Anténa Loop Yagi pro pásmo 23 cm [1992]

Pavel Šír, OK1AIY

Vhodných antén byla vyzkoušena celá řada, počínaje jednoduchými směrovkami a konče anténami s parabolickými obrážeči různých průměrů. Odpověď na otázku, jaká anténa je nejlepší, není jednoduchá a záleží hlavně na vlastnostech, které požadujeme.

Základním požadavkem je co největší zisk antény. Pro práci z přechodných stanovišť je zase třeba mít anténní soustavu alespoň částečně rozebíratelnou a skladnou. Dobré vlastnosti v tomto směru prokázala anténa typu Loop Yagi, jejíž rozměry jsou uvedeny na obr. 24. Její autor G3JVL ji navrhl v několika délkách a jako 36 prvková má zaručený zisk okolo 20 dB. Mezi její dobré vlastnosti patří skutečnost, že podstatně nezmění vlastnosti i při nedodržení některých rozměrů (např. šířce prvků). Je zhotovena ze slitiny hliníku, prvky jsou nastříhány na nůžkách které nedělají otřep. Po provrtání otvorů jsou prvky svinuty na přípravku o vyzkoušeném průměru. jen zářič je zhotoven z mědi, aby bylo možné na jeho konce připájet kabel. K ráhnu je zářič přišroubován mosaznou zdířkou o průměru 6 mm, jejímž vnitřním průměrem 4 mm prochází napájecí teflonový koaxiální kabel typu VB PAK 50 - 2,95. V místě, kde vchází do otvoru zdířky je zbaven izolace a připájen. Mezi zářičem a ráhnem je mosazná podložka tloušťky asi 3,5 mm. V místě styku totiž není zcela přesně kmitna proudu, takže podložka představuje jakousi tlumivku oddělující tento vysokofrekvenční potenciál od ráhna.

Další zlepšení přináší řazení antén do skupin a "čtyřče“ z těchto antén, správně provedené a napájené je asi tak optimem pro standardně vybavené pracoviště.

Na obr 25 je znázorněno rozložení antén ve čtyřčeti a způsob propojení jejich napájení. Důležitým dílem anténního rozvodu je transformátor, převádějící impedanci přívodního kabelu 75 Ω na 12,5 Ω, která vznikne součtem impedancí v místě styku čtyř kabel 75 Ω připojujících jednotlivé antény. Na obr. 25 je jedno z možných řešení, tj. úsek vedení délky λ/4 o impedanci 29,5 Ω určené podle vzorce:

Z0 = (Z01 . Z02)1/2   [Ω]

kde Z01 je impedance vedení na vstupu čtvrtvlnného transformátoru a Z02 je impedance na jeho výstupu. Teflonová vložka zmenšuje a zkracuje rozměry 0,71 krát a to podle vzorce:

Z0 = 138 log (D/d) . 1/(ε1/2)  [mm,Ω]

kde D je vnitřní průměr stínění a d je průměr vodiče, ε teflonu je 2,04.

Průměr D byl dán rozměry získaného konektoru ze zařízení RAFENA a pro potřebnou impedanci Z0 29,5 Ω vyšel Ø d v tomto případě 8 mm. Celý transformátor byl s kompletně smontovanou anténou a kabelem nastaven podle reflektometru, jehož délka již nebude měněna. Změnou průměru vnitřního vodiče bylo od 8 mm postupováno po 0,2 mm a byl sledován ČSV spolu se sílou vyzařovaného pole ve vzdálenosti několika metrů, při čemž anténa byla připojena k vysílači. Zde popsaná anténní konstrukce umožňuje nastavovaný díl rychle vyjmout a pomocí druhého referenčního dílu se vrátit k původnímu výsledku. Změna průměru vedení na soustruhu byla prováděna tak dlouho, až ČSV byl nejmenší (a zároveň síla pole opravdu největší). Po dokončení nastavování celého transformátoru bylo čelo transformátoru zakrylo víčkem opatřeným otvorem pro vytékání vody. Pro jistotu je třeba při montáži orientovat toto víčko tak, aby se voda nemohla uvnitř udržet. Přívody k jednotlivým anténám je třeba provést takovým kabelem, který snese namáhání i v mrazu a neulomí se při prvním větru. Úseky dlouhé 72,8 cm jsou provedeny z teflonového kabelu typu VB PAK -2,95 a nejsou sice zcela “bez útlumu“, ale je jistota, že kabely nenavlhnou a obstojí i v těžkých klimatických podmínkách. Před namontováním anténního systému na střechu (nebo i na kopci, kde budeme jen několik dní) je vhodné celou anténu slabě nastříkat Rezistinem ve spreji.

Použití parabolických antén pro pásmo 23 cm

Je-li k dispozici parabolické zrcadlo, nabízí se alespoň jeho vyzkoušení a porovnání s anténou jinou, samotnou či skupinovou. Je pravda, že kdo vlastní parabolu jakýchkoliv rozměrů a o práci v mikrovlnách se vážně zajímá, nenechá si tuto příležitost ujít. Ten, kdo má s parabolami již nějaké ty zkušenosti dobře ví, že vhodná a správně ozářená parabola je “taktická zbraň“, rozhodující o úspěšnosti práce. O problematice parabol je podrobněji psáno ve stati o pomůckách, z grafu na obr. 147 je možné odvodit závislosti mezi kmitočtem, ziskem a vyzařovacím úhlem.

Pro pásmo 23 cm je použitelná parabola už od průměru 1,5 m. Vhodný a jednoduchý ozařovač je na obr. 26 a rozměry pro jednotlivá pásma jsou v tab. 3. Pro první přiblížení jsou s, oblibou jako materiál pro zhotovení ozařovače používány plechovky např. od džusu nebo okurek, případně čehokoliv, které mají na obrázku uvedené rozměry. Je možné také umístit do ohniska reflektoru vedle sebe dva samostatné zářiče, jeden pro 23 a druhý pro 13 cm. Pro přesné nastavení pomocí reflektometru je třeba vazební tyčinku opatřit na konci závitem a zde zašroubovaným červíkem (M3 nebo M4) doladit její přesnou délku. K tomuto účelu je ovšem třeba provrtat do plechovky otvor a to proti napájecímu konektoru, aby tudy bylo možné isolovaným šroubovákem jemné dostavení provést. Rovněž tak je tomu u kombinovaného zářiče pro 23 i 13 cm, jehož rozměry jsou na obr. 27. S volbou vhodného materiálu pro ozařovače je rovněž problém. Mosazný plech sice nerezaví, ale nesnáší silný mráz. pocínovaný plech zase brzy podléhá korozi, takže nezbude, nežli použít např. plechu pozinkovaného. Ve všech případech je třeba povrch i konektor ošetřit, např. rezistinem, aby se nerozpadl dřív, než pracně zhotovenou anténu použijeme při nějakém tom dalekém spojení.

V roce 2008 přepsal a upravil pro web OK2KKW Matěj OK1TEH se souhlasem OK1AIY