OK1UFC

Rotační dipól laděný tunerem pro pásma (3.5 MHz), 7 MHz až 28 MHz

Poslední aktualizace 2023    

 
Všeobecně

Rotační dipól je konstrukčně jednoduchá rezonanční anténa. Lze ji zkonstruovat jako vícepásmový dipól laděný automatickým tunerem. Požadavky na tuner budou definovány počtem pásem, které budeme chtít provozovat. Související téma - rotační vinutý (helix) dipól.

Impedance dipólu

Impedance na svorkách dipólu budou závislé na instalované výšce dipólu. V přibližně 10 metrech mohou mít například tyto hodnoty. Po instalaci impedance změříme.

Pásmo 80 metrů

Z naměřených (nebo výpočtem stanovených) impedancí vidíme, že tuner nebude schopen vyladit dipól na pásmu 80 m. S pomocí Smithova diagramu zjistíme, jaké by byly potřebné hodnoty LC. Tuner MFJ-993 vyladí anténu jen do bodu TP-2. Na pásmu 80 m bychom potřebovali kapacitu C asi 8.43 nF, ale u tuneru máme k dispozici maximálně 3.8 nF.

V tabulce (ve schématech) pod textem jsou uvedené potřebné hodnoty indukčností a kapacit pro přizpůsobení na jednotlivých kmitočtech:

Tuneru lze teoreticky pomoci připojením kapacity. To však předstvuje zásah do tuneru, který není úplně jednoduchý (vložit relé s kondenzátorem a vyvést ovládací kabel). Proto jsem od zásahu nakonec upustil. V tabulkách s potřebnými LC hodnotami si všimneme, že k naladění potřebujeme kapacity cca od 0 pF (pásmo 28 MHz) do cca 1 nF (pásmo 7 MHz). Teoreticky tedy nejsou tunerem využívané kapacity nejvyšších hodnot (C81 až C84, kvůli elektrické pevnosti jsou v tuneru vždy dva kondenzátory v sérii). Po nahrazení kapacit C83 a C84 hodnotou 2 x 15 nF, tuner nepracoval správně. Obdobně nepracoval tuner ani po připojení kapacity C = 4700 pF na výstup (nebyl schopen správně vyhodnocovat dopřednou a odraženou vlnu). Takže bylo nutné hledat jiné řešení.

Alternativy předladění

1. Předladění pomocí reléové skříňky s LC článkem. Popsal jsem ho u krátkého vinutého (helix) rotačního dipólu, kde to pracovalo. Jenže tento rotační dipól je monstrum s rozpětím přes 13 metrů. Jak se tak dipól otáčel nad střechou, impedance si měnily svou hodnotu a předladění LC nebylo použitelné.

2. Podobné problémy jsem měl i s "hairpin" indukčností. Ta byla realizovatelná, ale její odpojení kontakty relé nebylo to pravé. Současně jsem musel připojovat a odpojovat kapacitu 14 pF. Dohřálo mě to asi tak, jako předladění LC.

3. Takže jsem ještě vyzkoušel sprosté tlumení na pásmu 80 metrů rezistorem R = 2000 Ohmů. Použil jsem dva rezistory v pouzdře TO220, (každý má R= 1000 Ohmů). Přišrouboval jsem je na Al desku tuneru se třmeny, která posloužila jako chladič. Fungovalo to nádherně. Tuner anténu spolehlivě ladil, prostě parádička.

Pro jistotu jsem si pro pásmo 80 metrů vypočítal v programu EZNEC ztráty:

A výsledek? Na pásmu 80 metrů bylo asi 20 dB zisku v .... no přímo tam. Na některých vyšších pásmech je rozdíl v zisku antény malý, na jiných větší. Vždy vlevo je diagram s vypočteným vyzařováním rezistorem tlumené antény. Nicméně, odpojování rezistoru na ostatních pásmech jsem neřešil. Poznámka: Za někoho možná tohle vyřeší ztráta vlivem země při nízké instalaci, hi.
Závěr Přestože se popsaný rotační dipól jeví jako monstrum s rozpětím 13 metrů, pro pásmo 80 metrů je to anténa krátká. Ladit ji na všech pásmech automatickým tunerem je samozřejmě pošetilost. Je hloupost pomáhat ladění rezistorem. Snadno se tak ztratí 20 dB zisku. Ale i tak to funguje o něco lépe, než krátká anténa (10 m)  typu T2FD. Poznámky: 1. Zhotovil jsem rotační dipól ze dvou antén 5/8 lambda pro CB. Anténa měla velký průhyb a pravděpodobně by nepřežila první silnější vítr. Proto konstrukce z AL trubek, kde střední díl má průměr 35 až 40 mm. 2. Přesnost vyladění na horních pásmech (24 a 28 MHz) nám určuje nejmenší inkrement ladění kapacit. Kvůli potřebné maximální kapacitě C (3850 pF) je krok poměrně velký (15 pF) a přesnost ladění je na hranici použitelnosti tuneru. 3. Jedná se o nejdelší rotační dipól, který jsem kdy používal. Pro pásmo 28 MHz, které je v této době velice aktuální, již není dipól ideální - viz vyzařovací diagram. 4. Rotační dipól pro více pásem je jednoduchou anténou. Přestože se můžeme setkat s úskalími, která jsem popsal. Zda patří mezi "malé" antény nechám na rozhodnutí každého z vás. Já ho kvůli rozpětí a potřebnému průměru středního dílu začínám řadit k anténním monstrům.