Vliv výšky montáže antény na její vlastnosti

Výška instalace u horizontálně polarizované směrové antény má podstatný vliv na celou řadu vlastností nebo parametrů antény. U vícepásmové antény jde zpravidla o jeden z největších kompromisů, o kterých musíme rozhodnout.

Vyzařovací laloky a nepříjemná minima ve vyzařování

Anténa, která je instalovaná nízko, zpravidla vyzařuje jedním, širokým hlavním lalokem do vyššího úhlu směrem k horizontu. Obvykle na takovou anténu slyšíme blízké (z kontinentu) nebo středně vzdálené stanice ale neslyšíme signály, které přicházejí na velice nízkých úhlech.

Anténa, která je instalovaná vysoko, zpravidla vyzařuje hlavním lalokem (mainlobe) směrem k horizontu a dalšími laloky do vyšších úhlů. Mezi jednotlivými laloky bývají velice výrazná minima (klidně i - 30dB), která způsobují skutečnost, že některé středně vzdálené nebo vzdálenější stanice slyšíme slaběji. Často ti, kteří jsou se vším hned hotovi, hodnotí takovou anténu jako mnohem horší, než anténu jinou (často horší), která ta minima nemá nebo je má jinde. Ilustrativní obrázek tuto vlastnost popisuje:

Předozadní poměr (F/B)

Činitel zpětného příjmu je parametr, který je důležitý. Velice ho sleduji, snažím se ho měřit, modelovat a hlavně optimalizovat pro požadovanou výšku instalace, existuje-li taková možnost optimalizace. Na obrázku vidíte dvouprvkovou anténu pro pásmo 21 MHz, instalovanou ve stejné výšce. Každá z antén byla optimalizovaná podle jiného kritéria. Zelená čára charakterizuje anténu optimalizovanou na maximální zisk. Modrá čára zase anténu optimalizovanou v dané výšce na maximální F/B. Zpravidla lze optimalizovat na kompromis mezi G a F/B ....

Vliv výšky montáže na F/B

U zkoumané antény zpravidla naleznete více výšek instalace, na kterých je F/B nejlepší. První příklad ukazuje 2 prvkovou anténu Yagi pro pásmo 21 MHz, která byla zkoumána ve výškách 6.3 metru a 14.5 metru. V těchto výškách dosahovala nejlepšího F/B. Pro porovnání je ještě uvedena náhodně zvolená výška 10m. Všimněte si, že F/B je o 6 dB horší !!!

Tvrdí se, že LPDA antény jsou méně citlivé na výšku montáže. Pro ilustraci uvádím vlastnosti (vyzařování) také pro dvouprvkovou LPDA anténu:

Vypadá to, že skutečně jsou v parametru F/B vlastnosti logaritmicko-periodické řady dipólů méně ovlivněné, než u antény typu Yagi podobných rozměrů.
Srovnejme však obě antény v jednom grafu na podobné, ale optimalizované výšce:

Vyzařování antén je podobné. LPDA anténa má o cca 0.3 dB lepší zisk a o cca 4 dB horší F/B při optimální výšce instalace. Všimněte si, který postranní lalok ve vertikální rovině konstruktérovi utekl (v červeném oválku) ....

Závěr

Tento článek jsem napsal pro snadnější vysvětlení principů fungování logaritmicko periodických antén malých rozměrů pro pásma 14 až 30 MHz, které jsem vyvinul, optimalizoval a které zde budou v blízké budoucnosti popsány. LPDA antény se však konstruují také jako úzkopásmové. Vlastnosti úzkopásmové LPDA antény (pro jedno pásmo) jsem popsal v tomto článku.