Miniaturní přijímací anténa W2PM Mini Diamond Receiving Flag

Stejně jako známé antény Flag, Pennant, Delta FO0AAA je i tato anténa nezávislá na zemi. Jde o zmenšenou verzi antény Flag, která je výsledkem experimentu, jehož smyslem bylo dokázat životaschopnost podobných antén a ověřit, kam až lze jít ve snaze anténu zmenšit. Anténa dosud nebyla nikde popsána, její autor se pouze o ní zmínil několika větami v jednom z mailing listů, který se věnuje pásmu 160 m.

Anténu tvoří čtverec o straně 1,5 m (!), postavený "na špičku", tedy v uspořádání Diamond. Rozměry jsou tedy stejné, jako u běžně používaných tzv. "magnetických" smyček, konstruovaných z koaxiálního kabelu.

Obr. 1. Anténa W2PM Mini Diamond Receiving Flag

Oproti takové anténě však má velmi zajímavý vyzařovací diagram, který je v horizontální rovině kardioidický s úhlem otevření (-3 dB) 110o a ve vertikální rovině kapkovitý s elevačním úhlem 36o, relativní činitel směrovosti (RDF - Relative Directivity Factor) dosahuje hodnoty 7,91 dB, což je srovnatelné s anténami typu Flag či Pennant. Tyto údaje jsou výsledkem analýzy, provedené programem, založeným na výpočetním jádru NEC-2. Anténa byla ve výšce pouhý 1 m nad průměrnou zemí.

Obr. 2. Vyzařovací diagram anténa W2PM Mini Diamond Receiving Flag v horizontální rovině

Obr. 3. Vyzařovací diagram anténa W2PM Mini Diamond Receiving Flag ve vertikální rovině

Obr. 4. Trojrozměrný vyzařovací diagram anténa W2PM Mini Diamond Receiving Flag

Anténa je zatížena rezistorem 660 ohmů, při tomto zatěžovacím odporu dosahuje maximálního předozadního poměru. Na vstupních svorkách lze počítat s impedancí 800 ohmů, pro napájení běžným koaxiálním kabelem 50 ohmů tedy bude nutné použít transformátor s převodem 16:1.

Průběh ČSV je plochý v poměrně širokém pásmu, obrázek jej zachycuje spolu s průběhem koeficientu odrazu v pásmu 1,8 až 4 MHz, je však možné počítat s plochým průběhem nejméně do 10 MHz. Analýza ukazuje vstupní impedanci Zin = 670 + j51,3 ohmu, ČSV je 1,21 a je uvažován při použití transformátoru 16:1.

Obr. 5. Průběh ČSV a koeficientu odrazu antény v pásmu 1,8 až 4 MHz při použití transformátoru 16:1

Obr. 6. Impedanční průběh antény ve Smithově diagramu (normovaný vzhledem k 800 ohm)

Analýza však rovnou ukáže jeden "háček", kterým je velmi nízká úroveň výstupního signálu - anténa má totiž "zisk" -43,5 dB. Zatímco u nezmenšené antény Flag o rozměrech 4,57 x 9,14 m se "zisk" pohybuje mezi -25 až -30 dB, je signál dodávaný touto anténou tak slabý, že můj zkušební předzesilovač se ziskem 18 dB nestačil a bylo nutné zapnout ještě předzesilovač v transceiveru. Díky nízké úrovni výstupní ho signálu se zvyšují nároky na oddělení soufázových proudů (tzv. common mode problem), takže běžné transformátory, vinuté na toroidních jádrech již nevyhovují. Vyhovují však transformátory konstrukce W8JI, navinuté na dvouotvorovém jádru BN73-202 (k dostání u GES Electronic, s.r.o). Primární vinutí na straně antény má 8 závitů, sekundární na straně koaxiálního kabelu 2 závity drátem 0,3 mm CuL.

Obr. 7. Transformátor, vinutý na třech slepených dvouotvorových jádrech BN73-202

Transformátor je vinut na třech slepených dvouotvorových jádrech. Za jeden závit je nutné považovat jeden průchod vodiče oběma otvory jader - jeden závit tedy bude mít tvar písmene U a vývody budou na jedné straně. Je třeba vinout velmi opatrně, aspoň pokud je použit běžný lakovaný drát CuL. Jádra opatrně slepíme a jejich otvory provlečeme měkkou silikonovou bužírku tak, aby se navinutý vodič neohýbal o ostré hrany feritového jádra, ale aby jej bužírka od těchto hran oddělovala. Tím zabráníme prodření izolace při vinutí. Funkci hotového transformátoru ověříme pomocí analyzátoru impedance (vyhoví i např. MFJ-259B). Primární stranu zatížíme odporem 800 ohmů (použil jsem 820 ohmů 0,25 W) a na sekundární straně měříme. ČSV musí být lepší, než 1,5 v pásmu 1 až 10 MHz. Průběh musí být velmi plochý, pokud se mění a najdeme výraznější minima, došlo pravděpodobně k prodření izolace drátu při vinutí a nastal zkrat mezi závity.

Anténu jsem zkoušel pouze na rychlo v místnosti, jako nosná konstrukce posloužily dřevěné štafle a smeták. Čtverec byl zhotoven z plného Cu vodiče s PVC izolací. Jako zatěžovací odpor jsem použil dva MLT 2 W rezistory 330 ohmů v sérii. Anténa byla napájena koaxiálním kabelem RG-58. I přes improvizovanou konstrukci bylo patrné velmi výrazné minimum vyzařovacího diagramu, které umožňovalo potlačit nežádoucí rušení a v řadě případů došlo i k potlačení signálů blízkých stanic. Signály z východního pobřeží USA a Karibského moře byly na 80 m velmi dobře čitelné. Maximum bylo velmi široké, práce s touto anténou tedy spočívá v tom, že se minimum natočí tak, aby byl maximálně potlačen momentálně rušící signál. Lze očekávat, že anténa bude citlivá na signály, zachycené a opětovně vyzářené vysílací anténou. Je tedy zřejmé, že bude výhodné vysílací anténu při příjmu rozladit, čímž se omezí rušivé signály, přicházející z více směrů díky opětovnému vyzařování vysílací antény.

Kopíruji z mejlu:

Mozna by se ti mohla na web hodit prijimaci antena W2PM.

73 RR

 

Jelikož autora tohoto článku znám osobně, jako výborného technika a experimentátora, a současně vynikajícího operátora (člena světových špičkových organizací), mohu tuto anténu všem, kdo mají problémy, vřele doporučit. V nejbližší době si ji zavěsím zvenku na okno, i když tím přijdu o hlavní výhodu – odstranění rušivých signálů.