Antena wg SP8HR

Prosta antena wielopasmowa

Do opracowania układu prostej anteny wielopasmowej skłoniły mnie znane trudności, z jakimi spotyka się wielu krótkofalowców nie dysponujących odpowiednio dużą przestrzenią na zawieszenie bardziej rozbudowanych systemów antenowych.
Próby przeprowadzone z prototypem opisanej anteny przeszły najśmielsze moje oczekiwania. Wprawdzie z wyliczeń wynika, że przystosowana ma być ona do pracy w pasmach 7, 14 i 21 MHz, jednak zupełnie dobre rezultaty uzyskałem również w pasmach 3,5 oraz 28 MHz.
Antena należy do typu tzw. zasilanych prądowo. Pozwala to na użycie jako doprowadzenia niskoomowego kabla koncentrycznego 50 omowego. Zasilanie prądowe zapewnia także zmniejszenie do minimum ewentualnych TVI. Niskoomowe wyjście nadajnika pozwala na łatwe jego dopasowanie do małych oporności występujących w punkcie dołączenia kabla koncentrycznego do anteny, a więc w miejscu gdzie występuje maksimum prądu i stąd stosunkowo mała, bo wynosząca zaledwie kilkadziesiąt omów oporność (falowa).
W paśmie 7 MHz opisana antena pracuje z pełną wydajnością jako półfalowy dipol.
note "Pracuje jako klasyczny dipol skrócony indukcyjnością. I nie z pełną wydajnością tylko ze stratami w cewce i zawężonym pasmem (to niestety jest kara, którą musimy ponieść za mniejszą przestrzeń). Przy takich rozmiarach anteny cewka powinna mieć około 6,13mikroHenra. - można wtedy oczekiwać rezonansu w okolicach 7,0 MHz no i lekkiego zawężenia pasma - co przy siódemce na szczęście nie ma większego znaczenia. Taką indukcyjność uzyskamy na średnicy 30mm i przy liczbie zwojów 16 pilnując stosunkowo ciasnego nawinięcia - cewka powinna mieć długość ok. 25mm." SP9MRN

Cewka w paśmie 7 MHz nie jest trapem - powoduje elektryczne wydłużenie anteny do 1/2 fali tak, że można uzyskać rezonans na 7MHz.
note "Na paśmie14 MHz cewki odcinają końce anteny i pracuje wyłącznie część do cewek - jako pełny dipol połfalowy - dlatego przy strojeniu anteny należy pamiętać o tym, żeby najpierw zestroić 14MHz a dopiero potem 7" SP9MRN.

Również w paśmie 14 MHz jest ona półfalowym dipolem o ramionach oznaczonych literą A (o długości po 5 m każde) przy czym zauważyć należy, że obwody L/C (trapy) o rezonansie 14 MHz stanowią tu skuteczną zaporę. Brak podłączenia kondensatorów stałych, równolegle do cewek L nie przeszkadza, ponieważ w grę wchodzi pojemność własna cewek. W paśmie 21 MHz antena pracuje na trzeciej harmonicznej, a więc warunek zasilania prądowego jest również zachowany.

Długość ramion B wynosi po 375 cm. Długość drutu użytego na uzwojenia cewek L wynosi po ok. 150 cm. Nie podaję ilości zwojów, gdyż w zależności od średnicy użytego korpusu może być ona różna i stąd wygodniej jest podać długość drutu uzwojenia. Długość kabla koncentrycznego jest obojętna, przyjmując długości przeciętnie stosowane.
Prototyp anteny został wykonany z drutu miedzianego o przekroju 1mm w igelicie (Zamiast drutu miedzianego można oczywiście użyć drutu aluminiowego o większym lub zbliżonym przekroju, wystąpią jednak wówczas kłopoty z uzyskaniem dobrego złącza kabla koncentrycznego z anteną).
W sumie na zainstalowanie prototypowego egzemplarza anteny zużyłem 20 m drutu w igielicie, przy czym - dla uproszczenia budowy - przewodu tego nie przecinałem w miejscach styku z obwodami L/C, gdyż użyłem go również do ich nawinięcia. Na wałkach drewnianych średnicy po 3 cm każdy i zaopatrzonych w odpowiednie otworki po przeciwległych końcach, nawiniętych zostało po 16 zwojów. Użyty materiał izolacyjny, jakim jest igielit, czynił nieistotnym fakt, że korpusy cewek są wykonane z drewna. Oczywiście można wykonać je z innych materiałów izolacyjnych (note sp8gsc "może to być np kawalek rury winidurowej - ale uwaga bez domieszki wiorkow metalowych  i bez folii metalowej zatopionej w plastiku") , podobnie jak przewód antenowy może być wykonany np. z linki miedzianej (note sp8gsc "odradzam drut miedziany z kabli energetycznych - jest za miekki - antena rozciąga się po zawieszeniu i oczywiście rozstraja się"). W przypadku nawinięcia cewek innym przewodem niż przewód użyty do budowy anteny, pamiętać należy o zamknięciu ich w hermetycznych pudełkach z plastiku. Oczywiście nie są one potrzebne w przypadku użycia na antenę (łącznie z cewkami) drutu w izolacji igielitowej.
Antena zawieszona poziomo wykazuje maksymalne kierunki promieniowania prostopadle do przewodu antenowego. Np. antena zawieszona z zachodu na wschód wykaże najskuteczniejsze promieniowanie w kierunku południowym i północnym. Natomiast w paśmie 21 MHz kierunki promieniowania przypominać będą literę X.
Bardzo dobre wyniki, szczególnie przy pracy dx-owej, wykazała opisana antena w przypadku zbudowania jej jako anteny pionowej. W takim usytuowaniu, charakterystyka promieniowania w płaszczyźnie poziomej jest dookólna, natomiast niski kąt promieniowania w płaszczyźnie pionowej predestynuje ją korzystnie do pracy DX-owej. Można również zainstalować opisaną antenę w kształcie przypominającym literę L, łącząc jej część pionową ze środkowym przewodem kabla koncentrycznego, natomiast jego oplot z częścią poziomą. W obydwu przypadkach antena wykazała charakterystykę promieniowania zbliżoną do anten typu ground plane.
Warunkiem prawidłowego dopasowania wyjścia nadajnika zaopatrzonego w pi-filter, do zasilanej prądowo anteny (tj. w węźle prądu) jest użycie odpowiednio dużych pojemności w kondensatorze antenowym pi-filtra. Na pasmach wyższych wystarczą pojemności do 400 pF, ale już pasmo 7 MHz wymaga prawie 800 pF, zaś pasmo 3,5 MHz dwukrotnie więcej. Użycie stosunkowo dużych pojemności skutecznie dławi niepożądane harmoniczne, a tym samym zapobiega ewentualnym tvi. Stanowi to nader istotną zaletę anten zasilanych prądowo.

Na podstawie artykułu Zbigniewa Rybki SP8HR (silent key)

(oprac. sp8gsc)