Raadioamatööride antennid

Väljavõte

1 Raadioamatööride antennid Sissejuhatus teemasse Moto: püüdes haarata haaramatut (Kozma Prutkovi parafraseerides) Teolan Teo Tomson, ES1AO ERAÜ talvepäev Mustamäel,

2 Idealiseeritud elektrijuht vabas ruumis 2 Tähelepanuks: juhtme (antenni) kiirgusvõimsus, W: P= I (h e /l) 2 Lainetakistus: Z 0 =(L/C) ½ Töörežiim Lainerezžiim vaba juhtme algusosas ~ I 1 I 2 =0 Z L =Z sobivalt koormatud I U Z Z L =Z 0 I 1 I 2 >0 ~ Z L Z L I 1 I 2 >0 Z L =0 ~ Z L =0 Seisulainesuhe: SWR = (I 1 +I 2 ) / (I 1 -I 2 ) Parim, kui SWR 1

3 Loengus kasutatavad põhimõisted 3 Omadus Omavõnkesagedus Resonantsnähtused ilmnevad, kui l=n l/4 Antenni (efektiivne) kõrgus h e selgitus Herzi antennidel: l =143/f (poollainedipooli arvutusvalem) Marconi a.-del : l =75/f (veerandlainevertikaali arvutusvalem) Herzi antennidel: h e = h, kui h l/4 Marconi a.-del : h e 0.64 l/4 Toitepunkti impedants, W Polarisatsioon NB: polarisatsioon säilib lähiruumis Ribalaius Df Kiirgusnurk (horisondi suhtes) Mida madalam, seda soodsan DX-dele Suunadiagramm (horisontaalpinnal) Mida teravam sagar, seda kontsentreeritum energia Võimendus (gain), dbi, dbd Isotroopse kiirgaja või poollainedipooli suhtes ~30...~3000 (GP...Zepp) Herzi antennidel: horisontaalne või vertikaalne (asend!) Marconi a.-del : vertikaalne Suurem C/L suhe (läbimõõt) tagab suurema ribalaiuse; traatantennil n khz; Sõltub kõrgusest ja korruste arvust (lisaslaidil) Sõltub traatantenni pikkusest,(lisaslaidil) ja suundantennil elementide arvust Isotroopne kiirgaja: Џ või X

4 Antennide sugupuu: klassifikatsioon tunnuste järgi Antenne klassifitseerides 4 Antennide modifikatsioone on lõputu hulk ; antenn on pööratav: ühenduskoht x-x on nii sisendiks kui väljundiks Polarisatsioon: horisontaalsed, vertikaalsed esituskava Lainerežiim: seisulaine, jooksevlaine Konstruktsioon: traat-, varras-, mahulised antennid vertikaalsed mono multi Kontuur: avatud, suletud Sagedusriba: monobänd-, multibänd- ja lairibaantennid horisonaalsed mono multi Horisontaalne kiirgusdiagramm: tava-, suund- ja ringkiirgusega antenn Tava ja suundantennid (Horisontaalne ja vertikaalne) suunatavus: fikseeritud, pööratavad muud Grupeering: lihtantennid ja antennigrupid (peamiselt virnastatud (stacked)) Kontsentreeritud parameetritega antennid: magnetic loop, E/H-antenn

5 5 Dipoolantenni horisontaalne suunadiagramm Lobe Лепесток Sagar (kiir?vihk?)

6 Dipoolantenni vertikaalne suunadiagramm 6

7 Marconi antenn: veerandlaine vertikaalantenn 7+ l/4 28 W l/ 4 l/ W 50 W TX 50W TX Näide: 160m vertikaalhelix ~38m montaažitraati keritud ~10m noorele kuusetüvele 15mm sammuga G-sidestus ~1m kõrguselt; maandatud sauna (~1.5m sügavusel oleva) veetorustiku külge NB: ülimalt kitsas riba: khz Tulemus: sided EU piirides.

8 Tuntumad vertikaalantennid NB: iga vertiaalantenn pole Marconi antenn o ~50W TX 3 või 4 haara a l/4 Ground plane GP: monobändiantenn Väidetav (Rothammel) võimendus +3dBd 90 o l / 4 l/4 ~30W 50W 75 75W TX Sobitamine Z s Z v =Z 2 l Cushcraft R7: multibändiantenn Levinud soitused ; 28-2x75-50; x50-50 NB: toitepunkt/mast kõrgemale, muidu töötab halvasti! ES5TV (ES9C) kasutab faseeritud Marconi antenne suundantennina

9 Monobändiantennid: poollaine horisontaalantenn Toitepunkti lainetakistus Z 0 on tegelikult keerukas funktsioon! 8 Keskelt toidetav dipool Kõikide keerukate antennisüsteemide ema Puudus - ei sobi tööks paarisharmoonilistel! Toide: nii kaabli kui avatud & häälestatud liiniga Z 0 Otsast toidetav zepp Sobitatav kõikidele kordsetele harmoonilistele Täpsemalt allpool! Puudus: toide avatud ja häälestatud liini kaudu Z 0 D-sidestusega poollaineantenn Puudus töötab ainult põhisagedusel! Suur purjepind Eelis suvalise pikkusega liin

10 Erijuht: inverted V 9 Dipooli erijuhtum: Inverted V Ei sobi tööks paarisharmoonilistel! x x 50(75) W Eeskätt välipäevaantenn jääv Z 0 75, W muutuv kõrgus! ~0.35l+2m 2...3m

11 10 Multibändiantennid Multibändizepp Järjestikvõnkering 80, 40, 20 & 15 m bändile Rööpvõnkering 10 m bändile 41.2 m X X Kasutatud edukalt UR2AO s Püssi perioodil Puudus tülikas käsihäälestus X X 13.75m (pro20. 6m) T X Bibändzepp 40 & 15 m bändile ei vaja sobitusseadmeid, kuid toitepunkti nihutamine on soovitav jooksvalt kasutatusel ES1AO s Puudus ebaõnnestunud redel 10.4 m 0.5 m 20.7 m 50W, Tx/TRX EZ-Wire ERAÜ kodulehelt (ES2RDX) ES2RDX kogemus on positiivne. Ostutoode ja sobiv tööks ka WARC bändidel! ES1AO kogemus siiski pigem negatiivne Balun: 3x9 m200

12 10+ EZ-Wire soovitatud pikkusi ja reklaamitud SWR bändide kaupa Wire Lenght 1.8 Mhz 3.7 Mhz 5.3 Mhz 7.1 Mhz 10.1 Mhz 14.2 Mhz 18.1 Mhz 21.2 Mhz 24.9 Mhz 27.2 Mhz 28.5 Mhz 50.1 Mhz 41.5m m m 1.6 >>3 >>3 1.4 >>3 >> >> ES1AO experiment: 16.2m, h=8m 50Bч 32x16x8 mm: 9x3 \\\ 50Bч 32x16x8 mm: 30x3

13 Multibändiantenn Windom 11 Traatfiidriga Vajab head maandust 41 m Kaod pikas liinis Pole häirekindel 80m küllalt hästi, mujal käib kah. Ülima lihtsuse tõttu oli väga populaarne NL s (võib-olla ka mujal) TX 13.6 m 1 mm >5 m 2mm Lintkaabliga 41 m häirekindel pole isiklikku kogemust 13.6 m 2mm T X 75 või 50W kaabel Trafo 1:2 Koaksiaalkaabliga häirekindel vajab keskmist masti töötab rahuldavalt v.a 15m bänd TX 13.6 m koaksiaalkaabel 1.5 mm Ferriittrafo 1:2 (@ 75W) Ferriittrafo 1:3 (@50W)

14 Monobändiantennid: täislaine raamantenn loop 12 Klassikaline Loop dbd võimendus mugav sobitus altpoolt toidetav hooldusmugavus Z 0 =100 W a l/4 Deltaloop mugav sobitus mugav püstitada toitepunkti x-x suvaline valik pööratud D loop on eelistatud Teravate nurkade tõttu voolud kompenseerivad üksteist ja efektiivsus väheneb külili loop mugav püstitada voolupaisude vahe on suurem, gain >4 dbd mugav sobitus altpoolt toidetav hooldusmugavus (Minu armastatud antenn, Hi! Kasutusel (7), 10.1 ja 14MHz

15 13 Topeltruut ehk Hartšenko antenn skeem 1G3 antenn x x Z 0 = W Kahesuunaline, sobib (Tallinnas ) 6m bändil (OH, YL) Võimendus dbd Painduva antennitraadi puhul valmistatav portable na

16 Kuupantenn 14 skeem Eesti esimene UR2BU kuupantenn, Tartu, 1958 a 1.05(1/4) l V a 1/4 l 1/8 l x x x W, ~6...7 dbd NB: UR2AR tegi aastal 1960 (14MHz) 3-el kuubi ja 10W ga SSB l kiiresti DXCC!

17 Yagi (grupid ) 15 d=0.14l d=0.14l Kõige levinum HF suundantenn on 3-el yagi D=0.45l V=0.48l x x R=0.51l F/B=25 db Kas 1X6 el või 2X 3 el? Gain, dbi Gain by W6PQL DGain, db Gain G G+3dB G+6dB

18 Monobändi suundantenn 16 HB9CV Nurkpeegeldajaga dipool

19 HB9CV horisontaalne suunadiagramm 17 x x l/4, 75W 50W l/4, 75W või 3l/4, 75W x x Stäkitud HB9CV: ~8 dbd SWR=1.1

20 Lairiba-suundantennid Logoperioodiline antenn 18 x x Rothammeli analoogi põhjal; ~8dB ja Fmax/Fmin=3...4, seega kas MHz on võimalik?

21 Magnetic loop 19 Kõrgepingeline pöörik pd<10l 50 W Kiirguskaod Aseskeem Suunadiagramm

22 (vask)silinder E-H antenn mm Faseerimispool 8x ПЭВ mm Tsentraaljuhe (vask)silinder Juhe piki seina 660 mm 110 mm 36 mm Häälestamispool 38x ПЭВ MHz E-H antenna by UA1ACO 110 mm polüpropüleentoru

23 ES1LS

24 ES1OX

25 ES2FN

26 ES2IPA (ES0IA)

27 ES2MC

28 ES5PC 2008)

29 ES5TV (ES9C) monster faseeritud vertikaal

30 OH6QR

31 YL2GD

32 ES1AO