Poslední aktualizace  duben 2023 


  Rámová anténa

Všeobecně

Experimenty s rámovou anténou jsem otevřel v okamžiku, kdy jsem za sebou měl experimenty s anténami MLA a současně v době, kdy jsem nainstaloval malý, ale velice výkonný mnohopásmový balkónový vertikál pro všechna pásma od 7 MHz včetně a výše.
Hlavní úkol tedy je navrhnout a vyzkoušet balkónovou anténu pro pásmo 80 m, která by mohla směle konkurovat zkrácenému trapovanému vertikálu Diamond CP-6, či zkrácené půlvlnné anténě Cobra. První inspirací byla konstrukce publikovaná na stránkách http://ok1ike.c-a-v.com/soubory/ramant2.htm

A položil jsem si několik otázek:

1. Zda má nějaký vliv na vyzařování, pokud anténa bude čtvercová, posazená na základnu nebo na vrchol?
2. Zda má zásadní vliv na vyzařování malá změna počtu závitů rámové antény?
3. Zda má na vyzařování vliv tvaru, jaký je rozdíl mezi čtvercem na vrcholu a trojúhelníkem na vrcholu?
4. Zda lze rámovou anténu uladit s kondenzátorem, který mám k dispozici, na pásmech 80m a 160m?

Tvary antén

tvar 01, počet závitů: 5, Rupalit  (20 x 0.355)

s menším počtem závitů (n = 4):

čtverec postavený na vrcholu (n = 5):

trojúhelníkový tvar, n = 3:

Vyzařování antén (tvar 1 až 4):

porovnání vyzařování, čtverec a trojůhelník:

 

Směr vyzařování

Směr vyzařování rámovky je zřejmý z 3D diagramu - obrázek vpravo dole. Pole H (H Fields) je u této antény slaboučké (vlevo dole):
 

   

Přeladění do pásma 160m 

1. Tvar trojúhelníku (04) s rozměry:
šířka 2000 mm, výška 1750 mm lze teoreticky vyladit na kmitočtu 1825 kHz
s kapacitou 182 pF. Takovou maximální kapacitu můj kondenzátor nemá.
Viz obrázek vpravo.

2. Tvar čtverce na vrcholu bylo třeba nepatrně upravit. Tento tvar antény (05) bylo možné vyladit na kmitočtech 1825 kHz (CL = 117 pF) i 3580 kHz (CL = 16 pF). Viz obrázky dole.

Simulace (modelování) antén

K simulaci antén jsem použil program MMANA.
Některé modely jsou ke stažení zde.
Simulace provedena s vodičem "Cu drát".
K přesnějšímu stanovení rozměrů smyčky jsem použil úpravu antény pomocí měřítka "Wire Scale" (MMANA, menu edit). Použito pro drobnou změnu rozměrů na nejnižším kmitočtu, tak aby potřebná požadovaná kapacita CL byla nepatrně pod maximální kapacitou kondenzátoru.

   

 

Rozměry a ladicí kapacity dvoupásmové rámovky

Po nepatrném  zvětšení jsou vrcholy vnějšího vodiče na souřadnicích  cca:

x = - 930 mm; + 930 mm
z = - 930 mm; + 930 mm

rozteče mezi vodiči jsou cca 50 mm;
přívod k CL co nejkraší.
 

Ladicí kondenzátor

od OK1TN, s velkými mezerami, s motorem, typ butterfly,
rozsah kapacit cca 8 pF až 124 pF.

Napájecí transformátor

Pro lanko Rupalit (20 x 0,355 mm) jsem použil transformátor s poměrem impedancí 1:36 (poměr závitů 1:6), feritový toroid nebo feritová trubka.

 

 

 
  Varianta s toroidním transformátorem dole u CL
 

Výsledek

Jedná se o kompromisní anténu, se kterou lze určitá spojení na pásmu 80m s běžným tcvrem uskutečnit. S ohledem na vyzařovací diagram lze slyšet i místní spojení. U protistanic z větší vzdálenosti jsou výsledky podobné, jako s anténou GAP Titan DX, s anténou Diamond CP-6 (80m - zkrácený trapovaný systém) nebo se zkrácenou anténou Cobra (zkrácený vertikální dipól). Uvědomme si, že anténa má zisk - (minus) 15 až - 18 dBi.
V pásmu 160m je zisk ještě horší, cca -24 dBi.

Poznámka: V diagramu dole je porovnáno vyzařování zkrácené antény Cobra a rámovky z obrázku nad tímto textem:
 
   TU 73, Mira, ok1ufc