.

Ο λόγος στασίμων 1:1 ενός κεραιοσυστήματος, δεν συνεπάγεται τον 1:1 λόγο μεταφοράς ισχύος, προς την κεραία!

Wednesday, 6 April 2011

Κατασκευή HF multi-band Ground Plane


Όλα ξεκίνησαν στα τέλη του 1980 με αυτό το βιβλίο και το περιεχόμενό του. Όλες οι κεραίες για όλες τις συχνότητες και για όλα τα γούστα και τα πορτοφόλια. Ειδικά το τελευταίο!!!
Αφού είχα καταφέρει τότε να αφομοιώσω μέσα στο κεφάλι μου ότι MATCHBOX είναι ο συζεύκτης και όχι το “κουτί με τα σπίρτα!!!” είχε σειρά να προσηλωθώ σε αυτή την κεραία.
Με την ανεπάρκεια ανοικτής γραμμής και την ανυπαρξία τοροϊδή πυρήνα, είχα προσπαθήσει να την τροφοδοτήσω με ομοαξονικό καλώδιο στις συχνότητες του τότε, αλλά είχα ελάχιστες και απογοητευτικές αποδώσεις!
Μέχρι που αγόρασα ένα ψαροκάλαμο 10 μέτρων και ξεκίνησα το ψάρεμα “ραδιοσυχνοτήτων”.
Βλέπετε την βάση της κεραίας με το κάθετο σύρμα να περιελίσσεται ελαφρά γύρω από το καλάμι για να μην συγκρατεί η ευέλικτη κορυφή το βάρος του.
Η τροφοδοσία πιά γίνεται με ανοικτή γραμμή η οποία δεν είχε κανένα πρόβλημα και καμία ένδειξη απωλειών από το “έρπειν” στα κεραμίδια!
Την ονομάζω “δίπολο σε ορθή γωνία με το ένα σκέλος κάθετο”. Μια καλή και ταιριαστή κεραία για το “Καθιστό Μουλάρι Που Τρώει Κίτρινα Αχλάδια Στη Κοιλάδα Των Στεναγμών Και Τρέχει Σφυρίζοντας”!
Οι Άγγλοι την ονομάζουν “upper and outer”!
Το τιούνερ δεν δυσκολευόταν να μου δείξει 1:1 στάσιμα* και η κεραία λάμβανε και εξέπεμπε πάρα πολύ καλά σε σχέση με άλλους σταθμούς και με άλλα report που δίνονταν.
Δεν “συντόνιζε” απλά στους 3.780MHz αλλά αρκετά συχνά και με την βοήθεια της διάδοσης βέβαια έφτανε το σήμα μου στην Ελλάδα!
Παρ' όλα τα 10 μέτρα ύψους στα 80m δούλευε σαν λ/8 και η σύνθετη αντίστασή της στο σημείο τροφοδοσίας ήταν περίπου 5Ωμ.
Με τις ελάχιστες απώλειες της ανοικτής γραμμής, την καλησπέρα μου στον Σπύρο SV2IGQκαι τον Αδάμο SV2KGA, την έλεγα!
Στην συνέχεια προστέθηκαν περισσότερα σύρματα στην βάση και η κεραία έγινε Ground Plane. Ξανά η κεραία δεν είχε κανένα πρόβλημα να δουλεύει αξιοπρεπώς σε όλες τις ραδιοερασιτεχνικές περιοχές από τα 80m έως και τα 10m.
Άνοιξη του 2007 ήταν που δεν άκουγα στο Λονδίνο τον Διονύση SV1HFH από την Αθήνα, παρ όλο που στην Αθήνα ήταν δυνατός και θέλησα να τον βοηθήσω και να του βελτιώσω την “κεραία” του.
Τυπικό σύστημα.
Αλουμινοσωλήνας 10+κάτι μέτρων, κάπλερ και γειωμένα ράντιαλ(?) στα σκουριασμένα κάγκελα! Και ένα πολύ μακρύ καλώδιο να γειώνεται στην βρύση της αυλής!
Σας θυμίζει την εγκατάστασή σας???
Η μετατροπή ήταν εύκολη και απλή.
Αποσύνδεσα τα “ράντιαλ” από τα κάγκελα και τα στερέωσα μονωμένα με την βοήθεια χοντρής μεσινέζας. Αφαίρεσα επίσης και την “γείωση” από την αυλή κρατώντας το περισσότερο δυνατόν σύρμα και στερεώνοντας το κι αυτό με την πετονιά.
Μεταξύ του κάπλερ και του κάθετου μονόπολου παρέβαλα ένα 4:1 balun το οποίο είχα φτιάξει και είχα μαζί μου γι αυτήν την περίπτωση.
Τέλος, ο Διονύσης είχε πατήσει τα κουμπιά του έτσι όπως αυτός ήξερε και τα ρεπόρτα του, ήταν ενθαρρυντικά.
Ευτυχώς για αυτόν και ατυχώς για μένα φεύγοντας με το ταξί με είχαν πάρει τηλέφωνο από την δουλειά να γυρίσω πίσω. Σημειωτέων ότι είχα έλθει Ελλάδα νωρίς εκείνο το πρωί!!!
Την επόμενη ημέρα το απόγευμα είχα ακούσει κι εγώ με την σειρά μου τον Διονύση 9plus στον Λονδίνο.
Η ground plane με το κάπλερ και με τις βελτιώσεις μου δούλευε!
Να σας πω εδώ (και να συμπληρώσω μετά από καιρό!) ότι η προηγούμενη κεραία του Διονύση, την οποία είχε κατεβάσει για να πετάξει και τελικά την χάρισε, ήταν η Maldol MFB-300. Αυτή η κεραία για την οποία ο Ιαπωνέζος σχεδιαστής της αν είχε λίγο... φιλότιμο, θα έπρεπε να είχε κάνει σεπούκου.
Χαλάσαν και οι Ιάπωνες γι αυτό κυκλοφορεί τόση σκαρταδούρα στην αγορά!
Λίγο αργότερα είχα δημοσιεύσει το άρθρο με τις RF Γειώσεις και σε ανταλλαγή e-mails με τον Νίκο(δεν γράφω το χαρακτηριστικό) που τον ενδιέφερε, του είχα συστήσει να φτιάξει την κεραία με απόλυτα συμμετρικά αντίβαρα και του είχε δουλέψει με πολύ καλά αποτελέσματα, σε όλες τις περιοχές μας.
Καιρό αργότερα με είχε πάρει τηλέφωνο ο Διονύσης να ρίξω μια ματιά στην κεραία του γιατί την είχε μεταφέρει και κάτι δεν πήγαινε καλά όπως πριν.
Η κεραία ήταν στο κέντρο της ταράτσας τώρα αλλά αφού δεν είχα αφήσει οδηγίες για τον τρόπο σύνδεσης του balun αυτό είχε συνδεθεί “ανάποδα” κατά κάποιο και η κεραία δεν απέδιδε.
Μαζί μου ήταν και ο μαθητής, για να του δείξω τι και πως το είχα κάνει, ο SW1???
Τον βλέπετε στην φωτογραφία. Όποιος τον αναγνωρίζει ας με ενημερώσει να γράψω σωστά το χαρακτηριστικό του.
UPDATE 14/01/12

Στη φωτογραφία είναι ο SV1HEU.
Σωτήρης SV1HER.
Αυτή είναι η Multi-band Ground Plane.
Είναι εύκολη στην κατασκευή και φτηνή.
Μπορείτε να την τροφοδοτήσετε με ανοικτή γραμμή ή με ένα αυτόματο antenna coupler χρησιμοποιώντας όμως ένα balun 4:1 βοηθώντας το κάπλερ σας έτσι να δουλεύει ξεκούραστα και να αποδίδει περισσότερη ισχύ στην κεραία από το να την καταναλώνει μέσα του σαν θερμότητα (και σαν dummy load ίσως).
Και η μετατροπή των “μονόπολων”είναι εύκολη αφού στην ουσία το μόνο που χρειάζεται είναι τα σύρματα να μην είναι γειωμένα (RF ΓΕΙΩΣΗ στην ταράτσα πενταώροφης! Χα!) και ένα φτιαχτό 4:1 μπάλαν!
Επίσης τα αντίβαρα θα πρέπει να έχουν ίσο μήκος με το κάθετο, όσο και να είναι αυτό.
Τα ασύμμετρα τυχαία μήκη ράντιαλς γειωμένα τσάτρα-πάτρα, εισάγουν ανεπιθύμητες απώλειες ισχύος στο κεραιοσύστημα.
Μην ξεχνάτε ότι η κεραία έχει εξελιχθεί από ένα συμμετρικό δίπολο, έστω και με τα σκέλη του σε ορθή γωνία!
Η ΣΥΜΜΕΤΡΙΑ λοιπόν είναι το επιζητούμενο!

ΠΡΟΣΟΧΗ ΟΜΩΣ!
Η κεραία αυτή είναι κάθετη και με σωστά αντίβαρα, έχει χαμηλή γωνία ακτινοβολίας σε σχέση με τον ορίζοντα.
Ενδείκνυται δε για DX από τους 7MHz και πάνω. Αν κατά τύχη χρησιμοποιείτε “μονόπολο και γειωμένα ράντιαλ” για άλλες "περίεργες" συχνότητες, μην την φτιάξετε.
Δεν κάνει για σας και θα απογοητευτείτε!

*Η ένδειξη 1:1 στάσιμα σε μια γέφυρα μέτρησης δίπλα στο μηχάνημα δεν δείχνει σε καμία περίπτωση την ΑΠΟΔΟΣΗ ΤΗΣ ΚΕΡΑΙΑΣ.
Αν αντικαταστήσετε την κεραία με ένα dummy load την ίδια ένδειξη θα δείτε!
Η ένδειξη 1:1 ή δια το τυπικότερο 1.1:1, δείχνει στο κύκλωμα προστασίας του πανάκριβου Πομποδέκτη μας ότι υπάρχει προσαρμογή σε 50Ωμ φορτίου και έτσι μπορεί να αποδώσει πλήρως τα 100W ή τα 200W ή όποια άλλη ισχύ αποδίδει.
Από εκεί και μετά αυτό που πρέπει να επιδιώκουμε είναι, το ομοαξονικό καλώδια να μην είναι κατανάλωση αλλά αυτό που πρέπει να είναι. Να είναι δηλαδή ΑΓΩΓΟΣ της ραδιοσυχνότητας στην κεραία και να αποδίδει την περισσότερη δυνατή ισχύ πα' όλη την δυσπροσαρμογή ή οποία υπάρχει σε εκείνο το σημείο όταν η κεραία καλείται να εργαστεί πέραν της συχνότητας ιδιοσυντονισμού της!
Για απώλειες ομοαξονικών καλωδίων σε καταστάσεις δυσπροσαρμογής, διαβάστε την ανάρτηση για τα SWR.

Άσχετο?
Έχω απλώσει ένα σύρμα μήκους 20 μέτρων στην αυλή σε σχήμα Π.
Ύψος και από τις δύο κάθετες πλευρές 4 μέτρα και 12 μέτρα τρέχουν οριζόντια.
Το έχω συνδέσει στην ένωση του κονέκτορα με τις αντιστάσεις, του dummy load που σας έχω παρουσιάσει.
Με το Ten-Tec Argosy II, την Extended Double Zepp κεραία για τα 20m και με 50W ισχύ εξόδου, ακούγομαι στην Ελλάδα στους 3.770MHz, συνήθως 9+10db, περίπου. Γυρίζοντας τον επιλογέα στην θέση του φορτίου και με το σύρμα συνδεδεμένο πέφτω στις 9 παρά κάτι μονάδες αλλά έστω και έτσι, με πρόβλημα θορύβου, ακούγομαι.
Θα επανέλθω επ' αυτού με περισσότερα πειράματα και αποδείξεις.
ΝΑ ΠΡΟΣΕΧΕΤΕ ΤΙΣ ΑΓΟΡΕΣ ΣΑΣ ΓΙΑΤΙ ΚΑΙ ΤΑ DUMMY LOAD ΕΚΠΕΜΠΟΥΝ!!!