DRÁTOVÁ ANTÉNA

V návodech na webu a v nejrůznějších příručkách se dají najít stovky popisů nejrůznějších antén, takže ubohý začátečník, který se teprve chystá „vylézt“ na KV pásma je z toho celý tumpachový, co by si měl vybrat. Dobrá rada je – začít s tím nejjednodušším, a to je – samozřejmě, co jiného – kus drátu.

Taková anténa sice může mít libovolnou délku, ale je nutno si uvědomit, jak to ovlivňuje její vlastnosti. Na její délce tak závisí třeba vyzařovací charakteristika a vstupní impedance.

Závislost vyzařovacího diagramu na délce antény

Závislost vstupní impedance na délce antény

Její délka se měří od bodu připojení do přizpůsobovacího členu (ATU) až k izolátoru na jejím protilehlém konci. Tyto antény jsou používány téměř od počátků bezdrátové komunikace v různých obměnách a pod různými názvy, jako „anténa Fuchs“, „Long Wire“, „obrácené L“, „End fed wires“ nebo „Random Wire“ a vzájemně se liší způsobem připojení k vysílači. Všechny ale mají jedno společné – jsou napájeny na konci proti zemi. Často jsou tyto antény použity jako vícepásmové pro násobky vlnové délky a jejich instalace je opravdu velmi jednoduchá.

Drobná poznámka mimo téma: Úplně prvé antény (v roce 1865) byly svislé, tak zvané vertikály a samozřejmě – za použití kvalitní protiváhy (uzemnění). Marconi se narodil až v roce 1874.

Anténa podle tohoto obrázku může být napájena několika způsoby, v závislosti na předpokládaném použití. Ale musíme mít na paměti, že je zde nutností použít dokonalé uzemnění, což sníží vysokofrekvenční problémy v HAM-shacku i v celém domě.

Půlvlnná anténa napájená na konci.

Je to typická jednopásmová anténa. Její provedení vidíme na předešlém obrázku, délka anténního vodiče (včetně svodu až k ATU) je polovina vlnové délky nebo její násobek (mínus zkracovací součinitel, ale o něm si povíme jinde), tedy rezonanční délka antény se určí ze vzorce:

l=150*(N-0,05)/fx    (m, MHz, N=1,2,3,..)

V napájecím bodě této antény je impedance, která je obecně předvídatelná, a tedy zde použijeme transformátor nebo přizpůsobovací člen, například podle následujícího obrázku. Pro známé transformace impedance můžou mít hodnoty L a C pevné hodnoty, ale vhodnější je použít proměnné hodnoty, pro případ různých  hodnot impedance antény.

Tabulka hodnot obvodů LC pro různé výstupní impedance Ro

Vstupní impedance Ri = 50 ohmů

Závislost PSV na délce antény

Délka antény m	1.8 MHz	3.5 MHz	7.0 MHz	10 MHz	14 MHz	18 MHz	21 MHz	24 MHz	28 MHz	50 MHz
54	5.2	1.6	1.1	1.1	1.8	1.3	1.6	1.7	1.2	1.5
53	4.65	1.2	1.2	1.2	2.1	1.4	1.4	1.5	1.2	1.1
50	3.5	1.1-1.7	1.3	1.6-1.7	1.6-1.9	1.8-1.9	1.1-1.5	1.5	1.1-1.7	1.1-1.5
45	3.2	2.2-2.6	2.4	2.4	1.4-1.6	1.3-1.4	1.1-1.2	1.4-1.5	1.1-1.6	1.0-1.6
41.5	3.4	2.7-3.5	2.6	1.6-1.7	2.0-2.1	2	1.6-1.7	1.5	1.5-1.7	1.1-1.4
35	3.3	3.8-3.9	1.2-1.4	1.6-1.7	1.6	1.8	1.6-1.7	1.4	1.1-1.7	1.4-1.5
30	2.8	3.0-3.5	1.6-1.8	2.3	1.8-2.0	1.3-1.4	1.1-1.3	1.7	1.1-1.7	1.1-1.7
27	2.8	2.5-2.8	2.1-2.3	1.8-2.0	1.2-1.4	1.9	1.7-1.8	1.4	1.5-1.7	1.2-1.6
22	2.2	1.7-2.0	2.8-2.9	1.2	1.8-2.0	1.4	1.4-1.6	1.1	1.5-1.7	1.0-1.4
18	1.6	1.6	2.0-2.1	2	1.4-1.6	2	1.0-1.1	1.6-1.7	1.2-1.4	1.4-1.6
16.2	1.6	1.4	1.4-1.6	1.5-1.6	1.1-1.2	1.9	1.2-1.3	1.1	1.7-1.8	1.0-1.2
15	1.5	1.2-1.4	1.3-1.4	2.4	1.2-1.3	1.6	1.6-1.7	1.4	1.4-1.8	1.5-1.6
13.5	3	1.1-1.3	1.1	2.1	1.7-1.8	1.3	1.7-1.8	1.6	1.1-1.3	1.2
11	2.2	1.0-1.3	1.2	1.3	2.0-2.1	1.6	1.2	1.7	1.6	1.5-1.6
9	3	1.1-1.5	1.6-1.7	1.2	2.1	2	1.3-1.4	1.2	1.6-1.8	1.3-1.5
7.5	3.2	1.6-1.8	2.2-2.3	1.6	1.4	2.1	1.8	1.2-1.3	1.2-1.3	1.4-1.5
6.5	3.5	1.5-2.0	2.0-3-0	1.7	1.1	1.8	2	1.6	1.4-1.5	1.3

Tabulku zpracoval OE5REB

Uzemnění antény

Pojem "zem" v anténní technice neznamená hlínu. Je to část antény, která nahrazuje vodivý povrch Země, nejčastěji to je plech, síťka, tyčky, zábradlí, karoserie auta, trup letadla. Musí být elektricky vodivá a neprostupná pro elektromagnetické vlny. U těchto zde uvedených typů antén nesmíme zapomenout na to, že ta část, která visí ve vzduchu, je pouze polovinou antény. Proto je dobré uzemnění absolutní podmínkou pro její správnou funkci. Čas strávený na vytvoření dobrého zemnícího systému je dobře vynaložený čas a teprve tak získáme opravdu kvalitní anténu.

Kvalitní uzemnění umožní například kovová vodovodní instalace (rozvod studené vody, ale pozor – v poslední době se provádí spíše z plastových trubek). Uzemnění můžeme vyrobit i vlastními silami. Vykopeme 2 m hlubokou jámu, na dno umístíme velký kovový předmět, například trubku, kterou galvanicky spojíme se silným (pokud možno měděným) vodičem, který je spojen s kovovou konstrukcí nebo stožárem antény. Před zasypáním se doporučuje zalít jámu vodou, zvýší se tak vodivost země.

Zkracovací činitel

Elektrický proud se ovšem pohybuje v různě hustém prostředí různou rychlostí, proto absolutní rozměry (v metrech) jsou závislé právě na druhu prostředí, ve kterém se vlna šíří. Za tímto účelem se používá tzv. "činitel zkrácení", který vyjadřuje, v jakém poměru je délka vlny v daném prostředí k délce vlny ve vzduchu (ve vakuu). Proto se třeba u koaxiálních kabelů setkáváme s činitelem zkrácení 0,8 nebo 0,66 apod. Uvedené koeficienty jsou závislé na použitém materiálu dielektrika kabelu. Když do kabelu s koeficientem zkrácení 0,8 pustíme signál o kmitočtu 300 MHz, nebude délka vlny uvnitř kabelu jeden metr jako ve vzduchu, ale pouze 0,8 metru. To je nutné vědět při konstrukci fázovacích a symetrizačních vedení, balunů a různých filtrů tvořených z koaxiálních nebo i jiných vedení.

Jak nejlépe přizpůsobit inverted-L anténu?

Řadu příkladů a řešení najdete zde:
http://www.k1ttt.net/technote/matching.html

http://www.shortwavetech.8k.com/Shortwave%20Antennas.htm

http://myplace.frontier.com/~bwalker1945/LongWire.html

Další doporučená literatura:

[1] Amatorskie anteny KF i UKF, Z. Bieńkowski, E.Lipiński, WkiŁ, Warszawa 1978
[2] Antennenbuch, K.Rothamel, Deutcher Militarverlag, Berlin1966
[3]Procházka Miroslav: Antény - encyklopedická příručka, BEN - technická literatura, 2005,
[4]Matuszczyk Jacek: Antény prakticky - popisy konstrukcí, parametry, principy funkce antén, BEN - technická literatura, 2003
[5]Imrich Ikrényi, Amatérske KV antény
[6]Josef Daneš, Amatérska rádiotechnika a elektronika díly 1 až 4