24
ANTENY
Anteny DX-owe
Świat Radio Listopad 2005
W poprzednim artykule w ŚR 10/05 o antenach półpętlowych przedsta-
wiliśmy ich genezę oraz rozwiązania pozwalające na wygodne zasilanie
kablami koncentrycznymi o standardowych impedancjach. Były to rozwią-
zania zapewniające skuteczną pracę anteny półpętlowej tylko na paśmie
amatorskim, na które zostały zwymiarowane.
W tym artykule kontynuujemy temat anten półpętlowych w wersjach
zasilania wysoko-omowego. Tak zasilane anteny półpętlowe mogą praco-
wać nie tylko na paśmie podstawowym ale również na wyższych pasmach
amatorskich.
Kontynuacja cyklu artykułów poświęconych antenom na dolne pasma amatorskie
– anteny półpętlowe zasilane wysokoomowo na końcu boku pionowego
Anteny półpętlowe KF, część 2
Wysokoomowe zasilanie anten
półpętlowych na końcu boku
pionowego
Zasilanie anten pętlowych w na-
rożniku jest wygodne ze względu
na łatwość zasilania kablem kon-
centrycznym o odpowiedniej im-
pedancji. Przy zasilaniu kablem
koncentrycznym warunek dopaso-
wania impedancji będzie spełnio-
ny tylko w obrębie jednego pasma
amatorskiego.
Możliwe jest także wysokoomo-
we zasilanie anten półpętlowych
na końcu boku pionowego. Jedna
z metod zasilania wysokoomowego
wymaga zastosowania obwodu re-
zonansu równoległego, z odczepem
na dołączenie kabla koncentryczne-
go (ekran kabla koncentrycznego:
na dolny koniec indukcyjności, żyła
środkowa: eksperymentalnie, 1 lub
kilka zwojów od dolnego końca
indukcyjności). Zazwyczaj dolny
koniec boku pionowego anteny
półpętlowej nie jest dołączany do
górnego końca indukcyjności, lecz
połączenie jest dobierane ekspe-
rymentalne do tego zwoju u gó-
ry cewki, który zapewni najlepsze
dopasowanie. Można adaptować
inne sposoby zasilania wysokoomo-
wego.
W paśmie podstawowym, na
które antena została zaprojekto-
wana, sposób jej zasilania (w na-
rożniku niskoomowo lub na końcu
boku pionowego wysokoomowo)
nie stwarza istotnej różnicy w funk-
cjonowaniu anteny półpętlowej. Na
rysunku 7 naniesiono charaktery-
styki kierunkowości anten półpętlo-
wych zasilanych w narożniku oraz
na końcu boku pionowego.
Przy zasilaniu w narożniku
cha rakterystyka kierunkowości
w płaszczyźnie horyzontalnej jest
niemal symetryczna, wykazując
łagodne maksima w kierunkach
prostopadłych do linii łączącej oba
boki pionowe. Przy zasilaniu na
końcu boku pionowego, charakte-
rystyka kierunkowości w płaszczyź-
nie azymutu wykazuje przesunięcia
obu maksimów o około 5 stopni.
Jest mało prawdopodobne, aby tak
Rys. 7. Porównanie
charakterystyk
kierunkowości anten
półpętlowych zasi-
lanych w narożniku
oraz na końcu boku
pionowego podczas
pracy w paśmie
podstawowym
Opracowanie to jest
dostępne w języku
angielskim (w ujęciu
znacznie szerszym od
tu prezentowanego) na
stronie internetowej:
www.cebik.com/ Publi-
kacja w języku polskim
ukazuje się za zgodą
autora, L. B. Cebika
W4RNL. Obszerniejsza
wersja w języku polskim
jest dostępna na stronie
internetowej www.
swiatradio.com.pl
Rys. 8. Charakterystyka kierunkowości w płaszczyźnie horyzontalnej anteny półpętlowej na
pasmo 80m podczas pracy w paśmie 40m i zasilaniu na końcu boku pionowego. Gdybyśmy
zasilali antenę w narożniku, otrzymalibyśmy podobną charakterystykę kierunkowości
25
Świat Radio Listopad 2005
mała różnica mogła być zauważona
podczas użytkowania anten półpę-
tlowych.
Zasilanie na końcu boku piono-
wego jest preferowane przez krótko-
falowców pragnących (lub zmuszo-
nych) używać anteny półpętlowej
nie tylko w paśmie amatorskim, na
które została zwymiarowana, ale tak-
że na wyższych pasmach amator-
skich. Aby było to możliwe, należy
zastosować zdalnie sterowany układ
dopasowujący antenę półpętlową do
pracy na poszczególnych pasmach
amatorskich interesujących danego
krótkofalowca (
tab. 7). Zamiast zdal-
nie sterowanego układu dopasowu-
jącego, można zasilać koniec anteny
półpętlowej przez napowietrzną linię
symetryczną z falą stojącą (tzw. „dra-
binka”), a układ dopasowujący stroić
w pomieszczeniu radiostacji krótko-
falowca. Można też użyć innych spo-
sobów zasilania wysokoomowego.
Wymiary anteny półpętlowej
wynosiły: 37,95m część pozioma,
23,47m boki pionowe (w „wersji
polskiej” powinno być odpowied-
nio: 37,33m i 23,21m). Wysokość
dolnych końców anteny nad pod-
łożem powinna wynosić co naj-
mniej 4,6m. Jak widzimy, nie ma
rażących różnic, jeśli chodzi o zysk,
kąty wypromieniowania głównego
listka w płaszczyźnie elewacji oraz
rozwartość wiązki w płaszczyźnie
horyzontalnej. Są natomiast istotne
różnice impedancji wejściowej przy
zasilaniu w narożniku i na dolnym
końcu boku pionowego (
rys. 8).
W paśmie amatorskim 40m
charakterystyka kierunkowości
w płaszczyźnie horyzontalnej przy-
pomina kwadrat o zaokrąglonych
narożnikach. Maksimum zysku wy-
stępuje w stronę narożników kwa-
dratu, dalszych od boku zasilane-
go. Charakterystyki kierunkowości
anteny półpętlowej w płaszczyźnie
horyzontalnej, w pasmach ama-
torskich 30 oraz 20m, zasilanej na
końcu boku pionowego, nie różnią
się zbytnio między sobą, co widać
z
rysunków 9 oraz 10. Wysoka im-
pedancja wejściowa wymaga za-
silania poprzez odpowiedni układ
dopasowujący.
Charakterystyki kierunkowo-
ści na wyższych pasmach ama-
torskich nie należą do cenionych
przez krótkofalowców polujących
na DX-y. Charakterystykę kierun-
kowości przydatną do pracy ze
stacjami DX uzyskuje się tylko
w paśmie podstawowym. Tym nie-
mniej, antena półpętlowa może być
przydatna także na wyższych pa-
smach podczas pracy w zawodach
krótkofalarskich lub do łączności
w obrębie własnego kontynentu.
Na niektórych pasmach strojenie
układu dopasowującego może być
bardzo „ostre” i nawet mała zmia-
na częstotliwości może wymagać
ponownego dopasowania impe-
dancji.
SP7HT i SQ7FI
Częstotliwość
(w MHz)
Maksimum
zysku
(w dBi)
Kąt podniesienia
głównego listka
w płaszczyźnie elewacji
(w stopniach)
Rozwartość wiązki
w płaszczyźnie horyzon-
talnej (w stopniach)
Impedancja wejścio-
wa anteny (R +/- jX)
Ω
3,6
a. narożnik
3,79
18
90
71 + j 3
b. koniec boku
3,93
18
85
4100 - j4000
7,15
a. narożnik
5,35
20
55
1400 - j 30
b. koniec boku
5,17
20
53
1900 - j3000
10,1
a. narożnik
6,59
16
41
1000 - j 600
b. koniec boku
6,46
19
40
350 - j2000
14,1
a. narożnik
6,78
33
31
600 - j 200
b. koniec boku
7,29
34
30
800 - j1000
Tab. 7. Porównanie pracy anteny półpętlowej na pasmo amatorskie 80metrów zasilanej na dolnym końcu boku
pionowego z anteną półpętlową zasilaną w narożniku podczas pracy na pasmach wyższych aniżeli częstotliwość
podstawowa anteny półpętlowej
Rys. 9. Charakterystyka kierunkowości w płaszczyźnie horyzontalnej anteny
półpętlowej na pasmo 80m podczas pracy w paśmie 30m i zasilaniu na końcu
boku pionowego
Rys. 10. Charakterystyka kierunkowości w płaszczyźnie horyzontalnej anteny
półpętlowej na pasmo 80metrowe podczas pracy w paśmie 20metrowym i zasi-
laniu na końcu boku pionowego
W jednym z kolejnych
numerów Świata Radio
zostanie zamieszczony
artykuł „Eksperymenty
z anteną EH” z CQ DL
6/05