Antenna Earthing ή Συστήματα Γείωσης Κεραίας!

Ακούγοντας σε συνομιλίες τις απίθανες απαντήσεις  σε ερωτήσεις συναδέλφων για RF γειώσεις και για ράντιαλ/αντίβαρα σε ταράτσες, ενημέρωσα το άρθρο το οποίο δημοσίευσα στις 07/03/11.

Το έχω ανεβάσει στο scribd απ' όπου μπορείτε να το διαβάσετε ή να το κατεβάσετε όλο ή μέρος αυτού!

Είναι πιό αναλυτικό με περισσότερες επεξηγήσεις και πιστεύω ότι θα βάλει το λιθαράκι του στην κατανόηση του ζητήματος της σωστής και άριστης απόδοσης της κάθετης κεραίας. 

Όπου κι αν την έχουμε εγκαταστήσει!

Την πρώτη ανάρτηση την έχω κρατήσει εδώ για την ανάγνωση των σχολίων.

  Antenna Earthing by Takis Perreas

Antenna Earthing!

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΕΙΩΣΗΣ

ΡΑΝΤΙΑΛΣ ΚΑΙ ΑΝΤΙΒΑΡΑ

ΕΞΥΠΝΕΣ ΚΟΥΒΕΝΤΕΣ!

ΕΞΥΠΝΕΣ ΚΟΥΒΕΝΤΕΣ

RF Γειώσεις από την SCG

Μερικές κεραίες, απλά δεν είναι πλήρεις χωρίς RF Γείωση. Αυτή η γείωση είναι διαφορετική και απέχει από τις άλλων ειδών γειώσεις. O έλεγχος του ρεύματος της κεραίας προϋποθέτει τον έλεγχο του ρεύματος γης. Όταν χρησιμοποιείτε ένα SCG Smartuner οι νόμοι που διέπουν την γείωση αλλάζουν διότι το SCG Smartuner μπορεί να αποδώσει την μέγιστη δυνατή ενέργεια στην κεραία αλλά, ο σχεδιασμός της κεραίας αυτής καθ’ αυτής είναι αυτό που θα μας ορίσει την συνολική απόδοση.

Το Smartuner μπορεί να μας παράσχει ικανοποιητικό ταίριασμα με ένα φτωχό RF σύστημα γης αλλά, η απόδοση της κεραίας θα είναι χαμηλή και η λειτουργία του σταθμού θα υπόκειται σε RF προβλήματα. Η αγωγιμότητα του εδάφους από μόνη της είναι ένας κακός αγωγός για την RF. Τα ράντιαλ μπορούν να βελτιώσουν την αγωγιμότητα του εδάφους και να παρέχουν μια αντιστάθμιση για το σημείο τροφοδοσίας της κεραίας, μειώνοντας έτσι την ανάδραση της RF ακτινοβολίας ( το γνωστό RFI).

Αυτές είναι μερικές γενικού ενδιαφέροντος πληροφορίες για την RF Γείωση που έχουν να κάνουν με το Smartuner.

Οι συμμετρικές κεραίες όπως, δίπολα και λούπες δεν χρειάζονται RF γη. Ασύμμετρες κεραίες όπως κάθετες, μαστίγια, μακριά σύρματα, τυχαίου μήκους και ανεστραμμένου L, θα πρέπει να έχουν αρκετή γη για να εκπέμψουν το μεγαλύτερο μέρος της RF το οποίο σε άλλη περίπτωση θα βρει τρόπο να επιστρέψει μέσα από απώλειες. Γι αυτό λοιπόν τον λόγο τοποθετείσθε όσο πιο πολύ γη έχετε χώρο για αυτή.

Εάν το σύστημα γείωσης είναι πιο ψηλά από το έδαφος, μπορείτε να φτιάξετε ένα πλέγμα γης από κοτετσόσυρμα ή οποίο άλλο πλεκτό αγώγιμο υλικό.

Ασύμμετρες κεραίες ψηλά στον αέρα , απαιτούν είτε ένα σύστημα με ράντιαλ είτε ένα πλέγμα γης το οποίο θα τοποθετηθεί από κάτω από την κεραία και θα συνδεθεί με την RF γη του Smartuner. Ένα πολύ καλό σημείο για να τοποθετήσετε το Smartuner είναι ακριβώς από κάτω από το πλέγμα γης.

Εντός του σπιτιού τα αντίβαρα γης μπορούν να τοποθετηθούν κάτω από χαλιά κατά μήκος τοίχων ή και έξω από το παράθυρο. Πρέπει να είστε πολύ προσεκτικοί όμως και να μονώσετε αυτά τα καλώδια λόγο του υψηλού δυναμικού στα άκρα τους.

Συνιστούμε ένα ελάχιστο έξη με οκτώ (6-8) ράντιαλς ( για κάθε μια μπάντα) αλλά η απόδοση θα αυξηθεί με περισσότερα. Θυμηθείτε να τα τοποθετήσετε συμμετρικά γύρο από την βάση της κεραίας για να αποφύγετε ακτινοβολία απ’ αυτά.

Μπορείτε να εξουδετερώσετε μερικώς τον θόρυβο από μολυσμένη γη ( βιομηχανικές περιοχές κλπ) με το να δημιουργήσετε την δική σας γη ακολουθώντας του ς παραπάνω οδηγούς.

Από το RADCOM Μάιος 05

Δια την αντιγραφή M/SV3AUW

ΓΕΙΩΣΕΙΣ

ΓΕΙΩΣΕΙΣ

Υπάρχουν δύο τύποι γειώσεως.

Η Ηλεκτρική Γείωση

 και η RF Γείωση.

Η Ηλεκτρική γείωση είναι μια απλή γείωση και έχει σαν σκοπό να ενισχύσει τον Ουδέτερο ή μηδενικό κόμβο της ΔΕΗ.

Συνήθως αποτελείται από μια ανοξείδωτη ή χάλκινη ράβδο μήκους 2 μέτρων καρφωμένη στο χώμα έξω ακριβώς από την οικία μας ή τον χώρο μας. Ένα χοντρό χάλκινο καλώδιο (χαλκός 16αρης) συνδέει την ράβδο με το ρολόι της ΔΕΗ και από εκεί με όλο το σπίτι.

Σε πιο εξειδικευμένες καταστάσεις όπως χρήση 3φασικού ή ύπαρξης αλεξικέραυνου, χρησιμοποιούμε το λεγόμενο τρίγωνο γείωσης με τρεις ράβδους αυτήν την φορά απέχοντας μεταξύ τους 1 μέτρο ή και λόγο παραπάνω. Άλλη μία εξειδικευμένη γείωση αποτελείται από κάμποσα φύλα χαλκού του 1 τμ σε στρώματα έχοντας ανάμεσα τους καρβουνόσκονη και ευρισκόμενα σε βάθος 2 μέτρων.

Λοιπόν, πως είπαμε ότι είναι η Ηλεκτρική γείωση; Ε, καμία σχέση με την RF Γείωση!

Αυτό το οποίο συνδέει την ράβδο γείωσης με τον ηλεκτρικό πίνακα ή με τον Σταθμό Ασυρμάτου μας είναι ένα καλώδιο. Αλλά τι καλώδιο και πόσο μεγάλο καλώδιο;

Θα μου επιτρέψετε να κάνω μια παρένθεση και να χρησιμοποιήσω μερικούς Αγγλικούς τεχνικούς όρους.

IMPEDANCE ή Σύνθετη Αντίσταση, είναι η αντίθεση της Αντίστασης και της Αντιαντίστασης ενός κυκλώματος, το οποίο διαρρέετε από εναλλασσόμενο ρεύμα. Η Σύνθετη Αντίσταση αυτή έχει τιμή το Ωμ και σύμβολο το Ζ.

REACTANCE ή Αντιαντίσταση είναι η αντίθεση στην ροή εναλλασσόμενου ρεύματος και συμβολίζεται με το Χ. Η αντίσταση αυτή από πυκνωτή λέγεται Χωρητική Αντίσταση και συμβολίζεται με το X_c και η αντίσταση από πηνίο λέγεται Αυτεπαγωγική Αντίσταση και συμβολίζεται με το X_L.

Το κάθε σύρμα λοιπόν έχει αυτεπαγωγή και κατά προέκταση Αυτεπαγωγική Αντίσταση. Όσο πιο μεγάλο είναι αυτό το σύρμα τόσο πιο μεγάλη θα είναι και η Αυτεπαγωγική του Αντίσταση και τόσο μεγαλύτερη η αντίθεση στην ροή του RF ρεύματος. Όσο πιο χοντρό το σύρμα τόσο πιο μικρή η αντίθεση στην ροή.

Κάτι ανάλογο δηλαδή με την DC αντίσταση του σύρματος. Όσο μεγαλύτερο το σύρμα τόσο μεγαλύτερη και η Αντίσταση και όσο πιο χοντρό τόσο πιο μικρή η αντίσταση για το δεδομένο μήκος.

ΟΜΩΣ η RF ρέει στην επιφάνεια του σύρματος ή του αγωγού μας ανεξάρτητα από το πάχος ή την διάμετρο αυτού. Και δεύτερον και κυριότερο έχει να κάνει με το μήκος κύματος. Το μήκος κύματος του DC είναι τεράστιο ενώ το μήκος κύματος της RF θα μπορούσαμε να πούμε ότι τριγυρίζει στα πόδια μας!

Όταν η X_L (Αυτεπαγωγική αντίσταση) μετρηθεί κατά το μήκος ενός καλωδίου, το εύρος της μεταβάλλεται από ένα μέγιστο έως ένα ελάχιστο και συνεχίζει να μεταβάλλεται σε περιόδους ανάλογες με το μήκος του αγωγού και την συχνότητα. Η DC αντίσταση δεν έχει περιόδους και μεταβάλλεται γραμμικά σύμφωνα με το μήκος της.

Εάν μετρήσουμε την X_L θα δούμε ότι παίρνει την μέγιστη τιμή της όταν ο αγωγός είναι περίπου το ¼ της συχνότητας. Αντίθετα έχει την ελάχιστη τιμή όταν ο αγωγός είναι περίπου το ½ της συχνότητας.

Έτσι δουλεύουν θεωρητικά τα loading coils στις multiband κεραίες και τα οποία, κάποιοι-κάπου, τα αποκαλούν και traps!?! Στο τέλος του πρώτου μήκους του σύρματος αυτής της κεραίας το πηνίο παίρνει την μέγιστη αυτεπαγωγή του X_L απομονώνοντας κατά κάποιο τρόπο το υπόλοιπο σύρμα επιτρέποντάς μας να συντονίσουμε σε μια μεγαλύτερη συχνότητα.

Για παράδειγμα λοιπόν, ένας αγωγός μήκους 2.5 μέτρων είναι λ/4 στους 28 MHz. Εάν τα 2.5 μέτρα αγωγού συνδέουν το μηχάνημά σας με την γη, να είστε σίγουροι ότι δεν το κάνουν! Αντίθετα μάλιστα εμποδίζουν την RF να φτάσει στην γη! Αν όμως ο αγωγός αυτός είναι λ/2 στην συχνότητα και επί του προκειμένου 5 μέτρα, η αυτεπαγωγή στο άκρο του θα είναι η ελάχιστη δυνατή γειώνοντας έτσι την RF. Οπότε θα πρέπει με την μέθοδο του κόψε-πρόσθεσε να βρούμε ένα μήκος αγωγού για αυτή την συχνότητα. Σε συνάρτηση πάντα βέβαια με την προηγούμενη αλλά και την επόμενη. Δύσκολα τα πράγματα λόγο των αρμονικών σχέσεων των διαθεσίμων συχνοτήτων. η οποία τον διαρρέει. Το κακό όμως είναι, ότι τα 5 μέτρα είναι λ/4 στους 14Mhz.

Οπότε ξεχάστε γειώσεις επάνω σε ταράτσες και άλλα αστεία που ακούγονται ανά καιρούς.

Αν ζείτε σε μονοκατοικία καλά θα κάνετε να μετακομίσετε το shack στο ισόγειο για να μην φτάσω στην ακρότητα του υπογείου.

Αν ζείτε σε πολυκατοικία ας προσέχατε αλλά, θα τα πούμε σε λίγο.

Είναι όμορφα να ζει κάποιος σε μονοκατοικία ή σε ένα εξοχικό. Να έχει το shack στον πρώτο ή στον δεύτερο όροφο και να μπορεί να μιλά και να αγναντεύει το πέλαγος ή τον κήπο του. Από τα RFιάσματα και τις απώλειες κάπου εκεί κοντά θα είναι και η εμβέλειά του. Να είστε σίγουροι ότι θα λύσετε πολύ περισσότερα προβλήματα προσθέτοντας μερικά μέτρα καθόδου, κοάξιαλ ή ανοιχτή γραμμή, και μειώνοντας αρκετά τα μέτρα της γείωσης σας και κάνοντας την να δουλέψει επιτέλους σαν RF γείωση.

Οι τυχεροί άτυχοι τώρα οι οποίοι ζουν σε πολυκατοικία.

Μην απελπίζεστε. Έχετε ελπίδα και το όνομα αυτής Αντίβαρο!

Εάν δεν μπορείτε να είστε πολύ κοντά στη Γη και να γειώνετε τα μηχανήματα με έναν πολύ μικρό σε μήκος αγωγό, δεν έχετε παρά να δοκιμάσετε το Αντίβαρο!

Κατά βάση Αντίβαρο ή Αντίβαρα χρησιμοποιούμε στη βάση μίας κάθετης κεραίας όταν αυτή είναι πάνω από το έδαφος δημιουργώντας έτσι ένα αποτελεσματικό πεδίο Γης.

Στη πιο απλή μορφή το αντίβαρο μπορεί να είναι ένα απλό κομμάτι σύρμα μήκους ¼ του λ. Και βέβαια επειδή το κάθε σύρμα είναι ¼ του λ για την συχνότητα που δουλεύουμε θα χρειαστούμε τόσα σύρματα, όσα για τις μπάντες που μιλάμε.

Αγωγό λ/4 βέβαια κι όχι λ/2, διότι αυτό που θέλουμε είναι να τραβήξουμε την RF μακριά από τον σταθμό μας κι όχι να βάλουμε φωτιά!

Για ακόμα καλύτερα αποτελέσματα μπορούμε να τραβήξουμε δύο σύρματα για την κάθε μία μπάντα, τα οποία βέβαια θα απέχουν μεταξύ τους. Για παράδειγμα, αν τα οποιαδήποτε κεραιοσυστήματά μας είμαι στην βορινή πλευρά του σπιτιού ή ακόμα και της πολυκατοικίας, αυτά τα δύο σύρματα θα μπορούσαν να τοποθετηθούν τα ένα με κατεύθυνση ΝΑ και το άλλο ΝΔ. Στα μέτρα του δυνατού και όσο οι συνθήκες μας επιτρέπουν.

Το βασικό και μερικές φορές πάρα πολύ δύσκολο είναι αυτό το μάτσο καλώδια να φεύγει από το shack και να περπατάει πάνω σε σοβατεπιά και να κρύβεται κάτω από χαλιά ή ότι άλλο κατεβάζει η ευδόκιμη φαντασία μας.

Για να μην σας κουράζω με υπολογισμούς σας δίνω έτοιμα κάποια μήκη Αντίβαρων.

160 μέτρα 40 μέτρα

80-75 μέτρα 20 μέτρα

40μέτρα 10 μέτρα

30 μέτρα 7 μέτρα

20 μέτρα 5 μέτρα

17 μέτρα 4 μέτρα

15 μέτρα 3.5 μέτρα

12 μέτρα 3 μέτρα

10 μέτρα 2.5 μέτρα

Όπως μπορείτε να δείτε στις χαμηλές μπάντες το μήκος του αγωγού είναι πολύ μεγάλο για μέσα στο σπίτι. Καλύτερα είναι λοιπόν από το να έχουμε διάφορα σύρματα στο πάτωμα και τις γωνίες, σαν τα μαλλιά της τρελής, να χρησιμοποιήσουμε ένα καλώδιο από κοντρόλ ρότορα ή κάτι παρόμοιο.

Το καλώδιο αυτό θα πρέπει να έχει μέσα του τόσους αγωγούς όσες μπάντες σκοπεύουμε να συντονίσουμε με αυτό.

Είναι πιο εύκολο αλλά και πιο αποδεκτό από “αυτήν-που-η-κάθε-επιθυμία-της-είναι-διαταγή” να χρησιμοποιήσουμε ένα τέτοιου τύπου καλώδιο. Ακόμα και δύο καλώδια!

Για παράδειγμα, εάν δουλεύουμε τα 80,40,20,15 και 10 μέτρα να χρησιμοποιήσουμε δύο κομμάτια καλωδίου μήκους 20 μέτρων το καθένα με 5 αγωγούς το καθένα μέσα του. Αφού ορίσουμε πιο χρώμα αγωγού θα αντιστοιχεί σε πια συχνότητα θα τα απλώσουμε στην τελική τους θέση, κατόπιν ΣΥΝΑΙΝΕΣΕΩΣ(!), και θα τα κόψουμε στα ανάλογα μήκη ίσως με ένα 5 % ανοχή. Θα αφαιρέσουμε στην συνέχεια τα μήκη τα οποία περισσεύουν για να μην έχουμε αποσυντονισμό εξ αυτεπαγωγής και το πιο λογικό είναι ότι έχουμε λύση το πρόβλημά μας.

Την μια μεριά μάλλον γιατί υπάρχει και η άλλη πλευρά!  

Που και πως θα συνδεθεί η άλλη πλευρά του αντίβαρου;

Η καλύτερη RF ΓΗ δεν μπορεί να αντικαταστήσει την ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΓΗ!!!

Ακόμα και 50 μέτρα να είναι το καλώδιο της ηλεκτρικής σας ΓΗΣ θα το αφήσετε ως έχει. Τα μηχανήματά σας χρειάζονται ένα σημείο αναφοράς μηδενικής τάσης.

Το εύλογο ερώτημα που δημιουργείται τώρα είναι, πως θα συνδεθούν όλα αυτά τα σύρματα, καλώδια, μηχανήματα μαζί;

Αποφύγετε να τα συνδέσετε όλα μαζί σε έναν κοινό κόμβο όπως για παράδειγμα το Tuner. Το μόνο που θα καταφέρετε είναι να φτιάξετε ένα δύσχρηστο κότσο.

Σε βιβλία ηλεκτρικής, ως επί το πλείστον θεωρίας, διαβάζουμε για μία μπάρα χαλκού στο πίσω μέρος του πάγκου μας και στην οποία επάνω γειώνουμε χωριστά το κάθε ένα μηχάνημα και το κάθε ένα καλώδιο. Πάρα πολύ σωστά αλλά εμείς δεν δουλεύουμε με τριφασικό!

Για θυμηθείτε τώρα τι λέγαμε στην αρχή για την RF? Ρέει στην επιφάνεια!

Αντί για συμπαγή μπάρα χαλκού, άστε που είναι και πανάκριβη, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα φύλλο χαλκού χαλκογραφίας ή πολλά μεγάλα κομμάτια εποξικής πλακέτας κατασκευών ή και ακόμα μια χοντρή χαλκοσωλήνα από τους υδραυλικούς. Το πάχος του χαλκού δεν έχει να κάνει με την RF. Η επιφάνεια μετράει!

Μια λωρίδα χαλκού οποιασδήποτε προέλευσης, πλάτους 15cm και μήκους όσος είναι ο πάγκος μας είναι υπέρ αρκετή. Με το μικρότερο δυνατόν μήκος αγωγού θα γειώσουμε τα μηχανήματά μας και μάλλον θα έχουμε λύση το πρόβλημά μας.

Επειδή μιλάμε για επιφάνεια παρά για κάποιο πάχος αγωγού, τις ενώσεις πάνω στον χαλκό θα τις κάνετε με κολλητήρι.

Ακόμα και αν θεωρείτε ότι δεν έχετε πρόβλημα με την RF, αν προσέξετε τα συμπτώματα ίσως να αναγνωρίσετε μερικά. Μπορεί να μην σας «τσιμπά» το μικρόφωνο κάθε φορά που το ακουμπάτε στα χείλια σας η ακόμα χειρότερα να σας «γαργαλά» το ρεύμα κάθε φορά που εκπέμπετε και να μην Rfιάζει η διαμόρφωσή σας, αλλά πάντα υπάρχουν ενδείξεις ανυπαρξίας RF Γης.

Το βαττόμετρο του μηχανήματος με το βαττόμετρο του Tuner δείχνουν διαφορετικές τιμές ισχύος. Θεωρούμε βέβαια ότι και τα δύο είναι στα μέτρα του δυνατού αξιόπιστα.

Υπάρχει αλλαγή στα στάσιμα τα οποία βλέπουμε όταν αφαιρέσουμε τις γειώσεις πάνω από τα μηχανήματα.

Υπάρχει αλλαγή στα στάσιμα αν προσθέσουμε ένα λ/4 αντίβαρο παράλληλα με την υπάρχουσα γείωση.

Διαφορετικές ενδείξεις στασίμων ή στάθμης θορύβου από δύο διαφορετικούς πομποδέκτες συνδεδεμένους στο ίδιο σύστημα γης.

Εάν παρατηρήσετε κάτι να μην δουλεύει σωστά κάνοντας τα πάρα πάνω τεστ, διαβάστε το κείμενο από την αρχή. Κάπου θα βρείτε την λύση στο πρόβλημά σας.

73’s de sv3auw/ τάκης περρέας

sv3auw@hotmail.co.uk