Mnoho radioamatérů by rádo operovalo na nižších pásmech krátkých vln, ale často mají velký problém, že se jim na jejich pozemek nevejde dostatečně dlouhá anténa. Zejména začátečníci pak pokukují po různých technicky zajímavých smyčkových anténách či jiných udělátkách, která jsou však tvrdý oříšek na oživení, na kterém si tito stavitelé bez hlubších praktických zkušeností a potřebné měřící techniky vylámou zuby.
Úkolem tohoto článku není popis nové zázračné antény s malými rozměry, ale snaha ukázat, že notoricky známou, vyzkoušenou, nezákeřnou, často publikovanou a bohužel i nepříjemně dlouhou drátovou dipólovou anténu lze při rozumně zvolených kompromisech umístit na malé parcele tak, aby v praxi dobře vysílala. Připouštím, že to je kompromisní řešení, a kde který operátor s pozemkem dlouhým osumdesát metrů by se mohl pohrdavě ušklíbnout, k čemu to tu nabádám... Kdo se však musí smířit s menším pláckem, jistě mi dá zapravdu, že je lepší zkusit alespoň něco, než nemít vůbec nic.
Chceme-li spořit místem a použít při tom „klasický“ otevřený drátový dipól, budeme se snažit natáhnout anténu především do tvaru invertovaného-V, důvodů je několik:
- Impedance na svorkách je při takovém uspořádání blízká 50 ohmům, takže se ve většině případů obejdeme bez použití anténního tuneru nebo bude tuner korigovat jen malou odchylku impedance a to se zanedbatelnými ztrátami.
- Invertované-V má (vlivem vyšší kapacity volných konců) samo o sobě kratší ramena než vodorovně natažený dipól, uspoříme první desítky centimetrů.
- Má tvar trojúhelníku, proto zabírá na pozemku půdorysně menší délku. U antény na 3,6MHz to při stožáru vysokém 8...10 metrů znamená úsporu až 2,3 metru.
- Vystačíme s jediným stožárem.
- Anténa je podpěrou rozdělena na dvě části, je proto odolnější ve větru. Zářič je méně namáhán tahem.
- Svod vede po podpěře, můžeme použít i silný (a těžký) koaxiál s malými ztrátami.
- Střední „proudová“ část zářiče je nejvýše (více vyzařuje).
Kdyby jsme použili standardní dipól (tj. drát natažený mezi dvěma úchytnými body) připravíme si hned několik nepříjemností:
- Impedance je blízká 75 ohmům, použití anténního tuneru bude nutné (v okrajích pásma).
- Potřebujeme dva úchytné body, min. jeden z nich bude potřeba ještě kotvit - délka nutná k instalaci se prodlužuje.
- Zářič je mezi úchyty volný v celé délce a je větrem značně namáhán.
- Koaxiál visí volně, prohýbá zářič k zemi, proto nemůže být příliš těžký (silný koaxiál nelze použít).
- Střední, nejvíce vyzařující část zářiče, je bohužel právě v průhybu dole.
Jak vidno, důvodů, proč z klasických drátovek zvolit na malém pozemku právě invertované-V je hodně. Nicméně co si počít, když se ani invertované-V na pozemek nevejde? Nezbude, než jeho ramena mírně a s citem zalomit. Nejlépe tak, aby lom nebyl přiliš ostrý. Samozřejmě to předpokládá postavit stožár přesně uprostřed parcely a využít její nejdelší úhlopříčku. Jako úvaz izolátorů jednotlivých ramen poslouží rohové sochy plotu. Díky tomu budou i konce zářiče v dosatečné výšce nad zemí, aby se o ně při chůzi někdo nezachytil. Pokud úhlopříčka parcely nestačí, tak se zářič pomocí dvou dalších kotev zalomí ke zbývajícím dvou rohům. Místo dlouhého popisu, bude názornější obrázek, ukazující o kolik se tímto trikem prodloužil samotný zářič...
(Červený je vodič zářiče, modře vajíčkové izolátory, šedě pomocné napínací dráty nebo silon a dole plot tvořící hranici parcely.)
Anténa se zalomenými rameny bude mít o něco kratší zářiče ve srovnání se situací, kdy by byla natažená jako přímá (tj. na plánku portejblové invert-V na 80m). Způsobuje to zvýšená kapacita konců ramen vůči zemi. Toto zkrácení je pro nás vzhledem k malému pozemku docela výhodné. Jedná se však o hodnotu zkrácení poměrně malou a bude případ od případu individuální (podle blízkých předmětů a vodivosti země). Proto bude nutné anténu zklusmo postupně zkracovat, až se ji podaří vyladit doprostřed pracovního pásma. K tomuto účelu použijte GDO nebo ještě lépe anténní analyzátor. Pozor! Při tomto zkracování antény zatím neřešte PSV. To v tomto okamžiku není důležité. Nyní vás musí zajímat pouze vlastní rezonanční kmitočet antény. PSV budete řešit až potom - buď bude anténa už sama o sobě mít PSV pro provoz přijatelné - což je docela pravděpodobné (tj. zhruba do poměru 1:2) nebo ji bude stačit jen lehce „popotáhnout“ anténním tunerem. Nebylo by rozumné snažit se upravit délku antény tak, že sice bude mít ideální PSV, ale za cenu, že její vlastní rezonanční kmitočet bude ležet někde mimo vysílací pásmo. Ztráta účinnosti, která by tím vznikla by byla mnohem větší, než to, co by jste ztratili při mírně zhoršeném PSV nebo vnitřní ztrátou v tuneru.
Kam se s tím vejdeme:
Díky zalomení ramen se při troše snahy podaří umístit anténu určenou pro 80m i na parcelu o půdorysu pouhých 22 × 9 metrů. Pořád však máte plnou délku zářiče. Technické parametry takové lomené antény budou proto lepší, než kdyby jste anténu natáhli jako přímou dvaadvacetimetrovou a chybějící délku nahradili vložením trapu nebo nedej bože nedostatečně dlouhý zářič natvrdo „znásilnili“ anténním tunerem (byť by automatickým) na přijatelné PSV bez ohledu na jeho elektrickou rezonanční délku.
Směrové vlastnosti:
Pokud se při zalomení obáváte ztráty „směrovosti“ dipólu, uvědomte si prosím, že tento návod se týká především antén pro 80m (nebo i 160m). Při běžně dosažitelné výšce antény nad zemí (vztažené k vlnové délce těchto pásem) je polemika o nějaké směrovosti naprosto bezpředmětnou debatou. Je proto zcela zbytečné otevírat znovu toto téma u antén zalomených. Zapomeňte na nějaká maxima a minima vyzařovacího diagramu a považujte anténu s klidným svědomím za všesměrovou (a to i kdyby zalomená nebyla). Vyzařovací diagram si co do tvaru představte jako jakýsi dopůlky nafouklý vzduchoplavecký balón ležící ještě na zemi (tj. anténa vyzařuje převážně vzhůru).
Více pásem:
Někteří však povzdychnou: „No jo, ale tím mám vyřešenou jen osumdesátku, ale co dál? Jde zalomit i vícepásmovou anténu?“
Jak kterou. Začátečník si své možnosti nejsnáze rozšíří o další pásmo přidáním druhého zářiče - např. pro 7MHz (na náčrtku zobrazen fialově). Zářič bude přes druhou úhlopříčku současně tvořit křížové zakotvení stožáru. Zářiče pro jedno i druhé pásmo jsou nahoře paralelně spojeny. Na spodní pracovní frekvenci je kratší zářič mimo rezonanci a tak vyzařuje minimálně, vše jde do dlouhého. Naopak na vyšším pracovním pásmu má delší z obou zářičů (v místě napájení) vysokou impedanci a proto přenechává VF energii zářiči kratšímu, který je v tu chvíli v rezonaci a vysílá. Od takové antény pak vede pouze jediný koaxiál a nic se nikde nemusí přepínat. Takových zářičů lze přidat samozřejmě i více, prakticky na všechna pásma - anténu typu „motýl“ najdete v každé anténářské příručce. Otázkou ale je, zda by na vyšší pásma přeci jen nebylo výhodnější postavit spíš vertikál nebo víceprvkovou směrovku.
Sluší se upozornit, že každá drátová anténa by měla být „zesymetrizovaná“ (např. proudovým balunem a opatřená řádně uzeměnou bleskojistkou, či tlumivkou pro odstranění statického náboje.
Zalomení jiných antén:
Long Wire
Samozřejmě do podobně lomeného tvaru lze natáhnout i anténu typu Long-Wire. Opět ale připomínám nutnost individuálního zkrácení a naladění. Nelze natáhnout jen tak „nějaký“ dlouhý drát. Musí to být drát právě tak dlouhý, aby na pracovním kmitočtu rezonoval (a měl tedy dobrou účinnost). Tj. aby měl elektrickou délku lambda půl na nejnižším pásmu na kterém budete pracovat (pak totiž bude správně rezonovat i na pásmech vyšších). Napájet takový zářič jen na jednom konci bude pro někoho i výhoda. Tu však trochu zastíní nutnost použít kvalitní anténní tuner (vysokonapěťový ladící kondenzátor), konstruovaný nejlépe jako L-článek, který vysokou impedanci na konci zářiče s co nejmenšími ztrátami přetransformuje na 50 ohmů použitelných pro transciver.
G5RV
Výše popsaným způsobem můžete zalomit i anténu G5RV, ale musí být vyřešeno vedení napájecího žebříčku podél vlastního stožáru tak, aby se jeho parametry nezhoršily. To je trochu problém - kovový stožár souběžně s napáječem umístit nelze a dřevěný navlhá, čímž mění parametry. Proto by musel být žebříček od stožáru vedený buď mírně šikmo volně vzduchem pryč od stožáru nebo od něj udržován v bezpečné vzdálenosti pomocí plastových rozpěrek (min. 20...30cm).
Windom
U antény Windom bych výše popsané tvarové krkolomnosti nedoporučoval. Napájecí bod Windomky je zvolen tak, aby v něm byla na všech pracovních pásmech vždy stejná impedance. Zalomením ramen, či nestejnoměrnou výškou konců nad zemí by se poloha tohoto bodu mohla změnit. Pokud by se napájecí balun při takové instalaci „nepřestěhoval“ do tohoto nového optimálního místa, anténa by pak vykazovala špatné PSV a následně špatnou účinnost. Kde však u zalomené antény (silně ovlivněné okolím) tento nový napájecí bod leží pro začátečníka není snadné zjistit.
V3DZZ
Anténami nevhodnými pro přilišné zalamování jsou antény s trapy (tl. rezonančními obvody vloženými do tras zářičů). Typickou ukázkou je třeba anténa W3DZZ. Tato v minulosti hojně užívaná vícepásmová anténa nemá provizorní řešení příliš ráda. Zalomením a jinou výškou konců (vůči středu) by došlo k rozladění trapů. Můžete je sice zase doladit zpět na rezonanční kmitočet 7,05MHz změnou kapacity nebo indukčnosti, ale může se stát, že provedenou odchylkou od předepsaných hodnot pak už trapy na některých pásmech nesplní bezezbytku to, co se od nich očekává (vykompenzování zbytkových úseků zářiče pro požadované pásmo). Anténa by pak sice šla zase dobře vyladit na 7 MHz (kde zbytek zářiče trapy svou vlastní rezonancí oddělují). Ale na ostatních pásmech, kde má zapracovat z trapu pouze cívka nebo jen kondenzátor, nebudou už změněné hodnoty ideální. PSV se zhorší a bude se muset výrazně „opravovat“ tunerem (samozřejmě s negativním dopadem na celkovou účinnost). Obrazně řečeno, taková anténa sice vysílá, ale bude v praxi taková jakási „neslaná - nemastná.“
[autor: OK2TAR]