Author Topic: Širokopojasne KT antene  (Read 4788 times)

Offline Doca

  • Почивај во мир
  • Стручњак
  • *****
  • Posts: 275
    • Borina Amaterska Svastara
Širokopojasne KT antene
« Opened on 07.05.2013, Tuesday, 00:50:31 (Edited 07.05.2013, Tuesday, 04:31:07) »
Budući da se nikada nisam trudio, niti me je  posebno zanimao operatorski i takmičarski rad na amaterskim talasima, nisam se nikada posebno zanimao za antene sa velikom usmerenošću ili pojačanjem. (Možda me zato nema medju prvih 10 na svetskoj DXCC listi... HI...HI...). Uvek su me više zanimale multiband antene pa ću zato ovde dati nekoliko primera koje sam u praksi probao i koristio sa uspehom. Neke od ovih antena su odavno dobro poznate  ali, slušajući na opsegu u poslednje vreme, mnoge diskusije amatera, izgleda da još uvek ima  nepoznanica, nejasnoća pa i zabluda sa njima u vezi.
                
                  Ne bih želeo da ovime bilo kome bilo šta sugerišem, ali bi se ja lično uvek pre odlučio za jednu od ove četiri antene nego za W3DZZ ili FD4 ili D4B ili neku multiband vertikalku-gepejku. No, sve je to stvar ukusa i nekog ličnog "ugla" iz koga te stvari posmatrate pa se ja u to nebih mešao.


Širokopojasni dipol

       Prvu antenu koju ću opisati verovatno ne poznajete jer je ona delimično moj eksperimentalni rad iz perioda kada sam živeo i radio na Novom Zelandu. Kažem "delimično" jer sam je razvijao i testirao sa još tri novozelandska radio-amatera, a ni osnovna ideja nije poticala od mene već od jednog od njih. U radu se pokazala vrlo prihvatljivo i upotrebljivo počev' od nekih 2,7MHz pa sve do skoro 31MHz i osim u opsegu od oko 18 do 24 MHz (gde je SWR ponegde dostizao i 2,2:1 ) nije nigde imala SWR veći od 1,3:1 do 1,6:1. U toku testova bila je na visini od nekih 18 metara (oba kraja na istoj visini, dakle bila je horizontalna). Impedansa u tački napajanja je bila vrlo malo iznad 300 oma (simetrično). Zbog rada sa modernim stanicama (antenski izlaz 50 oma-nesimetrično) korišćen je širokopojasni BALUN sa odnosom transformacije 6:1 koji je nesimetričnih 50 oma od stanice i koaksa "pretvarao" u simetričnih 300 oma kako je odgovaralo anteni.


                Sama antena je bila od antenske pletenice preseka oko 4 kvadrata (kvadratnih milimetara ne metara!!! tra...tra...). Osam vertikalnih odstojnika (svi duzine 1,8 metara) su bili od šupljih fiberglas štapova slično kao nastavci na teleskopskim štapovima za ribolov. Spolja je preko tih štapova bio navučen i zategnut širm (oklop) skinut sa jednog debljeg koaksijalnog kabla nepoznatog porekla (bio  je dosta deblji od RG-8).  Sve što su provodnici, na crtežu je predstavljeno crvenom bojom. Plavom bojom su predstavljena plastična užad za zatezanje i nošenje antene. Korišćena su užad za šlepovanje automobila i bila su odprilike nešto deblja od cigarete.
 
                 Trapovi su malo drugačiji nego što smo to navikli sa recimo klasičnom W3DZZ jer nema kondenzatora. Zavojnica ima 16uH (mikro-henrija) rađena je kao vazdušna tj. samonoseća i sastoji se od 25 navoja žice CuL 2mm,  unutrašnjeg promera 5cm i dužine 7,5cm. Paralelno njoj se vezuje paralelni spoj 10 ugljeno-slojnih otpornika od 3k3/1W pa se tako dobija jedan otpornik 330 oma/10W. Valjalo bi da ovi otpornici budu što je moguće više NEINDUKTIVNI.



                Moram priznati da nisu vršena nikakva detaljnija instrumentalna merenja karakteristika ove antene osim dosta dugotrajnih poređenja na opsezima sa nekoliko klasičnih žičanih KT multiband antena. Nama je u proseku davala oko 1 do 2 S-jedinice bolje raporte od W3DZZ i skoro 3 S-jedinice bolje od D4B i Inverted-V. Nisam siguran da li bi i kakvih sve promena u radu i karakteristikama bilo ako bi se postavila na neku drugu visinu od zemlje, ili ako bi u blizini bilo većih objekata ili drveća. Tamo gde je antena testirana, nije bilo ničega višljeg od 3m u radijusu od barem 120m oko antene. To smo radili na "malom" posedu sa vikendicom jednog od novozelandskih amatera a taj "mali" posed je iznosio oko 4,5 hektara placa na jednoj omanjoj skoro goloj visoravni. Vlasnik nije bio baš "totalno" voljan za saradnju pa smo ubrzo odustali od nagovaranja da "na brzaka" podignemo nekakav soliter ili nekoliko većih stabala da bi videli šta se tada dogadja! Hi...Hi...



B2TW Antena

                 Nemojte da vas naslov zbuni! Ne radi se o pozivnom znaku nekog amatera, već o skraćenom nazivu (na Engleskom) tj. Broadband Traveling-Wave Terminated Wire Antena što bi u slobodnom prevodu bilo kao "Širokopojasna zaključena žičana antena po principu putujućeg talasa". Antenu je u stvari izmislio americki radio-amater Floyd Koontz WA2WVL. Ideja mu je bila da napravi antenu koja će imati napajanje sa koaksom od 50 oma i priključenjem na antenu u blizini zemlje a ne u vazduhu, da nije potreban nikakav tjuner-matchbox, da u isto vreme ima i horizontalnu i vertikalnu komponentu zračenja, da joj ne trebaju radijali, da u vazduhu nema ničega osim same žice (bez trapova ili bilo čega sličnog) i da je što manje kritična po pitanju dužine same žice i visine postavljanja od zemlje.


           Ova antena NIJE rezonantna, tj. to je antena aperiodičkog tipa, pa njenu veličinu možete podesiti da stane u vaše dvorište sem ako nije baš premalo. Upotrebljiva antena se dobija već u dvorištu dužine 12-tak metara, mada će rezultati biti dosta bolji pri nešto većim dužinama. Nijedan deo žice (vertikalni ili horizontalni) nebi trebalo da je kraći od nekih 9 metara. U sledećoj tablici su date kombinacije dimenzija vertikalnih (H) i horizontalnog (L) dela antenske žice, pri kojima SWR ni na jednom KT opsegu ne prelazi 1,5:1.


                 Oba torusna širokopojasna transformatora se nalaze na zemlji u plastičnim hermetički zatvorenim kutijama. Oba koriste istu vrstu feritnog jezgra koje proizvodi Amidon i nosi oznaku FT-240-61. Mota se 9 navoja trostrukom žicom (trifilarno). Žica je u stvari licnasti kabel preseka 0,5...0,75 kvadrata sa tankom teflonskom izolacijom, mada bi se verovatno isti rezultati dobili i korišćenjem kvalitetne Lak žice sličnog preseka, ali tada treba strogo paziti da se u toku motanja nigde ne ošteti lak izolacija na oštrim ivicama ferita, pa preporučujem da se pre motanja jezgro "bandažira" teflonskom trakom (koristi se u vodovodu kao zaptivač umesto kučine). Prilikom povezivanja treba paziti na "faziranje" pa zbog toga i postoje one tačkice uz namotaje (na slici) koje označavaju početke namotaja.
 
                  Završno opterećenje se može napraviti od više paralelno vezanih otpornika tako da rezultujuća otpornost bude 50 oma. Po snazi ono mora da izdrži skoro punu snagu predajnika i to pogotovo na nižim opsezima jer je tu efikasnost antene najmanja.
 
                  Posle dužih testiranja na opsezima, autor je dao sledeća zapažanja:
160m opseg: Osrednje efikasna za lokalne kontakte, ali definitivno nije DX antena
80m opseg: Sasvim uporediva sa prosečnim dipolom pri istoj snazi. Iz Amerike sa lakoćom radio VK, LU i DL stanice.
40m opseg: Vrlo dobra i za lokal i za DX rad. Za DX se slično ponaša kao kvalitetan i vrlo visoko postavljeni dipol.
30m opseg: Nije testirana
20mopseg: Izvanredna antena za rad sa bilo kojim delom sveta ali nije baš kao BIM.
17-10m opsezi: Uporediva sa nekim manjim bimom. Mnogo izuzetnih raporta od DX stanica iz svih pravaca
                       Antena zrači prilično ravnomerno u svim pravcima i to je više izraženo na nižim opsezima, ali sa porastom frekvence počinje da dobija i karakteristike izvesne usmerenosti u pravcu kojim se prostire "L" deo antenske žice a u smeru onog kraja gde je 50 omski otpornik.

                       Kao i kod svih aperiodičkih antena, i kod ove postoji prilično velika i ravnomerno raspoređena VF struja svuda na dužini antenske žice. Pošto se žica spušta skoro do same zemlje, postoji mogućnost da je u toku rada, dok je stanica na predaji, neko dodirne (dete ili kućni ljubimac) i tako dođe do povrede. Zato bi u tim slučajevima trebalo na delove žice koji bi mogli biti dodirnuti, staviti plastičnu cev od bar 2m duzine




K1POO antena

            Ova antena je rad amatera po imenu Richard  Formato - K1POO. To je takozvani OCFD tj. Off Centre Feed Dipol što bi kod nas bilo "van centra napajani dipol" i prema tome spada u grupu antena stila Windom, D4B, FD4 itd.

             Antena je zamišljena da radi na 7-14-21 i 28 MHz opsezima, dakle bez 3,5MHz opsega što joj donekle malo krnji opšti utisak. Za uzvrat se dobija jedna relativno kratka antena koja se izvanredno ponaša i po karakteristikama zračenja i po SWR-u kao i po svojoj širokopojasnosti na svakom od tih opsega. Treba se što više pridržavati dimenzija i instrukcija i rezultat neće izostati. Imam lično iskustvo jer sam na NZ pravio dve takve antene, i obe su se izvrsno pokazale.




             Impedansa u tački priključenja je 200 oma simetrično i treba koristiti širokopojasni balun odnosa 4:1 da bi se za napajanje mogao da koristi 50 omski koaks. Na nekih 20-30 cm od priključka koaksa na balun, treba od samog koaksa napraviti zavojnicu koja se sastoji od 5,5 navoja sa promerom od 24cm. Antenu treba podići tako da bude horizontalna i na visini od barem 10m.



T2FD antena

                    Ova antena je jedan od najboljih kompromisa između efikasnosti, širokopojasnosti, dijagrama zračenja i prostora koji zauzima. T2FD je skraćenica od Terminated Tilted Folded Dipole tj. "zaključeni nagnuti(kosi) savijeni dipol", a ona dvojka je zbog dva slova T. Konstruisao ju je, jos vrlo davne 1949 godine, americki kapetan G.L.Countryman W3HH i od tada je sa velikim uspehom koriste mnoge službe svuda u svetu.


                   Antena je izvanredno širokopojasna i praksa pokazuje da se može koristiti u opsegu frekvencija od cak 5:1. To znači da ako je recimo dizajnirana za najnižu frekvencu od 7MHz može da radi i na bilo kojoj frekvenci unutar opsega koji pokriva od 7MHz pa do 5 puta 7MHz tj 35MHz! Ako se postavi pod za nju idealnim nagibom od 30 stepeni, dobijate izvrsnu aperiodičku antenu koja je vertikalno polarizovana i sa vrlo niskim uglom zračenja u odnosu na horizont. U sledećoj tabeli ćete naći u praksi isprobane dimenzije za amaterske bandove:


                    Važno je napomenuti da će antena rađena za recimo 7MHz kao najnižu frekvencu, raditi i na upola manjoj frekvenci tj. na 3,5 ali sa smanjenom efikasnošću!!!
 
                    Za ovu antenu je važno nekoliko stvari:
 Ugao pod kojim je postavljena u odnosu na vertikalu treba da je optimalno 30 stepeni, ali može da varira od 20...40 stepeni bez većih posledica.
Impedansa u tački priključenja najviše zavisi od otpornosti završnog otpornika i može se lepo "namestiti" da odgovara postojećim Tvin-lid kablovima ili "zgodnim" odnosima transformacije ako se koriste feritni baluni. U koliko se koristi tvin-lid od 300 oma, treba završni otpornik da bude od 375 do 425 oma. Da bi je napajali 50 omskim koaksom treba vam balun odnosa 6:1. Ako se koristi balun prenosnog odnosa 9:1 koji ce 50 oma "preslikati" u 450 oma, tada završni otpornik treba da je 490 do 530 oma.
Završni otpornik treba da je po mogućstvu neinduktivan i sposoban da podnese opterećenje od oko 35% izlazne snage stanice (u opštem slučaju!). Pošto je dosta teško naći takav otpornik, on se u praksi najčešće izvodi paralelnom vezom ili kombinacijom seriske i paralelne veze standardnih ugljeno-slojnih ili metal-slojnih otpornika manje snage. Jedan od načina da to uradite je dat na sledećoj slici:



Ovako izrađen otpornik će savršeno podneti SSB stanicu snage 300W PEP-a.



                      Predpostavljam da nije potrebno da se posebno napominju neka opšta uputstva za gradnju antena kao što su hermetička zalivanja ili zaštite svih spojeva, baluna, završnih opterećenja itd.  itd. To bi trebalo da je već svima dobro poznato, barem ja tako podrazumevam, a i tu je verujem uvek na raspolaganju nesebična pomoć drugara radio-amatera bilo savetom bilo praktično.
Kad je čovek sam, uvek je u lošem društvu!
****************************
Imati prijatelje, to znaci prihvatiti da ima lepsih, pametnijih i sposobnijih od vas. Ko to ne moze da prihvati - nema prijatelja!