Antenna Impedance Quiz

Είναι αποδεκτό αλλά και αποδεδειγμένο ό,τι μία δίπολη κεραία με μήκος σκέλους λ/4 του μήκους κύματος παρουσιάζει στο κέντρο της Σύνθετη Ωμική Αντίσταση 72Ωμ. Αφαιρώντας το ένα σκέλος και αντικαθιστώντας αυτό με πλέγμα αντιβάρων η Σύνθετη Ωμική Αντίσταση γίνεται πλέον το μισό ήτοι 36Ωμ.

Όταν λοιπόν είναι αποδεκτό αλλά το ίδιο αποδεδειγμένο ό,τι η δίπολη κεραία με μήκος σκέλους λ/2 του μήκους κύματος παρουσιάζει στο κέντρο της Σύνθετη Ωμική Αντίσταση ~5ΚΩμ πως είναι δυνατόν το μισό της κεραίας αυτής να έχει εξίσου την ίδια Σύνθετη Αντίσταση Zant. ~5ΚΩμ (όπως ισχυρίζεται ο πανεπιστήμονας του ΦουΜπου!) κι όχι ~2.5ΚΩμ?

α) το "Αξίωμα" επιτρέπει την διαίρεση της λ/4
β) το "Αξίωμα" δεν επιτρέπει την διαίρεση της λ/2
γ) είναι δυνατόν το λέει κι ο πανεπιστήμονας
δ) δεν είναι δυνατόν το υπαγορεύει η Φυσική
και ε) άσε μας ρε φίλε με τα κουίζ σου κάνει ζέστη κιόλας!

Ασφάλεια εκ της Η/Μ Ακτινοβολίας - RF radiation Safety

Η αρχική μελέτη έγινε στις αρχές της δεκαετίας του 90 και η μετάφραση-απόδοση έγινε από εμένα το 1994. Δημοσιεύτηκε δε στο περιοδικό Svνέα της ΕΕΡ. Με την έλευση των κινητών τηλεφώνων πολύ νερό έχει τρέξει στον μύλο της Ασφάλειας από την Η/Μ Ακτινοβολία. Αφού όλοι μας δεν μπορούμε να ξεκολλήσουμε το αυτί μας από το κινητό τηλέφωνο(!), ας προσέχουμε τουλάχιστον ως προς την ισχύ την οποία εκπέμπουμε.

Μιά επισήμανση προς τους κομπάρσους των λαϊκιστών μαρκουτσοφόρων δημοσιογράφων.

Σταματήστε να χρησιμοποιείτε το κινητό σας κατά την διαμαρτυρία σας ενάντια στις “κεραίες του θανάτου” και να ξέρετε ότι υπάρχουν δύο λογιών ακτινοβολίες.

Η ΗλεκτροΜαγνητική και η Ιονίζουσα.

Η Η/Μ δεν προκαλεί “ραδιενέργεια”!

ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΕΚ ΤΗΣ Η/Μ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ

Μία συχνά παραγνωρισμένη προφύλαξη ασφαλείας είναι η αποφυγή σε έκθεση μη αναγκαίας ΗλεκτροΜαγνητικής [Η/Μ] ακτινοβολίας. Ο Ραδιοερασιτεχνισμός είναι βασικά μια ασφαλής ασχολία αλλά ατυχήματα μπορούν να συμβούν εάν δεν χρησιμοποιούμε την κοινή λογική. Εδώ μπορεί να μας βοηθήσει η γενική επισήμανση μερικών βασικών προφυλάξεων ασφαλείας.

  ΕΙΝΑΙ Η Η.Μ. ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΗ;

Οι ιστοί του σώματος οι οποίοι είναι υποκείμενοι σε μεγάλα φορτία Η.Μ. ενέργειας μπορεί να υποφέρουν από σοβαρά εγκαύματα. Αυτά τα φαινόμενα εξαρτώνται από το μήκος ακτινοβολίας, την πυκνότητα της ενέργειας του Η/Μ  πεδίου το οποίο κτυπά το σώμα και ακόμα από συντελεστές όπως η πόλωση της ακτινοβολίας.

Σε συχνότητες όπου το μήκος του σώματος είναι γύρω στο 0.4 του μήκους κύματος, η Η/Μ ακτινοβολία απορροφάται πλέον αποτελεσματικά. Αυτό συμβαίνει στην VHF περιοχή μεταξύ 30 και 300 MHz.(Η περιοχή συχνότητας είναι τόσο μεγάλη μερικώς λόγο της μεγάλης διαφοράς στα ανθρώπινα σώματα).

Η περισσότερη Ραδιοερασιτεχνική δραστηριότητα χρησιμοποιεί σχετικά χαμηλή Η/Μ ισχύ και η λειτουργία είναι διακοπτόμενη.

Οι ερασιτέχνες περνούν περισσότερο καιρό στο να ακούν από το να εκπέμπουν και η αυτή καθ' αυτή εκπομπή σαν CW και SSB είναι πάντα διακοπτόμενη. Η εξαίρεση είναι το RTTY διότι η Η/Μ ακτινοβολία είναι παρούσα συνεχώς στην μέγιστη δυνατή ισχύ κατά την διάρκεια της εκπομπής.

Έχει υπάρξει μία αξιοσημείωτη έρευνα και συζητήσεις για τα βιολογικά αποτελέσματα της Η.Μ. ακτινοβολίας τα τελευταία χρόνια. Αρκετές κυβερνητικές υπηρεσίες έχουν μελετήσει τα αποτελέσματα και το Αμερικανικό Εθνικό Ίδρυμα Δεδομένων (ANSI) διεξήγαγε αναλυτική έρευνα επί του θέματος. Η ARRL ακόμα δημιούργησε μία επιτροπή για να συλλέξει πληροφορίες και να ετοιμάσει μια εμπεριστατωμένη μελέτη για τα αποτελέσματα της έκθεσης σε ακτινοβολία από την τυπική Ραδιοερασιτεχνική δραστηριότητα.

Ο κυρίως λόγος αυτού του άρθρου είναι να υποδείξει ότι κάποια προφύλαξη από την Η/M ακτινοβολία είναι αναγκαία. Το πρόβλημα της προφύλαξης από την Η/M ακτινοβολία χωρίζεται σε δύο μέρη: 

α) διευκρίνηση του ασφαλούς επιπέδου ακτινοβολήσεως και 

β) υπολογίζοντας την τοπική ένταση ακτινοβολίας η οποία παράγεται από μία δεδομένη ισχύ πομπού μαζί με το σύστημα ακτινοβολίας (κεραία). 

Εάν τα επίπεδα πυκνότητας της Η/M Ισχύος είναι μεγαλύτερα ή ακόμα και ίσα με τα μέγιστα όρια από πλευράς ασφάλειας τότε κάποια προστασία ή προφύλαξη είναι αναγκαία.

ΑΣΦΑΛΗ ΕΠΙΠΕΔΑ ΕΚΘΕΣΗΣ

Τα περασμένα χρόνια αρκετοί επιστήμονες έχουν αφιερώσει αρκετό χρόνο και προσπάθειες στο να ορίσουν ασφαλή όρια έκθεσης στην Η/M ακτινοβολία. Αυτό είναι ένα πολύ σύνθετο πρόβλημα γι αυτό και μερικές αλλαγές στα όρια θα πρέπει να είναι αναμενόμενες. Τον Ιούλιο του 1982 η ANSI δημοσίευσε ένα στάνταρ για τα όρια έκθεσης στην Η.Μ. ακτινοβολία, ANSI(95.1-1982). Αυτά τα στάνταρ παρουσιάζουν μερικά υποδείγματα γνωστά σαν Οδηγοί Προστασίας από ΡαδιοΣυχνότητα (Radio Frequency Protection Guide εν συντομία RFPG). 

Χρειάστηκαν κοντά 5 χρόνια να αναπτυχθούν και έχουν υποβληθεί σε κριτική από την επιστημονική κοινότητα. Τα στάνταρ αναγνωρίζουν το φαινόμενο της ολοσωμίας ή γεωμετρικού συντονισμού και συνιστούν ένα μέγιστο επίπεδο ακτινοβόλησης  ανεξαρτήτως συχνότητας.

Όπως αναφέρθηκε νωρίτερα, το σώμα απορροφά ένα μέγιστο ποσοστό ακτινοβολίας, όταν το ύψος του είναι περίπου 0,4 του μήκους κύματος στην συχνότητα, της κατά τύχη ακτινοβόλησης. Λόγω αυτού, ο μικρότερος συντελεστής ασφαλούς ακτινοβόλησης βρίσκεται στις συχνότητες μεταξύ 30 και 300 MHZ. Τα ANSI στάνταρ θέτουν τα όρια μέγιστης έκθεσης μεταξύ 30 και 300 MHz σε 1mW/cm².

Τα ασφαλή επίπεδα έκθεσης αυξάνουν σταδιακά και από τις δύο πλευρές του φάσματος συχνοτήτων. Στους 3 MHZ η μέγιστη επιτρεπόμενη έκθεση είναι 100mW/cm² και στους 1200 MHZ και ψηλότερα το όριο είναι 5mW/cm². Το σχήμα1-Fig 20, είναι μια παράσταση δεικνύουσα τα επίπεδα έκθεσης.

Διευκρινίζοντας τα σταθερά 5mW/cm² πάνω από τους 1200 MHZ το ANSI στάνταρ θεωρεί ότι ύπαρχοι πολύ μικρή διείσδυση της ενέργειας στον δερματικό ιστό με αυτά τα υπερβολικά μικρά μήκη κύματος.

Μία άλλη σημαντική υπόδειξη αξίζει να γίνει σε ότι αφορά τα ANSI RFPG.

Στη σελίδα 15 της αναφοράς η επιτροπή ANSI η οποία μελέτησε τα βιολογικά αποτελέσματα της Η/Μ ακτινοβολίας σημειώνει,"...πολλές συσκευές χαμηλής ισχύος τις οποίες χρησιμοποιούν μεγάλες μάζες του πληθυσμού (CBers, Ραδιοερασιτέχνες, Δημόσια Ασφάλεια, Μεταφορές ξηράς και θαλάσσης) μπορούν να δημιουργούν τοπικά πεδία τα οποία φαινομενικά να ξεπερνούν το RFPG αλλά το αποτέλεσμα είναι σημαντικά χαμηλότερη αξία Η.Μ. ακτινοβολίας στην κατά μέσο όρο ολόσωμη απορρόφηση λόγω της περιορισμένης περιοχής του δερματικού ιστού..."

Άλλος λόγος για την μικρή αξία της απορροφούμενης ενέργειας είναι ότι η εκπομπή από αυτούς τους Π/Δ είναι διακοπτόμενη και περιορισμένη σε σύγκριση τις εργοστασιακές εγκαταστάσεις (πομποί TV και Ραδιοφώνου).

Η αναφορά συνεχίζει "...ο μόνος πρακτικός τρόπος να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα των χαμηλής ισχύος συσκευών ήταν να εισάγουμε έναν λόγο εξαίρεσης στο RFPG ο οποίος θα επέτρεπε την πυκνότητα ισχύος (και τοπική ένταση) των τυχαίων πεδίων να είναι μεγαλύτερη κάτω από ορισμένες καταστάσεις..."

Η αναφορά εκθειάζει αρκετούς λόγους γιατί μία τέτοια εξαίρεση είναι έγκυρη. Οι Ραδιοερασιτεχνικοί σταθμοί εξαιρούνται από τα όρια ακτινοβολίας οριοθετημένα από τα στάνταρ. Όμως οι ραδιοερασιτέχνες θα πρέπει να έχουν υπ' όψιν ότι τα στάνταρ ισχύουν και πρέπει να παίρνουν προφυλάξεις περιορίζοντας την έκθεση τους (καθώς και των μελών της οικογένειάς τους και των γειτόνων).

ΥΠΟΛΟΓΙΖΟΝΤΑΣ ΤΗΝ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ ΙΣΧΥΟΣ

Πώς μπορεί να εξακριβωθεί η πυκνότητα ισχύος των ραδιοκυμάτων τα οποία εκπέμπονται από έναν Ραδιοερασιτεχνικό σταθμό; Η ακόμα καλύτερα πώς θα ξέρουμε αν η έκθεση σε ακτινοβολία ξεπερνά τα συνιστώμενα όρια; Αν και υπάρχουν ειδικά μηχανήματα τα οποία μετρούν με ακρίβεια RF ηλεκτρικά πεδία, οι περισσότεροι Ραδιοερασιτέχνες δεν έχουν πρόσβαση σε αυτόν τον

εξοπλισμό. Η πυκνότητα ισχύος θα πρέπει να υπολογισθεί με μερικούς υπολογισμούς. Αυτοί οι υπολογισμοί περιλαμβάνουν κάποιες εκτιμήσεις, αλλά θα λειτουργήσουν σαν πρόβλεψη του επάνω σημείου έκθεσης για μία συγκεκριμένη περίπτωση. Οι διαδικασίες οι οποίες επισημαίνονται σε αυτό το κεφάλαιο θα προσφέρουν έναν συντηρητικό υπολογισμό των κινδύνων.

Λάβετε υπ' όψιν ότι τα αποτελέσματα όπως και να έχει θα χρησιμοποιηθούν μόνο σαν οδηγοί.

Αυτοί οι υπολογισμοί δεν θα πρέπει να θεωρηθούν σαν απόδειξη ότι μία συγκεκριμένη κατάσταση λειτουργίας είναι ασφαλής. Για παράδειγμα το κεφάλαιο αυτό ασχολείται μόνο με την ακτινοβολία της κεραίας. Μπορείτε να εκτεθείτε σε Η.Μ. ακτινοβολία κατευθείαν από έναν ενισχυτή ισχύος (Linear Amplifier) εάν αυτός λειτουργεί χωρίς την πρέπουσα θωράκιση. Οι γραμμές μεταφοράς μπορούν να εκπέμπουν ενέργεια κάτω από ορισμένες καταστάσεις (δυσπροσαρμογή και πολλά στάσιμα).

Οι υπολογισμοί οι οποίοι αναφέρονται εδώ χρησιμοποιούν ένα μοντέλο διαδόσεως, ελεύθερου χώρου σαν μία πρώτη προσέγγιση στην πυκνότητα ισχύος. Θα πρέπει προφανώς να συμπεριλάβετε ένα παράγοντα ασφαλείας 4 με 6db για καταστάσεις όπου μία αναγκαστική ανάκλαση μπορεί να συμβεί.

Οι μηχανικοί κεραιών γενικώς χωρίζουν την περιοχή γύρο από μία κεραία σε - κοντινού πεδίου - περιοχή και σε - μακρινού πεδίου - περιοχή. Το σχήμα2-Fig 21, δείχνει τι εννοούμε λέγοντας κοντινή και μακρινή περιοχή. Αν και στο σχήμα φαίνεται μία δίπολη κεραία τα δεδομένα ταιριάζουν και σε άλλες κοινές κεραίες π.χ. κατευθυνόμενες Yagi, κάθετα δίπολα ground planes etc. Η πυκνότητα ισχύος στην μακρινού πεδίου περιοχή υπολογίζεται από τον τύπο

ρ=[P*G]/[4*π*R²] [ισ.1] 

όπου ρ = υπολογισμένη πυκνότητα ισχύος σε απόσταση R από την κεραία.[Οι μονάδες θα είναι σε W/m² όταν η P είναι σε watts και η R σε μέτρα.]

R = απόσταση από το σημείο παρατηρήσεως με το κοντινότερο σημείο της κεραίας [σε μέτρα]

P = σταθερά ισχύς στο σημείο τροφοδοσίας της κεραίας [σε watts]

G = κέρδος κεραίας έναντι διπόλου σαν λόγος ισχύος [αυτό είναι ένα αριθμητικά εκφραζόμενο κέρδος και όχι κέρδος σε desibels]

Η ισ.1 ισχύει μόνο όταν δύο ζητούμενα συναντώνται. Το μοντέλο ακτινοβολίας ελεύθερου χώρου πρέπει να είναι το κατάλληλο, και η απόσταση από την κεραία πρέπει να είναι ικανοποιητική, ευρισκόμενη στο μακρινό πεδίο.

Για να βεβαιώσετε το ανώτερο όριο υπολογισμού της πυκνότητας ισχύος, χρησιμοποιήστε το κέρδος κεραίας ελεύθερου χώρου εάν δεν ξέρετε την πραγματική αξία κέρδους της κεραίας. Η αξία αυτή είναι δυνατόν να βρεθεί σε κάποιο σχετικό εγχειρίδιο. Εάν σας έχει δοθεί το κέρδος της κεραίας σε db μετατρέψτε το σε αριθμητικό κέρδος από τον τύπο

Λόγος κέρδους = 10[db/10] [ισ.2]

Ας κάνουμε ένα παράδειγμα υπολογισμού πυκνότητας ισχύος.

Μπορείτε να εφαρμόσετε μία παρόμοια τεχνική να υπολογίσετε την έκθεση σε ακτινοβολία η οποία παράγεται από τον σταθμό σας. Υποθέτουμε ότι εργάζεσθε στην μπάντα των 14ΜΗz,χρησιμοποιώντας μία κεραία Yagi 3

στοιχείων με ένα κατά προσέγγιση κέρδος των 6dbd [db πάνω από dίπολο].Η σταθερά ισχύς αποδιδόμενη στο σημείο τροφοδοσίας της κεραίας είναι 500 W [αυτή είναι πιθανόν μία λογική σταθερά ισχύς για μία εκπομπή 1500W PEP SSB].Ποία η έκθεση σε ακτινοβολία ενός ατόμου 15 μέτρα από την κεραία;

Πρώτα θα υπολογίσουμε τον λόγο κέρδους για αυτή την κεραία

εφαρμόζοντας την ισ.2

Λόγος κέρδους = 10[6/10] = 10*0.6 = 3.98 ~ 4

Μετά θα υπολογίσουμε την μικρότερη απόσταση από την κεραία την οποία μπορούμε να θεωρήσουμε ότι βρίσκεται στο μακρινό πεδίο της κεραίας. Η ισότητα για αυτόν τον υπολογισμό την βρίσκουμε στο σχήμα 2.

Rmin = [2[L*L]]/λ

όπου L = το μήκος του μακρύτερου στοιχείου της κεραίας [σε μέτρα]

Για το παράδειγμά μας θα χρησιμοποιήσουμε σαν μήκος μακρύτερου

στοιχείου τα 10.7 μέτρα. Έτσι θα έχουμε

Rmin = [2*[10.7*10.7]]/20 = 228.98/20 = 11.4 μέτρα

Τώρα είμαστε βέβαιοι ότι η ισ.1 ισχύει για την απόσταση την οποία

θέλουμε να κάνουμε τους υπολογισμούς αφού τα 15 μέτρα είναι μακρύτερα

από την μικρότερη απόσταση. Από την ισ.1 έχουμε

p = [500*4]/[4*π[15*15]] = 2000/2827 = 0.707W/m²

Για να συγκρίνουμε αυτή την πυκνότητα ισχύος με τα RFPG στάνταρ πρέπει να μετατρέψουμε τις μονάδες σε mW/cm². Αυτή είναι μία μάλλον απλή άσκηση μετατροπής μετρικών μονάδων.

p = [0.707/1]/10 = 0.0707mW/cm²

Από το σχήμα 1 βρίσκουμε ότι η μέγιστη πυκνότητα ισχύος για τους 14MHz είναι περίπου 4.6mW/cm².Από τους δικούς μας υπολογισμούς δείχνει ότι ο σταθμός βρίσκεται καλά μέσα στα όρια τα οποία ορίζονται από τα ANSI στάνταρ.

ΠΕΡΑΙΤΕΡΩ ΟΔΗΓΙΕΣ ΑΠΟΦΥΓΗΣ Η.Μ.ΕΚΘΕΣΗΣ

Δυναμικές καταστάσεις έκθεσης θα πρέπει να λαμβάνονται σοβαρά υπ' όψιν.

Ακολουθώντας αυτές τις οδηγίες "Η/Μ ετοιμότητας" θα βοηθηθείτε να κάνετε την Ραδιοερασιτεχνική σας λειτουργία ασφαλή.

1) Περιορίστε την Η/Μ ακτινοβολία σε αυτά καθ' αυτά τα στοιχεία της κεραίας. Εφοδιάστε τον σταθμό με ένα καλό σημείο γείωσης και εξουδετερώστε την ακτινοβολία από τις γραμμές τροφοδοσίας.

2) Σε καταστάσεις λειτουργίας υψηλής ισχύος [αρκετές εκατοντάδες βατ και πάνω] στην περιοχή HF και VHF και συγκεκριμένα με RTTY, προσπαθήστε να αποφύγετε την ανθρώπινη παρουσία κοντά στα άκρα της κεραίας. Με κάθετη μονόπολη κεραία ,οι άνθρωποι δεν θα πρέπει να πλησιάζουν κοντύτερα

από 4 με 5 μέτρα κατά την διάρκεια συνεχούς λειτουργίας υψηλής ισχύος.

3) Μην λειτουργείτε ενισχυτές ισχύος [L.A.] ειδικά στα VHF/UHF, με τα καπάκια βγαλμένα.

4) Στην περιοχή UHF/SHF, ποτέ μην κοιτάτε ένα ενεργοποιημένο μήκος κυματοδηγού ή μην το γυρίζετε σε κανέναν. Ποτέ μην γυρίζετε μία υψηλού κέρδους στενής δέσμης κεραία [μία κατοπτρική για παράδειγμα] προς ανθρώπους.

5) Με κινητούς Π/Δ των 10 βατ και πάνω μην εκπέμπετε εάν κάποιος βρίσκεται κοντά στην κεραία.

6) Με φορητούς Π/Δ των μερικών βατ εκπομπής αφήστε γύρω στα 5 εκατοστά από το μέτωπό σας. Κρατείστε την κορυφή της κεραίας μακριά από το κεφάλι σας.

7) Μην εργάζεσθε με κεραίες όταν αυτές εκπέμπουν Η/Μ ενέργεια.

8)Ραδιοερασιτεχνικές κεραίες πάνω σε πύργο, αρκετά μακριά από ανθρώπους δεν παρουσιάζουν πρόβλημα έκθεσης. Βεβαιωθείτε όμως, ότι οι γραμμές μεταφοράς δεν ακτινοβολούν.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

ARRL ANTENNA BOOK 15th Edition

Μεταφράστηκε από τον SV3AUW Τάκη Περρέα Ιαν./Φεβ. 1994

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

Bi-Directional Coupler

Κατά τα τελευταία 30 χρόνια, τουλάχιστον, στις ετήσιες εκδόσεις του «ευαγγέλιου» ARRL Antenna Book υπάρχει στο κεφάλαιο Antennas and Transmission-Line Measurements, το άρθρο An inexpensive VHF directional coupler!
Είχα θελήσει κι εγώ στα νιάτα μου να το κατασκευάσω αλλά τα είχα βρει «μπαστούνια» με τις χάλκινες μούφες και μουφάκια που ζητούσε η κατασκευή.
Ο πελάτης ζητούσε να δει επαγγελματικά «στασιμόμετρα» κι έτσι η θέληση για κατασκευή είχε παραμείνει θέληση!
Έως πρόσφατα, όπου βρήκα μία παρτίδα από στρατιωτικά Bi-Directional coupler και παλιά αγάπη ξαναζωντάνεψε!
Οι απαιτήσεις είναι ελάχιστες. Εκτός της ολοκληρωμένης μονάδας, χρειαζόμαστε ακόμα ένα διακόπτη ON-ON, ένα ποτενσιόμετρο 50Κ, ένα μιλιαμπερόμετρο κι ένα κουτάκι να τα βάλουμε μέσα ασφαλώς! Αν δεν υπάρχει μιλιαμπερόμετρο υπάρχουν εναλλακτικές λύσεις. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα S-meter από κάποιο παλιό και χαλασμένο CB ή ακόμα κι ένα VUμετρο!
Έχετε δει το σχέδιο και τις φωτογραφίες! Περισσότερη είναι η φασαρία να ανοίξετε τις τρύπες παρά για τις 10 το πολύ κολλήσεις!
Δεν σας υποχρεώνει κανένας νόμος της Φυσικής ή του Ραδιοερασιτεχνισμού να χρησιμοποιήσετε μεταλλικό κουτί για την κατασκευή. Ένα πλαστικό, κάνει μια χαρά την δουλειά του. Πάρτε παράδειγμα από τα «στασιμόμετρα» του εμπορίου!  
Το coupler είναι δυ-κατευθυντικό και δεν έχει την συνηθισμένη είσοδο-έξοδο. Το συνδέετε όπως σας εξυπηρετεί και αναστρέφετε την φορά του διακόπτη! 
Η μονάδα αυτή έχει προέλθει από πομπό VHF με AM διαμόρφωση την 4cx250B στην έξοδο και με προδιαγραφές MOD (Ministry Of Defense).
Την κατασκευή της φωτογραφίας και μερικές μονάδες θα τα έχω μαζί στο HamFest στην Αθήνα στο τέλος του μήνα. Θα χαρώ να τα πούμε εκεί! 

CAROLINA-WINDOM

Ανάμεσα σε αυτά που βρίσκει κάποιος στα boot sales και στα rallies (ham-fest επί το Ελληνικότερον!) είναι θησαυροί με την μορφή παλαιών βιβλίων και σημειώσεων!
Από έναν τέτοιο θησαυρό προέρχονται οι φωτογραφίες αλλά και η αφορμή γι’ αυτήν την ανάρτηση.
Η επιστημονική ονομασία της κεραίας είναι off center fed ή OFC ή και παράκεντρης τροφοδοσίας!?
Ονομάστηκε WINDOM από τον κατασκευαστή της, Loren G Windom W8GZ, ο
οποίος έγραψε ένα αναλυτικό άρθρο για αυτήν στο περιοδικό QST.
Η κεραία εκείνης της εποχής δεν ήταν τίποτα άλλο από ένα σύρμα μήκους λ/2 για την χαμηλότερη συχνότητα λειτουργίας το οποίο τροφοδοτήτο με ένα απλό σύρμα στο 1/3 του μήκους της. Εξ ου και ο χαρακτηρισμός «παράκεντρη»!
Η κεραία λειτουργούσε ικανοποιητικά στα ζυγά πολλαπλάσια του λ/2. Έτσι αν η κεραία είχε κοπή για τα 80μέτρα δούλευε και στα 40, 20 και 10μέτρα!
Χρειαζόταν όμως πολύ καλή γη για να αποδώσει τα μέγιστα η κεραία. Στην αντίθετη περίπτωση η απόδοση ήταν μειωμένη και υπήρχε επιστροφή RF στο μηχάνημα. Άντε να το κάνει σήμερα αυτό με το «pro τάδε» το οποίο έχει κάποιος! Μόνο οι μεσαιατζήδες το κάνουν και αυτοί γιατί είναι αυτό που λέει η ίδια η λέξη. Μεσαιατζήδες!
CAROLINA-WINDOM ονομάστηκε η εξέλιξη της κεραίας Windom, με τροφοδοσία αυτή την φορά, ανοικτή γραμμή 300Ω.
Αντιγράφω από το http://www.radioworks.com/ccwintro.html
(… The CAROLINA WINDOM'S radiation pattern is an unusual combination of horizontal and vertical lobes. This accounts for the excellent performance of this antenna system. Tests have shown that the CAROLINA WINDOM will out perform conventional antennas under similar conditions….)
« το διάγραμμα ακτινοβολίας της Carolina-Windom είναι ένας ασυνήθιστος συνδυασμός οριζοντίων και καθέτων λοβών. Αυτό προσμετράτε στην άριστη απόδοση αυτού του κεραιοσυστήματος. Δοκιμές έχουν δείξει ότι η Carolina-Windom θα υπερκεράσει συμβατικές (?) κεραίες κάτω από ίδιες συνθήκες»!
Με άλλα λόγια, λόγο της ασυμμετρίας της κεραίας η κάθοδος εκπέμπει! Ο σίγουρος τρόπος για να γίνετε εχθρός με τους γείτονές σας και να ρισκάρετε το «pro» σας!!!
Γιατί άραγε φτιάχνουμε πηνία και τσοκ και balun στη κάθοδό μας? Μα, για να μην εκπέμπει και να μην έχουμε επιστροφή ραδιοσυχνότητος RFI!
Αν με την κεραία αυτή προσπαθούμε το αντίθετο τότε, το σφάλμα είναι δικό μας και ελπίζω οι συνέπειες όχι επίπονες!
Η Windom, όπως κάθε κεραία εκπέμπει και ίσως και να κάνετε κάποιες μακρινές επαφές. Τα πράγματα όμως θα ήταν γενικώς καλύτερα αν η κεραία αυτή, στο δεδομένο μήκος όπου μπορούμε την απλώσουμε, να τροφοδοτήτο στο κέντρο της με το όποιο μήκος καθόδου ανοικτής γραμμής και ένα Μπάλαν (Bal-Un) πριν το τιούνερ μας.

Υ.Γ.1 ο θησαυρός στον οποίο αναφέρθηκα στην αρχή είναι το ARRL Handbook εκδόσεως 1963!
Υ.Γ.2 στο κάτω μέρος της σελίδας στην φωτογραφία, υπάρχει μια μικρή επικάλυψη. Δεν το έχω κάνει εγώ και δυστυχώς δεν αναφέρει το call sign του σχεδιαστή παρά «Limited edition of 1. Signed by the artist» και έχει μια δυσανάγνωστη υπογραφή!

Gamma Match & T Match συνέχεια

Διαβάζω, σε διάφορα ιστολόγια ραδιοερασιτεχνικού περιεχομένου, διάφορες θεωρίες γύρω από κεραίες. Δεν έχει σημασία το τι πιστεύω και πια είναι η γνώμη μου!
Το θέμα είναι ένα.
Τα γραφόμενα είναι αποκυήματα της φαντασίας του αρθρογράφου ή αναφέρονται σε κάποιο βιβλίο?
Όπως δηλώνω και στο προφίλ μου, δύο είναι τα βιβλία στα οποία αναφέρομαι.
Το ένα είναι το Antenna Handbook της ARRLτο επωνομαζόμενο και «Ευαγγέλιο» και το δεύτερο είναι του Les Moxon το HF Antennas for all locations!
Υπάρχουν πάμπολλες μελέτες όπως αυτές του L.B.Cebik W4RNL, τα δύο όμως προαναφερθέντα βιβλία είναι η κορυφή και πρέπει να υπάρχουν στην βιβλιοθήκη σας, είτε ξέρετε Αγγλικά είτε όχι!!!
Διαβάζω λοιπόν στο «Ευαγγέλιο» 19η έκδοση στο κεφάλαιο 26 και στην σελίδα 9 σχετικά με το
gamma match.
Το μήκος του Α θα πρέπει να είναι το 0.04 με 0.05 του μήκους κύματος.
Το μήκος του Β θα πρέπει να είναι το 0.007 του μήκους κύματος.
Η διάμετρος του gamma match στοιχείου θα είναι 1/3 με ½ της διαμέτρου του εκπέμποντος στοιχείου.
Η απαιτούμενη χωρητικότητα θα πρέπει να είναι 7pf ανά μέτρο μήκους κύματος.
Αυτά γράφουν τα βιβλία, αυτά σας λέω κι εγώ!
Διαφόρων λογιών θεωρίες από διάφορους δεν με απασχολούν και το μόνο το οποίο έχω να σχολιάσω είναι ότι: «η πολλή η θεωρία καταντάει λαλακία»!

Κάθετες Κεραίες ή αλοιώς και μονόπολα!

¨ένας σταθμός ασυρμάτου είναι τόσο αποδοτικός, όσο η κεραία από την οποία εκπέμπει¨

ARRL Antenna Book

Υπάρχουν δυο τύποι κεραιών. Οι κάθετες και οι οριζόντιες. Καμιά φορά και ο συνδυασμός αυτών.

ΚΑΘΕΤΕΣ ΚΕΡΑΙΕΣ

Είναι αυτό το οποίο τις χαρακτηρίζει. Το εκπέμπον στοιχείο είναι κάθετο ως προς το έδαφος. Πλεονέκτημα αυτής της κεραίας είναι η ανάγκη για ένα μόνο σημείο στήριξης (συνήθως στο κάτω μέρος). Μειονέκτημα αυτής της κεραίας είναι το γεγονός ότι για τις χαμηλές συχνότητες το ύψος γίνεται πολύ μεγάλο, με αποτέλεσμα προβλήματα στήριξης και ευσταθείας, για τον μέσο ερασιτέχνη. Λόγο της χαμηλής γωνίας ακτινοβολίας, είναι ιδανική κεραία για DX. Χρειάζεται όμως πολύ καλή RF γείωση. Αυτό δεν έχει να κάνει με το πόσα ηλεκτρόδια γείωσης θα τοποθετήσουμε στο έδαφος αλλά με τα Radials. Από μελέτες οι οποίες έχουν γίνει την δεκαετία του 30 ( G.H.Brown, R.F.Lewis και J.Epstein, “Ground Systems as a Factor in Antennas Efficiency” June 1937) και δεν έχουν διαψευσθεί από κανέναν κατασκευαστή κεραιών, χρειάζεται να τοποθετήσουμε ακτινικά ξεκινώντας από την βάση της κάθετης κεραίας μας 120 Radials μισού μήκους κύματος (λ/2) για την συχνότητα για την οποία είναι συντονισμένη η κεραία μας. Δύσκολο πράγμα θα μου πείτε.

Δεν γίνεται διαφορετικά. Ή τοποθετείτε τα Radials ή η γωνία ακτινοβολίας ανεβαίνει και η κεραία σας ακτινοβολεί σαν δίπολο χαμηλού ύψους. Κυκλοφορούν στην Ελληνική αγορά «κάθετες κεραίες» οι οποίες κοστίζουν ακριβά στους αγοραστές τους. Χωρίς κιόλας να δίνουν όλα αυτά που υποτίθεται ότι υπόσχονται.

Αλήθεια, τι είναι κεραία;

Κεραία είναι το μέσο δια του οποίου ακτινοβολείται στον χώρο Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία. Θα σας σοκάρω λέγοντας ότι και ένας μεταλλικός συνδετήρας είναι εν δυνάμει μια κεραία, ανεξαρτήτως συχνότητας. Με μια καλή μονάδα προσαρμογής μπορεί να «συντονίσει» ακόμα και στα 160 μέτρα! Εμείς οι ίδιοι όταν καιγόμαστε από RF, γινόμαστε εκείνη την στιγμή κεραίες. Συνεπώς μερικά κομμάτια αλουμίνιο, ενωμένα μεταξύ τους σε κάθετη διάταξη είναι μια κεραία. Και μάλιστα κάθετη! Ο συντονισμός της όμως και εδώ αρχίζουν τα ωραία, γίνεται με την βοήθεια ενός ATU του ιδίου κατασκευαστή.

Για να δικαιολογηθεί το «κάθετο» της κεραίας, κάτω από το ATU, συνιστάται να τοποθετηθούν 2 ράντιαλ για την κάθε μία μπάντα λειτουργίας. Η θεωρία ορίζει και μάλιστα από το 1937 ότι, για ένα κάθετο μονόπολο λ/4 τα ράντιαλς που θα ξεκινήσουν ακτινικά από την βάση του θα είναι λ/2 και μάλιστα 120 τον αριθμό. Αυτό το κάθετο πράγμα δεν ανήκει σε καμία κατηγορία μήκων κύματος. Δεν είναι λ/4, δεν είναι λ/2 , δεν είναι 5/8. δεν είναι τίποτα απ’ όλα αυτά. Είναι μία random wire κάθετη. Μην έχοντας άλλη εναλλακτική λύση δουλεύω και εγώ τώρα με μία random wire. Η μόνη διαφορά είναι ότι η δικιά μου είναι οριζόντια και με μήκος γύρο στα 45 μέτρα έχει μεγάλη γωνία ακτινοβολίας ενώ, η άλλη σαν κάθετη και μόνο 9 μέτρα έχει χαμηλή γωνία και κάνει για DX.

Νομίζετε!

Όσο λιγότερα τα ράντιαλς τόσο μεγαλύτερες οι απώλειες στο σημείο τροφοδοσίας. Ανάλογη με τις απώλειες είναι και η γωνία ακτινοβολίας. Μεγάλες απώλειες, μεγάλη γωνία ακτινοβολίας. Γι’ αυτό κιόλας να εκπέμπουν τόσο καλά στις χαμηλές, νόμιμες και παράνομες τοπικές μπάντες. Το ζητούμενο σε μία κεραία είναι να προσαρμόσουμε την είσοδό της στην ωμική αντίσταση της γραμμής μεταφοράς ή καμιά φορά και το αντίθετο. Προσθέτοντας παθητικά στοιχεία ( όπως μία μονάδα προσαρμογής) σ’ εκείνο το σημείο μόνο καλό που δεν κάνει στον λοβό ακτινοβολίας. Χωρίς να ξεχνάμε καις τις εισαγόμενες απώλειες. Δεν θα έχετε ακούσει πολλοί από σας για τον συντελεστή δ (δέλτα). Είναι ο συντελεστής απωλειών της κάθε μονάδας προσαρμογής. Ξέρει κανείς πόσες είναι οι απώλειες στην μονάδα προσαρμογής; Το μόνο που ενδιαφέρει είναι τα στάσιμα στο μηχάνημα να είναι 1.1:1.

Mα, αν δεν κάνω λάθος, το ίδιο συμβαίνει όταν στο μηχάνημα συνδέσουμε ένα Dummy Load!

Αγωνίζονται οι αγοραστές να ικανοποιήσουν τις «θείες εντολές» και να τοποθετήσουν τα ράντιαλ που «πρέπει» όσο «πρέπει». Ο μακαρίτης Doug DeMaw είναι σαφέστατος στο W1FB ANTENNA NOTEBOOK. Όταν μια κάθετη κεραία είναι μικρότερη από λ/4 τότε και τα ράντιαλς μπορούν να είναι μικρότερα χωρίς να υπάρχει μεγάλη επίπτωση στην γωνία ακτινοβολίας. Αρκεί να καλύπτουν το ενεργειακό είδωλο του κάθετου εκπέμποντος στοιχείου. Για ένα ράντιαλ μας μιλά και Les Moxon στο βιβλίο του HF Antennas for Al Locations περιγράφοντάς το στο σχήμα του τρομπονιού να γυρίζει γύρω από την βάση του μονόπολου. Συνιστά δε την ανύψωση του μονόπολου σε ύψος 0.2 του μήκους κύματος για καλύτερα αποτελέσματα.

Και τέλος στο Antenna Book στην σελίδα 3-14 το Radio Broadcast Ground Systems δηλώνει: «πειράματα δείχνουν ότι το σύστημα γείωσης το οποίο αποτελείται μόνο από 15 ράντιαλς δεν χρειάζεται να είναι πάνω από 0.1 του μήκους κύματος μακριά, ενώ το σύστημα το οποίο αποτελείται από 113 ράντιαλς συνεχίζει να είναι αποτελεσματικό έως και του 0.5 του μήκους κύματος».

Τώρα αν κάποιος δεν έχει καταλάβει την διαφορά ακόμα, ας τα πω πιο απλά και με χρηματικούς όρους. Η «κάθετη κεραία» αυτή η οποία δουλεύει το ίδιο καλά με την οριζόντια δικιά μου κοστίζει πάνω από 700Ευρώ. Η δικιά μου, η οριζόντια, η οποία δουλεύει το ίδιο καλά με την κάθετη έχει ένα κόστος στην χειρότερη περίπτωση 150Ευρώ. Όσο κοστίζει μια μονάδα συντονισμού από την MFJ. Στην καλύτερη περίπτωση με την σαβούρα που μαζεύουμε στα Ham fest, θα κοστίσει ένα κλάσμα της τιμής του εμπορίου. Όποιος δεν έχει τις τυπικές ραδιοερασιτεχνικές γνώσεις και την τυπική λογική να αγοράσει ένα βιβλίο ( να ξεστραβωθεί που έλεγε και ο παππούς μου), καλό είναι να έχει χρήμα!

Και μια δωρεάν παρατήρηση. Αν η κάθετη κεραία σας δεν «δουλεύει» καλά σε τοπικό επίπεδο, στην μπάντα των 80 και 40 μέτρων, δυο τινά συμβαίνουν. Ή έχετε ένα πολύ ωραίο ραβδόσχημο Dummy Load ή έχετε μια πολύ καλή κεραία για DX.

Πολλά 73 de SV3AUW