anteny.indd

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

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

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

71 + j 3

b. koniec boku

3,93

4100 - j4000

7,15
a. narożnik

5,35

1400 - j 30

b. koniec boku

5,17

1900 - j3000

10,1
a. narożnik

6,59

1000 - j 600

b. koniec boku

6,46

350 - j2000

14,1
a. narożnik

6,78

600 - j 200

b. koniec boku

7,29

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