku si všimněte,
že i tato anténa je schopná vybudit ve stožárku celkem slušné proudy a
"zabezpečit" jeho vyzařování.
Poznámka 1: Dobří výrobci, např. Hy Gain, použili
u typů vynikajících vertikálů AV-640 a AV-620 samostatný balun pro
transformaci impedancí 1:4 a dobře konstruovaný proudový balun podle
W1JR. Balun podle W1JR vypadá takto:

U balunu byly uplatněny tyto principy:
- má poměrně značnou indukčnost (velký počet závitů, všechny jsou
vinuty v jednom směru)
- má malou kapacitu mezi symetrickou a nesymetrickou částí, toho je
docíleno tím, že po navinutí poloviny vinutí se udělá smyčka zpět a
vine se druhá polovina závitů stejným směrem; vstup a výstup jsou na
jiném konci feritu (nejsou u sebe) |
 |
Výborné vlastnosti má balun vinutý na mohutné feritové
tyči. Dobrý proudový balun je u těchto typů antén nezbytný, tak, jako
jsme řešili vyzařování stožárku, je nezbytné řešit také vyzařování
napáječe. Často se nám stane, že s jedním proudovým balunem u vysoko
instalovaných vertikálů nevystačíme.
Poznámka 2: Setkal jsem se s případy, kdy vlivem vzájemných
indukčností byly u vertikálních antén těchto typů dobře vybuzen
zemnicí drát střešních kovových konstrukcí. Bohužel, takové konstrukce
nejsou čtvrtvlnné, ale často se stane, že jsou v násobcích použitých
vlnových délek a velice dobře fungují jako zářiče. Zpravidla nám však
nepřijímají z požadovaného směru a ani z nízkých úhlů. O to lépe
přijímají průmyslová rušení a silné signály evropských stanic.
Bohužel, tato vlastnost způsobila, že mnoho hamů vyzkoušelo a zavrhlo
vertikální anténu právě kvůli tomu, že se jim zdála hlučná při příjmu
a přijímané signály byly proti jiným druhům antén slabé. Domnívám se,
že to bylo vlivem popsaného jevu.
Poznámka 3: Právě před rokem jsem připravoval k delšímu testování
vertikální anténu GAP Titan DX, jejíž princip je odvozen od
vertikálního půlvlnného dipólu. Zkoušku jsem musel provést v novém QTH,
které je nedaleko rozvodny, nedaleko sídliště, nedaleko vedení vvn 110
kV, nedaleko trakce a anténa je umístěna uvnitř jakéhosi atria zahrad
mezi rodinnými domky. Přiznávám, že jsem si nedovolil anténu
nainstalovat na žádný stožár. Mám ji vysoko jen asi půl metru nad
zemí. Okradl jsem se možná o 2 dB na zisku, ale nedeformoval jsem
vyzařování antény. Rovněž jsem věnoval péči napájení, nechtěl jsem,
aby mi škodily nežádoucí common mode currents, které mi potečou po
napáječi až do staniční země. Výsledkem je, že anténa je tichoučká,
pracoval jsem snadno a s maličkým výkonem se stovkama stanic z mnoha
kontinentů, udělal si za rok příležitostná spojení (nikoliv v
závodech) s více než stovkou Argentinců, stovkou Brazilců, stovkou
Japonců a stovkou VK a ZL stanic. Anténu už netestuji, zůstala mi
nainstalovaná nízko na
původním místě - popis zde. Mám samozřejmě několik lepších
vertikálních antén, než je tato, ale u všech bylo třeba řešit vliv
stožáru a vliv napáječe.
Poznámka 4: V nejbližších dnech budu publikovat popisy (návody) na
stavbu dvou jednoduchých, pětipásmových (10, 12, 15, 17, 20m), dobře
přizpůsobených antén - štíhlého, asi 8.6 metrů vysokého vertikálu
určeného pro montáž do zahrad a jen 5.2 metru vysoké pětipásmové
balkónové antény. |
|