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!!! 

Κατασκευή κεραίας HF - VHF - UHF SLIM JIM ανανεωμένο!

Ενημερωμένο!


Παρουσίαση και κατασκευή της κεραίας παντός καιρού και συχνοτήτων Slim Jim!
Ο σχεδιαστής της και κατασκευαστής της ήταν ο Fred Judd G2BCX. Για την ιστορία την πρώτη κεραία την κατασκεύασε πειραματικά με σύρμα κρεμάστρας (coat hanger wire)!

Δεν υπάρχει πρόβλημα στο υλικό που θα χρησιμοποιήσετε, αρκεί να είναι αγώγιμο (hi! hi!) και να υπολογίσετε και τον συντελεστή επιβραδύνσεως (velocity factor).

http://bfreebandingtalktheplanet.runboard.com/t2125

Η γωνία ακτινοβολίας της είναι πολύ χαμηλή και μπορεί να φτάσει ακόμα και την 1 μοίρα!
Αυτό την κάνει εξαίρετη DX κεραία ειδικά στα Βραχέα. Ό μόνος λόγος που δεν περπάτησε είναι το μεγάλο μέγεθος για αυτές τις συχνότητες.
Φανταστείτε ότι για τα 80m το ύψος της, χοντρικά, θα είναι 60 μέτρα!!!
6 μέτρα σωλήνα σηκώνουμε και τον γεμίζουμε αντηρίδες μην πέσει. Πόσο μάλλον για τα 60 μέτρα!!!
Βολική αρχίζει να γίνετε από τα 20m κι επάνω, καθόσον το μήκος της είναι για αυτήν την μπάντα γύρω στα 15 μέτρα όπου μ’ ένα ψαροκάλαμο 15 μέτρων έχουμε την απαραίτητη στήριξη.
Έχω κατασκευάσει πάρα πολλές Slim Jin για τα 4m και για τα 2m. Ίσως κάποιοι να θυμούνται τις Slim Jin 2Μέτρων που πωλούσα μερικά Ham Fest μερικά χρόνια πριν. Ήταν μέσα σε κίτρινες fiberglass σωλήνες και τις διαφήμιζα με κέρδος 18 dbr!!!
Θα μου επιτρέψετε εδώ να κάνω μια παρένθεση και να σας εξηγήσω το τι σημαίνει το ( r ) στο dbr.
Ο κάθε κατασκευαστής σήμερα έχει φτάσει να συγκρίνει τα μούσμουλα με τα τρόλεϊ επειδή και τα δύο είναι κίτρινα και μ’ αυτό τον τρόπο να ανεβάζει τα θεωρητικά και υποτιθέμενα, db της κεραίας του. Το κέρδος μια κεραίας είναι πάντα σε σύγκριση με το κέρδος κάποιας άλλης.
Ποια είναι τώρα αυτή η άλλη? 
Είναι ένα ισοτροπικό δίπολο? 
Είναι ένα πραγματικό δίπολο? 
Είναι το απόλυτο μηδέν? 
Τι είναι τέλος πάντων???
Έτσι λοιπόν και εγώ έδωσα αυτό το κέρδος στην κεραία μου συγκρίνοντάς της με ένα rubber duck!!! Το ραμπεράκι που λέμε? Άντε μπράβο!
Βάση θεωρίας λοιπόν, η αύξηση 6db είναι μια μονάδα αύξηση στη λήψη και αφού η κεραία μου ήταν 3 μονάδες καλύτερη στην λήψη από ένα ραμπεράκι αυτόματα γινόταν 18dbr!
Γιατί δηλαδή, ο κάθε «επώνυμος» κατασκευαστής είναι καλύτερος από εμένα?
Αν μη τι άλλο, εγώ, δεν είμαι ψεύτης!
Κλείνω την παρένθεση αλλά όχι το θέμα. I’LL BE BACK! (αυτό είναι απειλή!)

Όπως μπορείτε να δείτε στην φωτογραφία η κεραία μοιάζει πολύ με την γνωστή και μη εξαιρετέα κεραία τύπου J.
Οι ποιο προσεκτικοί θα δουν μια Zeppelin με 2*λ/2 σε φάση και μ’ ένα λ/4 σύστημα προσαρμογής ( matching stub) βραχυκυκλωμένο στην μια άκρη του. Σε κάποιο σημείο κοντά στο βραχυκύκλωμα η αντίσταση είναι 50Ωμ και μπορούμε εκεί να συνδέσουμε την κάθοδό μας.
Ανάλογα το υλικό κατασκευής είναι και ο συντελεστής απωλειών τον οποίο πρέπει να λάβουμε υπ’ όψιν μας. Επίσης θα πρέπει να λάβουμε υπ’ όψιν το γεγονός ότι αν διαλέξουμε να βάλουμε την κεραία μέσα σε σωλήνα είτε από PVC ή fiberglass ή όποιο άλλο υλικό θα χρειαστεί να μειώσουμε τις διαστάσεις της.
Αν χρησιμοποιήσετε σύρμα, μπρουντζοκόλληση, χαλκοσωλήνα ή κάτι συναφές ο συντελεστής επιβράδυνσης, το λεγόμενο Velocity Factor ή VF, είναι 0,97.
Αν χρησιμοποιήσετε καλώδιο ανοικτή γραμμή 300Ωμ (αυτό το αχνό ροζ) ο συντελεστής είναι 0,82. Αυτό το καλώδιο χρησιμοποιούσα κι εγώ στις δικές μου Slim Jim!
Αν το καλώδιο είναι ανοικτή γραμμή 450Ωμ μαύρη ο συντελεστής είναι 0,90.
Για συχνότητες VHF και UHF η απόσταση ανάμεσα στα 2 μισού μήκους κύματος (λ/2) στοιχεία μπορεί να είναι 1cm και στον αντίποδα, κατά κάποιον τρόπο, στα 20m μπορεί να είναι γύρω στα 5cm.
Είναι πάρα πολύ εύκολη κεραία στην κατασκευή και στον πειραματισμό.
Για να σας δώσω μια ιδέα και προτού αρχίσετε να ζητάτε ανοικτές γραμμές ή άλλα εξωτικά υλικά, πάρτε ένα κομμάτι σύρμα ηλεκτρολογικό μήκους 3 μέτρων. Μετρήστε μισό μέτρο από την μια πλευρά και τσακίστε το γύρω από ένα τρυπάνι 10χιλιοστών. Έχετε έτσι μια μεγάλη Τζέυ κεραία. Βρείτε το λ/4, διαιρώντας το 72 με  την συχνότητα (72/F), και κόψτε το ελεύθερο μικρό κομμάτι ενώ κάντε μια μολυβιά στο απέναντι μεγάλο. Υπολογίστε και το λ/2 τώρα διαιρώντας το 143 με την συχνότητα πάλι για την οποία υπολογίζετε την κεραία (143/F). Τσακίστε και το μεγάλο μήκος του σύρματος και μετρήστε και σε αυτό πάλι λ/2 αφαιρώντας το περίσσευμα. Το διάκενο από το τελείωμα του λ/2 με την αρχή του λ/4 θα πρέπει να είναι γύρω στο 1 εκατοστό. Πειραματιστείτε με διάφορες λήψεις της καθόδου. Το κατάλληλο σημείο είναι συνήθως κάπου μεταξύ1% και 2% του μήκους κύματος. Αφού κατασκευάζουμε την κεραία για τα 2m το σημείο αυτό θα είμαι κάπου στα 4 εκατοστά χωρίς να είναι απόλυτο. 
Αν ο ιστός στήριξης της κεραίας μας δεν είναι μεταλικός μπορείτε να κάνετε το καλώδιο της καθόδου 5 στροφές γύρω του. Αν είναι μεταλικός θα τις κάνετε στον αέρα προσεκτικά την μία δίπλα στην άλλη σε διάμετρο 3~4 εκατοστά.
Πειραματιστείτε!
Σε μερικές μέρες έρχομαι στην Ελλάδα για διακοπές. Το μπλογκ θα παραμείνει αδρανές για κάποιον καιρό. Κάποιες αναρτήσεις ανάλογα τα κέφια θα ανεβαίνουν από καιρό σε καιρό. Το e-mail μου και τα τηλέφωνα μου, Αγγλικά κι Ελληνικά, ισχύουν!
Καλό καλοκαίρι και καλές διακοπές.
Να διαβάζετε πολύ και να πειραματιζόσαστε περισσότερο!!!

DIPOLE vs YAGI

Ξέφυγα λίγο τώρα τελευταία και ξέχασα ότι το μπλογκ είναι για κεραίες.

Πάμε λοιπόν!

Έχω στείλει στο περιοδικό ένα άρθρο με τίτλο Δίπολα εναντίων Κατευθυνόμενων! Δεν θα το ανεβάσω εδώ. Να περιμένετε το περιοδικό να το διαβάσετε εκεί. Μην τα θέλουμε όλα τσάμπα! Ε?!?

Για να σας δώσω μια ιδέα πάντως, το άρθρο έχει να κάνει με αυτούς οι οποίοι σνομπάρουν και υποτιμούν τις δίπολες κεραίες με το να τις χαρακτηρίζουν «μπουγαδοσύρματα!»

Πείτε το δυνατά μετά από εμένα. Δεν έχω διπολάκι, έχω διπολάρα!

Ένα δίπολο στα 10 με 12 μέτρα ψηλά κοντράρει στα ίσια μια Yagi 3άρα στα 3 ή στα 4 μέτρα από το έδαφος. Την απολαβή της και τον λοβό της θα τον δώσει μια Yagi σ’ ένα λ/2 ύψος από το έδαφος, όχι επί του εδάφους κατά κάποιον τρόπο!

Το ίδιο και το δίπολο. Σε χαμηλό ύψος ούτε σωστό λοβό θα έχει ούτε κέρδος. Για σηκώστε όμως ψηλά να δείτε το ασχημόπαπο να γίνεται κύκνος!

Μια εποχή άκουγα τον Διονύση τον SV1HHC εδώ στο Λονδίνο με 4-5 μονάδες. Μια μέρα μου ήρθε 9 μονάδες και «πάταγε καλά». Στη ερώτησή μου αν είχε βάλει κάποιον ενισχυτή μου απάντησε αρνητικά. Ένα δίπολο του Θεοδωράκη SV1HK είχε, αλλά το είχε σηκώσει 9 μέτρα ψηλά! Καταλάβατε? Εκεί είναι το μυστικό. Στο ύψος!

Κάποιος ο οποίος θα στήσει μια Yagi το πιο πιθανό είναι ότι θα αγοράσει μαζί και έναν πύργο τουλάχιστον 6 μέτρα.

Αντίθετα ένας ο οποίος θα αγοράσει ένα «διπολάκι» δεν θα μπει σε αυτό το έξοδο, αντίθετα θα ψάξει πάνω στην ταράτσα του ή στον κήπο του για δύο σημεία στήριξης και αυτό ήταν!

Έτσι λοιπόν η Yagi γίνεται αξιοπρεπής κεραία και το δίπολο παίρνει το υποκοριστικό «…ακι» και μετονομάζεται "μπουγαδόσυρμα"!

Σας τα γράφω αυτά γιατί κι εγώ μέχρι χτες ένα μπουγαδόσυρμα είχα.

Διπλή Εκτεταμένη Ζέπελιν (Extended Double Zeppelin, EDZ) με 13.62 μέτρα σύρμα η κάθε πλευρά και τροφοδοσία με ανοικτή γραμμή. Απ’ ότι μου έχουν πει, ακουγόταν πολύ καλά! Ακόμα και που δούλευα QRP με 10 Βατ τις τελευταίες μέρες, το ρεπόρτο ήταν γύρω στις 5 μονάδες!

Από χτες το απόγευμα έχω μια άλλη κεραία. Την κεραία W8JK! Αποτελείται από δύο δίπολα κολίνεαρ μήκους 20 μέτρα το καθένα για τους 14.285Mhz, με άλλα λόγια εκεί που το απλό δίπολο είναι λ/4 + λ/4, αυτό το δίπολο είναι λ/2 + λ/2! Τα δύο δίπολα ευρίσκονται σε διαφορά φάσης 180⁰ μεταξύ τους.

Οι έως τώρα ενδείξεις είναι ενθαρρυντικές. Ατυχώς δεν μπορούσα να έχω και τις δύο κεραίες επάνω και να αλλάζω από την μία στην άλλη για σύγκριση. Όταν στο μεταξύ λέω «επάνω» εννοώ ύψος πάνω από 12 μέτρα. Αν όλα πάνε καλά και αποδώσει θα την κρατήσω οπότε θα δείτε φωτογραφίες της στο περιοδικό.

Μπορείτε πάντα να ονειρεύεστε έναν περιστρεφόμενο πύργο με τέσσερες 4άρες Yagi συμφασικές! Μέχρι τότε όμως, σηκώστε ψηλά τις ΔΙΠΟΛΑΡΕΣ σας.

Υ.Γ. Δεν κάνω γκρίζα διαφήμιση του Θεοδωράκη. Διαφήμιση στα ίσια του κάνω και του αξίζει!