18

ANTENY

Anteny KF

Świat Radio  Grudzień 2006

mienie  dla  wszystkich  sygnałów 

docierających  z obu  boków  można 

byłoby uzyskać dla odstępu obu an-

ten  równym  połowie  długości  fali. 

Dla większych odstępów obu AOB 

zestawu  należy  zastosować  dodat-

kowe regulowane przesuwniki fazy, 

które będą kompensować efekty od-

bioru zbiorczego i zapewniać sumo-

wanie  sygnałów  z obu  anten  w tej 

samej fazie. Dla dużych rozstawień 

będą  one  wymagać  częstych  re-

gulacji  przesunięcia  fazy,  zależnie 

od  panującej  aktualnie  propagacji. 

Może to być kłopotliwe w praktyce. 

Dlatego  większość  praktycznych 

realizacji  oscyluje  wokół  odstępu 

obu anten zestawu względem siebie 

równym połowie długości fali robo-

czej.  Sygnały  z obu  anten  zestawu 

są doprowadzane kablami koncen-

trycznymi  o takiej  samej  długości 

do  układu  sumującego.  Uwzględ-

niając współczynnik skrócenia (naj-

częściej 0,66) wybiera się najkrótszą 

możliwą  długość  elektryczną  obu 

kabli  po  0,5  długości  fali  roboczej. 

Jak widać z charakterystyk kierun-

kowości zestawu AOB fazowanych 

w konfiguracji poprzecznej, uzy-

skuje się znaczne zawężenie wiązki 

„z  przodu”  oraz  listków  „z  tyłu” 

w płaszczyźnie  horyzontalnej  (pa-

rametr  RDF)  oraz  zwiększenie  po-

ziomu  odbieranego  sygnału  o 3dB 

w stosunku  do  pojedynczej  AOB 

o takiej samej długości. Charaktery-

styka  kierunkowości  w płaszczyź-

nie elewacji jest identyczna jak dla 

anten składowych zestawu (

rys. 1). 

AOB fazowane  

w konfiguracji wzdłużnej

Jest  to  znacznie  częściej  spoty-

kany  przypadek,  bo  nie  wymaga 

rozległego  (poprzecznie  wzglę-

dem  kierunku  odbioru)  terenu  na 

instalację  dwóch  AOB  mających 

AOB fazowane  

w konfiguracji poprzecznej

Jest to konfiguracja rzadziej sto-

sowana ze względu na wymaganie 

na  dostępność  terenu  potrzebnego 

do instalacji dwóch AOB na ten sam 

kierunek  rozstawionych  poprzecz-

nie  względem  siebie.  Teoretycznie, 

im większe rozstawienie w kierun-

ku  poprzecznym  względem  fawo-

ryzowanego kierunku odbioru, tym 

węższą  wiązkę  „z  przodu”  można 

byłoby  uzyskać.  Jednak,  przy  zbyt 

dużych odstępach należy uwzględ-

niać efekt odbioru zbiorczego (obie 

anteny mogą znajdować się w róż-

nych warunkach odbioru ze wzglę-

du  na  efekt  przestrzenny).  Gdyby 

nie  efekt  odbioru  zbiorczego,  to 

teoretycznie  maksymalne  wytłu-

pracować  w zestawie  fazowanym. 

Poszczególne AOB zestawu nie leżą 

idealnie  na  tej  samej  linii,  lecz  są 

nieco przesunięte względem siebie, 

poprzecznie  względem  pożąda-

nego  kierunku  odbioru.  Ponieważ 

AOB  są  niewrażliwe  na  wzajem-

ną obecność (gdy są dopasowane), 

to  rozstawienie  poprzeczne  może 

być  rzędu  pojedynczych  metrów. 

Ułatwia  to  instalację  AOB  zestawu 

w terenie.  To  rozwiązanie  stosuje 

się, aby poprawić stosunek „przód” 

/„tył”  na pożądanym  kierunku od-

bioru (parametr DMF). Dodatkowe 

przesunięcie  fazy  jednej  z  anten 

zestawu  fazowanego  wzdłużnie 

zależy  od  wzajemnego  rozstawie-

nia  (wzdłużnego)  poszczególnych 

anten AOB. Jeśli obie AOB zestawu 

miałyby  taką  samą  kierunkowość 

„przód”/„tył”,  to  –  teoretycznie  – 

można uzyskać całkowitą niwelację 

sygnałów odbieranych przez zestaw 

„z tyłu”. Przy okazji, zmniejszy się 

także  sygnał  „z  przodu”,  ale  –  dla 

kierunkowych  anten  odbiorczych 

–  nie  jest  to  najistotniejszy  para-

metr. Najważniejszym jest bowiem 

kierunkowość  „przód”/„tył”  oraz 

„przód”/„boki”.  Spadek  poziomu 

sygnału  odbieranego  „z  przodu” 

można łatwo skompensować, stosu-

jąc przedwzmacniacz. 

Sumowanie/odejmowanie 

sygnałów z poszczególnych 

anten AOB zestawu

Omówimy  na  przykładzie  kon-

figuracji poprzecznej. Stosowane są

dwa rozwiązania: uproszczone oraz 

z wykorzystaniem „magicznego T”. 

Uproszczone,  zakładając  pewne 

straty  i niedopasowanie,  korzysta 

z kabli koncentrycznych 75Ω od po-

szczególnych  AOB  zestawu.  Mają 

one zazwyczaj długość elektryczną 

(z uwzględnieniem  współczynnika 

skrócenia)  równą  połowie  długo-

ści  fali  roboczej.  Fizycznie  ta  dłu-

gość  jest  wygodna  dla  centralnego 

umieszczenia  elementu  sumujące-

go  sygnały  z poszczególnych  AOB 

zestawu.  Rolę  sumatora  sygnałów 

pełni zwykły trójnik koncentryczny. 

Równoległe  połączenie  dwóch  im-

pedancji  75Ω  daje  na  wyjściu  trój-

nika  koncentrycznego  impedancję 

37,5Ω. Od biedy da się ona obciążyć 

wprost  kablem  koncentrycznym 

W czterech poprzednich artykułach tej serii przedstawiono 

zasadę pracy, uwarunkowania instalacyjne oraz parame-

try określające przydatność anten odbiorczych Beverage 

(dalej AOB). W tym artykule omówimy pracę fazowanych 

zestawów AOB. Łącząc dwie AOB w zestaw, można uzy-

skać poprawę ich własności kierunkowych. To jest już 

wyższa szkoła jazdy w dziedzinie specjalistycznych anten 

odbiorczych. Stosowane są 2 konfiguracje współpracują-

cych z sobą AOB: poprzeczna oraz wzdłużna. 

Fazowanie anten odbiorczych Beverage 

Magia anten Beverage (5)

Rys. 1. Na wykresie kierunkowości w płaszczyźnie horyzontalnej 
pokazano charakterystyki w paśmie amatorskim 160 metrów:
– linią ciągłą: pojedynczej AOB o długości 160 metrów
– linią przerywaną: zestawu dwóch fazowanych AOB rozstawionych 
poprzecznie na odległość 40 metrów
– linią kropkowaną: takiego samego zestawu dwóch AOB ale rozsta-
wionych poprzecznie na odległość 80 metrów

19

Świat Radio  Grudzień 2006

Źródła: 
ON4UN’s Low-Band 

DXing – Fourth Edition
www.w8ji.com

transformator  o przekładni  zwojo-

wej 5:7, zapewniający transformację 

impedancji  w stosunku  1:2.  W za-

stosowaniach jako sumator/dzielnik 

sygnałów  w.cz.  rezystancja  R1  po-

winna mieć wartość 2 razy większą 

niż  impedancja  dołączona  do  obu 

wejść. Użyto metalizowanego opor-

nika 100Ω/1W. 

Jak  wszystkie  pasywne  szero-

kopasmowe  sumatory/dzielniki  sy-

gnałów w.cz., tak i „magiczne T” nie 

jest idealne w swym działaniu. Naj-

lepszą separację uzyskuje się wtedy, 

gdy  przynajmniej  jeden  (a w nie-

których  zastosowaniach  oba)  port 

wyjściowy  jest  obciążany  z zacho-

waniem  dopasowania  impedancji. 

Dla  poprawienia  dopasowania  od 

strony wyjścia (SOURCE) stosowa-

ny jest zazwyczaj dodatkowy auto-

transformator.  Jest  to  rozwiązanie 

dalekie  od  ideału,  ale  –  pomimo 

swej prostoty – zapewnia rezultaty 

zdecydowanie  lepsze,  aniżeli  zwy-

kłe  równoległe  połączenie  kabli 

koncentrycznych za pomocą trójni-

ka  T.  Sytuacja  ta  jest  zilustrowana 

na 

rysunku 3. 

Autotransformator  T1  na  dwu-

otworowym  rdzeniu  ferrytowym 

z mieszaniny  #73  powinien  mieć 

uzwojenie 7-zwojowe, z odczepem 

na  5  zwoju.  Daje  to  przekładnię 

zwojową  1,4:1,  czyli  przekładnię 

impedancji  2:1.  Dwuotworowy 

rdzeń  ferrytowy  z mieszaniny  #73 

zapewnia  prawidłową  pracę  auto-

transformatora w zakresie od 0,1 do 

30MHz. Autotransformatory wyko-

nywane  przez  SP7HT  wykorzysty-

wały  pojedynczy  jednootworowy 

rdzeń  toroidalny  MN8CX  i miały 

14  zwojów  przewodu  w cienkiej 

izolacji z teflonu. Odczep był na 10

zwoju. 

Na  fotografii pokazano wnę-

trze  plastykiwej  obudowy  Z-54 

(po  zdjęciu  pokrywki)  z widocz-

nymi  gniazdami  koncentrycznymi 

wejścia  i dwóch  wyjść,  autotrans-

formatorem  na  wejściu  (przewód 

w zielonej  izolacji),  transformato-

rem  „magicznego  T”  (przewody 

w białej  i pomarańczowej  izolacji) 

oraz  opornikiem  100Ω.  Jest  to  wy-

konanie  dla  sygnałów  w.cz.  o bar-

dzo niskim poziomie mocy, z prze-

znaczeniem  na  sumator  sygnałów 

w.cz.  doprowadzanych  z dwóch 

równoległych  fazowanych  po -

przecznie  AOB.  Komponenty  we-

wnątrz pudełka oraz śrubki mocu-

jące gniazda koncentryczne zostały 

pokryte  cienką  warstwą  lakieru 

bezbarwnego  jako  zabezpieczenie 

przed wpływami atmosferycznymi 

(pudełko  leży  na  polu  w pobliżu 

dwóch  AOB).  Oprócz  połączeń 

przewodów  „ziemi”,  z użyciem 

śrub  i podkładek  sprężynujących, 

zastosowano  dodatkowo  lutowa-

nie  przewodów  „ziemi”  do  obu-

dów gniazd koncentrycznych (aby 

uniknąć  efektów  poluzowania 

kontaktów  skręcanych  śrubami  po 

upływie wielu cykli termicznych). 

Uwaga: podane wyżej typy rdze-

ni oraz liczby zwojów zostały zop-

tymalizowane  pod  kątem  pasma 

amatorskiego 160 metrów. 

SP7HT i SQ7FI

50Ωm  (będzie  pewne  niedopaso-

wanie)  idącym  do  pomieszczenia 

radiostacji.

Bardziej  eleganckie  rozwiązanie 

wykorzystuje  układ  „magicznego 

T”, zatrudniając go w roli sumatora 

sygnałów  pochodzących  z dwóch 

źródeł.  Podstawowy  schemat  elek-

tryczny  jest  przedstawiony  na 

ry-

sunku 2. 

Dla  zakresu  częstotliwości  od 

0,1 do 30MHz można go wykonać, 

nawijając  bifilarnie 5 do 7 zwojów

na  dwuotworowym  rdzeniu  fer-

rytowym  z mieszaniny  #73.  Wy-

konywane  przez  SP7HT  układy 

„magicznego  T”  na  dolne  pasma 

amatorskie  bazowały  na  2  sklejo-

nych z sobą rdzeniach toroidalnych 

(użycie  2  rdzeni  zmniejsza  straty) 

jednootworowych  MN8CX  (są  to 

rdzenie zalecane przez ON4UN dla 

dolnych pasm amatorskich). Uzwo-

jenia zawierały 2 razy więcej zwo-

jów  (2  x  14)  przewodu  w cienkiej 

izolacji z teflonu. Na wyjściu suma-

tora (Source) występuje impedancja 

wynikająca  z równoległego  połą-

czenia obu impedancji dołączonych 

do  obu  wejść  (Load  1  oraz  Load 

2).  Do  standardowych  impedancji 

kabli  koncentrycznych  można  się 

dopasować,  stosując  dodatkowy 

Rys. 3. Wnętrze plastikowej obudowy Z-54 (po zdjęciu pokrywki) z widocznymi gniazdami 
koncentrycznymi wejścia i dwóch wyjść, autotransformatorem na wejściu (przewód w zielo-
nej izolacji), transformatorem „magicznego T” (przewody w białej i pomarańczowej izolacji) 
oraz opornikiem 100

Ω

Rys. 2. Schemat elektryczny „magicznego T”

Czytelników  

pytających o antenę, 

która jest w tle analiza-

tora anten KF na okładce 

SR 11/06 informujemy, 

że jest to zespół anten 

wykorzystywany przez 

Pawła SP7SP (antena 

GPX-7 + duobander 7  

i 10MHZ i dodatkowo 

Yagi na 60MHz). Dzięku-

jemy Pawłowi SP7SP za 

udostępnienie zdjęcia.