| Platné nařízení povolovacího úřadu mimo jiné zakazuje připojovat k zařízení PMR jiné antény vyjma těch, které jsou pevnou součástí ruční stanice. |
| Z předchozího článku Anténové řady lze odvodit jistou opodstatněnost stavby anténové řady. Je pravdou, že konstrukční náročnost takové sestavy je značná a nelze opominout ani potřebu jistých znalostí z oboru teorie antén. Mimo jiné, při realizaci anténové řady je potřebné vzít do úvahy základní předpoklad správné funkce sestavy a to ve vztahu k homogenitě pole. V tomto bodě se dostáváme vždy do složité situace při realizaci i provozu sestavy. Při provozu patrových anténových řad, není nijakou vzácností stav, kdy signál přichází na anténovou řadu pod vyššími úhly a v takovém případě dochází k nezanedbatelným dočasným ztrátám. Kompenzovat takto vznikající ztráty lze: 1.) mechanicky - natáčením anténové řady v elevaci 2.) elektricky - posuvem napájecího bodu antény (málo používaný způsob kompenzace) Na obrázku je popisovaný stav znázorněn. Schematicky - tmavými body jsou označeny jednotlivé antény v patrech nad sebou. Signál přicházející pod úhlem na jednotlivé antény v patrech je časově posunutý o vzdálenost "d" na nejspodnější nebo nejvýše umístěné anténě. Uvedený příklad platí pro homogenní signálové pole. V nehomogenním poli bude situace složitější. Při provozu patrových anténových soustav lze vhodným natočením soustavy v elevačním úhlu dosáhnout max. úrovně příjmu. |
| Jistě se lze zeptat, proč řadíme antény do anténových řad v daných rozestupech. Otázka je to v každém případě opodstatněná. Zjednodušíme uvedenou problematiku a ukážeme si na obrázcích obvyklé způsoby řazení antén. |
| Obrázek ukazuje řazení antén do tzv. pater. Vzdálenost mezi jednotlivými anténami je 1/2 vlnové délky. Obě zapojení se vyznačují tím, že dosáhneme nejužšího vyzařovacího diagramu. V zapojení, kde je napáječ připojen v polovině propojovacího vedení získáme další výhodu - lze libovolně transformovat impedanci a to díky použitým 1/4 vlnovým úsekům. |
| Při tomto zapojení dosáhneme největšího zisku. Je vhodné si povšimnout toho, že vzdálenost mezi anténami není shodná a rozdíl lze zaznamenat i u propojovacích vedení. U propojovacího vedení je nutno vždy uvažovat elektrickou délku vedení (koeficient zkrácení). |
| Největšího zisku v horizontální rovině můžeme dosáhnout řazením antén podle schématu na obou obrázcích výše. |
| Na tomto obrázku je znázorněno schématické propojení dvou antén, u kterého můžeme dosáhnout maximálního potlačení postranních laloků vyzařovacího diagramu. Je možné, že v praktickém provedení anténových řad se setkáme i s jinými rozestupy mezi řazenými anténami v anténových řadách. Samozřejmě lze vzájemně kombinovat rozestupy antén a to podle vlastních požadavků. Při rozhodování jaké rozestupy zvolit, bude v každém případě vhodné vzít v úvahu, k jakému účelu má navrhovaná anténová řada sloužit. Je zřejmé, že pro určitý druh práce na pásmu, bude vhodné mít anténovou řadu s co možná neužším vyzařováním v horizontální rovině, pro potlačení nežádoucího příjmu z bočních - nezájmových směrů. Pro omezení vysílání signálů pod vysokými úhly nad horizont, bude vhodné zvolit sestavu patrovou a tím zajistit nízké vyzařování. Jen pro doplnění uvedu, že signál vyzářený anténou je poměrově rozložen do celého vyzařovacího diagramu. V takovém případě je vhodné soutředit maximální podíl vyzařování do jediného úzkého svazku s nízkým vyzařovacím úhlem nad horizont. Vhodnou kombinací roztečí a počtů antén v patrech, můžeme dosáhnout optimálního výsledku. Jinou cestou je tvarování vyzařovacího diagramu elektricky. Tento typ tvarování vyzařovacího diagramu využívá změny fázových poměrů mezi jednotlivými anténami v uvažované anténové řadě. Nastavení vhodných fází mezi jednotlivými anténami se provádí obvykle změnou elektrické délky propojovacího vedení. Je to poměrně náročná práce a vyžaduje značné vědomosti i vybavení měřící technikou. V žádném případě nelze vystačit jen s SWR metrem při nastavování anténové řady. |
|
DX anténová řada Pásmo PMR, je díky použitému kmitočtu a tomu odpovídající malé vlnové délce - velmi vhodné pro experimenty v oblasti antén a tak lze poměrně snadno i v domácích podmínkách si zhotovit velmi výkonné antény. Předpokladem pro úspěšnou činnost na PMR pásmu je vhodné k přijímači připojit výkonnou anténu - anténovou soustavu (anténovou řadu) s vysokým ziskem, nízkým vyzařovacím úhlem ve vertikální rovině a pokud možno s dobrým předozadním poměrem. |
|
Jen pro zajímavost: zisk výkon EPR výkon EPR dB 0.5W 4W 1 0.62 5.03 Z tabulky je zřejmé, že pečlivé naladění antény ve vztahu k celkovému zisku má významný vliv na vyzářený výkon. Popisovaná anténová řada má v ideálním naladění teoretický zisk 22 až 24 dB. V praktickém provedení lze očekávat zisk v okolí hodnoty 22dB. Při použití reflektorové stěny se zisk zvýší přibližně o 1-2 dB, což lze jednoznačně považovat za hodnotu významnou. |
| Přehled základních údajů anténové řady 2 x 8 pater. typ antény Yagi Yagi 5 elementů 5 elementů 3x direktor 4x direktor 1x zářič 1x zářič 1x reflektor reflektorová stěna - kovová síť zisk dB 22 23 předozadní poměr F/P 25 27 úhel rozevření svazku -3dB v horiz. rovině 30st. 28st. úhel rozevření svazku ve vert. rovině 4st. 4st. vstupní impedance 50(75)ohmů napájení nesymetrické Pasivní elementy jsou vyrobeny ze svářecího ALMgSi drátu o průměru 1.65 mm. Aktivní elementy - zářiče jsou vyrobeny ze stejného typu svařovacího drátu o průměru 3.15 mm. Pro výrobu bočníků je použitý mosazný svařovací drát o průměru 2 mm. Uvedený materiál lze bez problémů zakoupit v prodejnách se svářecí technikou. Upozorňuji, že používat pro sestavení anténové řady antén s malým směrovým účinkem není právě to nejrozumnější rozhodnutí. Takové antény mají velmi silnou vazbu na své okolí, kdy jím jsou výrazně ovlivněny zejména ve vztahu k výsledné impedanci. Z toho plynoucí změny ve fázových poměrech sestavy mohou a obvykle i jsou velmi nepříjemné, kdy v důsledcích způsobují velmi nesnadné uvedení takto navržené anténové řady do provozu. V každém případně se následně setkáme s velmi komplikovaným celkovým nastavení anténové řady, kdy není nijakou vzácností v konečném důsledku i nefunkčnost anténové řady. |
| Stavbu popisované anténové řady - soustavy zahájíme výrobou potřebných dílů pro sestavení nosného rámu. Podle uvažované sestavy si vyrobíme patřičný počet drobných dílů. Držák nosného ráhna antény v rámu sestavy je vyroben z teflonu případně jiného vhodného materiálu. U tohoto dílu pravděpodobně bude potřebné otvory vrtat podle průměrů trubek použitých na sestavu nosného rámu. Pro jeho výrobu si každý zvolí jemu dostupný materiál a potřebné otvory či rozměry si upraví. Základním předpokladem pro sestavení rámu je dodržení předepsané rozteče mezi nosnými ráhny antén v horizontální rovině, která je pro kmitočet 446.03125 MHz 672.5 mm. K propojení jednotlivých antén mezi patry je použito symetrické dvouvodičové napájecí vedení se vzduchovým dielektrikem o impedancí 300 ohmů. K zajištění konstantní vzdálenosti mezi vodiči je potřebné použít rozpěrky z plastu, které si vyrobíme. |
| Na výkresu je nakreslen držák elementu antény. Je vyroben z teflonu, můžeme použít prakticky libovolné umělé hmoty, která je nenavlhavá, nevodivá a mechanicky dostatečně pevná. Plexisklo lze použít samozřejmě také, musíme si uvědomit, že je poměrně křehké a snadno praskne při neopatrné manipulaci. |
| Na obrázku je nakreslen držák nosného ráhna sloužící k uchycení Yagi antény k nosnému rámu. Při výrobě držáků elementů i nosného ráhna dbáme na to, aby otvory byla svrtány kolmo, případné odchylky se na sestavené anténě projeví nevzhledným "rozházením" jednotlivých antén a celek bude spíše připomínat "ježkovy ostny", než symetricky a pravidelně rozložené antény... |
| Na obrázku je nakreslen detail sestavy pravého horního rohu nosného rámu. Zelenou barvou je vyznačen spojovací "L" profil. Žlutou barvou je označeno vložené zesílení nosné trubky rámu, je to trubka o průměru 14 mm a délce 50 mm. Proti případnému posuvu je zajištěna průchozím nýtem z Al drátu o průměru 3 mm. Do této výztuhy je vyřezaný závit pro dva stavěcí šroubky M3 sloužící k upevnění rozpěrného "L" profilu. Následný obrázek ukazuje sestavu pravého dolního rohu nosného rámu. Červenou barvou označen zajišťovací nýt. |
| Obrázek ukazuje sestavu spojení středního rozpěrného "L" profilu a bočního rámu tvořeného trubkou o průměru 16 mm. Zajištění spoje je provedeno pomocí stavěcích šroubků M3 - vyznačeno černými body. |
| Část sestavy nosného rámu, který je řešen jako rozebírací. Jedna boční strana rámu je sestavena z trubky o průměru 16 mm a je dělena na tři díly. Jednotlivé díly jsou v délce po 1 m a spojení je provedeno spojkou, která je vložena do trubky a zajištěna nýtem. V místě spojení bočních trubek jsou vloženy rozpěrné "L" profily, které jsou nasunuty otvorem na spojku. Spodní a horní rozpěrný "L" profil nemá otvor pro nasunutí spojky. Spoje jednotlivých dílů rámů jsou po sestavení zajištěny stavěcími šroubky M3. Rozměry rámu: osová vzdálenost bočních trubek v horizontální rovině je 632.5 mm osová vzdálenost držáků nosného ráhna antén v horizontální rovině je 672.5mm Osovou vzdálenost držáků ráhna antény mezi patry nastavíme na 413.6 mm Uvedené rozměry jsou vztaženy k popisované sestavě. Pokud někdo zvolí jiný způsob uchycení jednotlivých antén k rámu, bude si muset vhodně rozměry upravit. V každém případě je potřebné zajistit, aby osová vzdálenost mezi dvěma sousedními anténami v patře byla 672.5 mm a vertikální rozteč mezi dvěma anténami v patře 413.6 mm. Vztaženo k vlnové délce: rozteč mezi anténami v patrech 0.615 vlnové délky rozteč mezi řadami 1 vlnová délka K rozměrům je vhodné říci, že s ohledem na použitý kmitočet v pásmu PMR je potřebné zajistit poměrně vysokou přesnost. |
| V pokračování článku o DX_anténě se budeme věnovat použitým anténám, kterými je vybavena popisovaná sestava. |
| ano, rád si o nich něco přečtu, stavět v zásadě nic nebudu | 117 |  |
| pravděpodobně se pustím do stavby jednoduché sestavy | 155 | |
| ne, je to neúměrně složité téma | 98 | |
Autor: Láďa Fórum
Fousáč Plzeň CL-51