| GP anténa není nic tajuplného. Je to vertikální anténa s rezonanční délkou 1/4 vlny. Bývá velmi oblíbená, (teď nevím, zda to tady mohu uvést - "pravověrní" cébéčkáři to zřejmě neunesou - tak raději ne), zejména na jiných pásmech, než je CB. U převážné většiny cébéčkářů je považována za anténu - v porovnání s takovými "děly", jako je 5/8-mina - za podřadnou a to si dovolím tvrdit, že neprávem. Je mezi CB veřejností na druhé straně dost uživatelů, kteří mají GP anténu v oblibě a nedají na ni dopustit. |
| Podívejme se na některé zajimavosti okolo vertikálních antén. Je to typ antény pracující s vertikální polarizací povolený platnými nařízeními pro práci na CB pásmu. Zjištěno bylo, že u těchto antén obvykle nenastává vyzařování ve směru vertikálním při měrných délkách do h/délka vlny = 1. To je mimo jiné příčinou toho, že se vlny šíří na malou vzdálenost jen povrchovou přízemní vlnou a to jak ve dne, tak v noci. Lze se za určitých předpokladů domnívat, že získáme celkem spolehlivé spojení v okruhu zhruba 150-200km bez odražené vlny, kdy se vyzařování pod vysokými úhly nevrátí od ionosféry - zejména v nočích hodinách. Při provozu s vertikální anténou na větší vzdálenosti se projevuje účinek prostorové vlny, protože intenzita záření (při dostatečném vyzářeném výkonu) v nízkých úhlech, již stačí na vytvoření svazku přeskokem na vzdálenost přes 600km. Je pravdou, že signál prostorové vlny se ve velké vzdálenosti utlumí. To vyvolává dojem, že není možné pracovat v denní době na velké vzdálenosti. Zkušenosti z provozu ovšem potvrzují, že taková práce možná je a signály pronikají příležitostně ve dne až do vzdáleností okolo 1500-1600km. Je možné si to zdůvodnit odrazem od vrstvy Es, zejména díky nízkým vyzařovacím úhlům a intenzitě vyzařování ve vertikální rovině. Na tomto místě ještě připomenu, že pro práci DX je potřebné nízkoúhlové vyzařování a toho dosáhneme jen při měrných délkách v rozmezí 0.2 - 0.64, při větších měrných délkách se začínají vytvářet šikmé svazky, které se mohou využít jen pro blízká spojení. Dostáváme se při popisu vlivu měrné délky a jejím změnám k problému vstupní imedance antény v místě napájení. Ta je velmi závislá na změně měrné délky. Omezit tento vliv lze za pomoci celkem jednoduchých ladících prvků, pokud zářič antény bude mít malý poměr h/ró (ró - poloměr zařiče, h - délka zářiče), protože při něm jsou změny výrazně menší. Uvedené lze provést přizpůsobením vlnového odporu napájecí linky rezistivní složce vstupní impedance a kompenzací její jalové složky pomocí ladících prvků obecně nazývaných - přizpůsobovací obvody. Z pohledu přizpůsobení, je možno považovat čtvrtvlnové vertikální antény za jednodušší, protože u nich lze vstupit s budícím napětím přímo do kmitny napětí (proudu). Uvedené "dobré" vlastnosti čtvrtvlnových antén, začali používat zejména ... a obecně je značována jako anténa typu Ground-plane anténa - anténa se zemní rovinou. |
| GP anténa je původně upravená čtvrtvlnová anténa ..., kde se zemní rovina nahrazuje dráty měrné délky 1/4 vlny, které se radiálně rozbíhají od patního izolátoru, kde jsou vzájemně propojeny. Pokud se anténa vysune nad zem do výšky 1/4 vlny - spokojíme se se 4-mi dráty. V případě posazení antény na zem - bude vhodnější, když se dráty položí na zem, případně zahrabou do hloubky 5-10cm - potom zvýšíme počet drátů na 8-16. Doporučuje dostupná literatura konce drátů uzemnit vodivými tyčemi o velké ploše zatlučenými do země. GP anténa se velmi hodí pro DX provoz, jak bylo zmíněno výše a to zejména pro její plochou vyzařovací charakteristiku a při zisku okolo 3dB oproti příslušné horizontální anténě se s ní dá pracovat prakticky do všech směrů (pokud to profil terénu umožní). GP anténa má obdobně, jako všechny vertikální antény (vyjma směrových) v horizontální rovině kruhový vyzařovací diagram. V porovnání s 3 elementovou Yagi anténou se jeví GP anténa jen o 1S stupeň slabší. Mimo uvedené je vhodné vzít v úvahu i fakt, že podobně jako všechny všesměrové vertikální antény - tak i GP anténa přijímá ze všech směrů stejně a tím je vznik rušení poslechu značný. Při bližším pohledu a měřením zjistíme, že vstupní odpor GP antény v kmitně proudu je 36.6 ohmů. To přináší určité problémy, protože nelze do takového napájecího bodu připojit žádný koaxiál na postupné vlny, protože se vyrábí v impedancích od 50 do 100ohmů. Tento problém lze řešit v některých případech velice jednoduše a velmi často bývá také realizováno u komerčně nabízených "GP antén" - zešikmení drátů ("protiváh") pod úhly 135st proti zářiči. Tímto konstrukčním řešením lze bez problémů dosáhnout v místě napájecího bodu antény vytouženou impedanci 50ohm, ale takové řešení není nejšťastnějším. Podstatným důvodem k takovému tvrzení je ztráta nízkoúhlového vyzařování, které je velikou předností GP antény! Uvedenou úpravou se z GP antény stane anténa vertikální s měrnou výškou nedaleko 0.5 a vyzařovací charakteristika pozbývá nízkoúhlový charakter - jako velká přednost GP antény. |
| Jak tento nepříjemný fakt vyřešit, aniž bychom ztratili vhodné vlastnosti "pravé" GP antény. Řešení je v podstatě několik, je jen otázka pro které se rozhodneme. Jedním řešením může být to, kdy k napájecímu bodu GP antény připojíme otevřený úsek čtvrtvlnového přizpůsobovacího pahýlu. Naším úkolem při ladění bude najít posouváním konců napáječe po pahýlu takové místo, kdy se bude rovnat vstupní impedance vlnovému odporu napáječe. Je to zdlouhavá práce a potřeba fixovat přizpůsobovací pahýl přináší jisté komplikace v provozu. |
| Další možné řešení spočívá v prodloužení původní 1/4 vlnové délky zářiče, které se v místě napájecího bodu bude jevit jako zvýšená vstupní impedance v obou jejich složkách. Zde budeme prodlužovat zářič GP antény o takové délky, aby se ohmická hodnota zvýšené rezistivní složky rovnala vlnovému odporu napájecího koaxu. Kompenzací kladné jalové složky se dosáhne rezonančního stavu - vložením otočného kondenzátoru mezi zářič a dráty - můžeme nastavením potřebné kapacity kompenzaci úspěšně provést. Takové řešení nám zachovává plochý charakter vyzařování GP antény, na druhou stranu přináší potřebu chránit kondenzátor proti vlivu povětří. |
| Dalším řešním může být zkrácení zářiče pod délku 1/4 vlny a kompenzaci provést vložením indukčnosti. Tento způsob je pravděpodobně jedním z nejvhodnějších. Mimo vhodného přizpůsobení získáme ještě jednu velmi potřebnou záležitost, kterou "pravá" GP anténa v předchozích případech nepostihuje - můžeme galvanicky uzemnit zářič, což je v souladu s bezpečnostními požadavky ochrany antény před účinky statické eletřiny v ovzduší. Někteří uživatelé tento jev znají a obvykle při výše popisovaných konstrukcích se s tím již určitě setkali, kdy před bouřkou jim na konektoru PL přeskakovaly jiskry... Sám jsem se s tím setkal nejednou v dobách, kdy jsem provozoval GP bez galvanicky propojeného zářiče - na kopcích v horském terénu. Uvedené nebezpečí zničení vstupních obvodů stanice není potřeba podceňovat. V první řadě poněkud zkrátíme původní délku zářiče (na CB asi o 3-5cm)oproti stavu kdy rezonuje na požadovaném kmitočtu. Kompenzační cívku zapojíme do napájecího bodu antény a to tak, že jeden konec připojíme k zářiči a druhý tzv. studený zapojíme na společný bod "protiváh". Změnou indukčnosti (počtem závitů cívky) vyladíme GP anténu na rezonanci 1/4 vlnovou - zde pozor - pokud bude indukčnost vysoká - lze dosáhnout rezonance i třeba 1/2 vlnové! Indukčnost je řádově v jednotkách mikro Henri. Po tomto úspěšně ukončeném naladění požadovaném rezonančním kmitočtu, budeme hledat shodnou impedanci mezi napájecím koaxem a GP. To provedeme tak, že z cívky vyvedeme odbočku. Změnou její polohy lze snadno dosáhnout požadovaných hodnot ve vztahu k napájecímu koaxu. |
| Je to zajímavé řešení a jeho praktickou realizací můžeme získat relativně "výkonnou" anténu se všemi dobrými vlastnostmi GP. Sám jsem jednu takovou anténu postavil a ta mne velmi dlouho provázela na mých cestách po kopcích při "lovu dálek". V době, kdy jsem se začal vážně zaobírat konstrukcemi antén typu Quad, mne kolega Zdenek Nové Město pod Smrkem intenzivně přesvědčoval o tom, že mu tu svou GP anténu mám dát. Velmi nerad jsem se s ní loučil a dlouho jsem Zdenkovi "odolával" až jednoho nedělního rána jsem mu ji na Kozákov přivezl, jako dárek za "dlouhodobé" přátelství... Později mi Zdenek referoval, že při jednom setkání na Kozákově si ji nechal změřit na měřícím můstku pozvaných profesionálů a jako jediná anténa vyšla při porovnání s ostatními, jako nejlépe naladěná ve vztahu k požadovaným parametrům i přesto, že už to byla anténa stará téměř 4 roky "tahaná" po kopcích bez jediné údržby či seřízení. Bohužel obrázek této antény se mi nedochoval, ale mohu zájemcům nabídnout popis konstrukčního řešení. Základem popisované GP antény jsou tzv. "třinecké trubky". Jinak taky se jim říká "vojenské trubky" mezi cébéčkáři a ... . Jsou to tenkostěnné ocelové trubky označené jako RM 31-4. Koupeny byly ve výprodeji přebytečných zásob armády a v jedné komplet sadě byly trubky 4. Jeden tzv. koncový díl, dva díly středové a jeden díl patní. Pro použití k realizaci GP popisované jsem zvolil pro zářič dva díly - koncový a patní v délce celkové 2.54 m. Bylo to poněkud méně než by bylo vhodné, ale pro zamýšlený účel dokonce i žádoucí - jak se později ukázalo. Na protiváhy byly použity středové díly sešroubované vždy dva do sebe. Protivách měla anténa celkem 8 kusů. Uspořádání bylo poněkud neobvyklé - čtyři kolmo k zářiči a čtyři pod úhlem 45st od svislé roviny antény vzájemně mezi sebou prostřídány symetricky. Vlastní zářič byl upevněn pomocí závitového trnu do horní části tělesa přizpůsobovací cívky - patního izolátoru. Protiváhy se pomocí šroubů upevňovaly na držák tvaru kroužku s vyřezanými závity pro šroubové trny. Tento duralový kroužek byl nasunut na spodní část tělesa přizpůsobovacího obvodu. Na zhotovení patního izolátoru - tělesa přizpůsobovacího obvodu jsem použil velmi zajímavý díl z vyřazeného rozvodu tlakového vzduchu - těleso vzduchového filtru. Tento díl má poměrně masivní základ z lehké a poměrně tvrdé slitiny. Bylo na něm dostatek materiálu pro další soustružnické práce, při kterých se ve spodní části tělesa odebral materiál a na takto vzniklý odskok se nasouval kroužek s protiváhami. ve střední části byl vyvrtán otvor pro našroubování PL spojky, jako přívod k odbočce cívky a připojení koaxu. Další zajímavou částí je plastový průhledný kryt vhodný pro uchycení v horní části trnu pro zářič a uvnitř se pohodlně dala vložit přizpůsobovací cívka. |
| Na obrázku je vidět v pozadí čtyři trubky "třinecké", nalevo kroužek pro uchycení protiváh se závitovými otvory. Uprostřed je těleso ještě před soustružnickými pracemi a uvnitř je vidět přizpůsobovací cívka s odbočkou vyvedenou na PL konektor. V pravé části je menší typ tělesa s ukázkou uložení konektoru. |
| jiný pohled na vhodné díly k sestavení popisované antény... |
| Obrázek zachycuje přizpůsobovací cívku. Ta je vyrobena z měděného drátu o průměru 3mm. Vinuta je na průměru 37 mm, délka závitové části je 85 mm. Počet závitů 6 3/4, odbočka je zhruba 1/4 - 3/4 závitu od "horkého" konce cívky - přesná pozice se vyhledá až při nastavování sestavy. |
| na obrázku je možno vyčíst, jak jsou jednotlivé části "patního" izolátoru sestaveny a jaké soustružnické práce je nutno provést. Světle modře je znázorněn držák protiváh - mírně upravený vnější tvar oproti obrázkům výše uvedeným. Cívka je zasunuta svým "horkým" koncem do trnu zářiče, odbočka do PL konektoru ve středu tělesa a "studený" konec cívky do otvoru v tělese, kde je zajištěn stavěcím šroubkem. Průhledný plastový kryt je velmi odolný a váhu zářiče bez problémů udrží i při případném pádu antény při "zkácení" se stožáru pod náporem větru - ověřeno... |
| Předpokládám, že výše popisovanou anténu zřejmě nikdo nebude stavět a tak problematiku nastavování, zde popisovat nebudu. Připomínám, že při nastavování je potřeba se "vybavit" vhodným měřícím vybavením, jako je měřič intenzity pole, šumový můstek. RF 1 tehdy ještě nebyla v prodeji. Tak to by bylo zřejmě ve velké stručnosti asi popsáno to nejpodstatnější o této zajímavé anténě - neprávem opomíjené mezi uživateli - třeba CB pásma... |
| trochu teorie okolo prodlužování vertikálních antén najdete zde: |
Pro pokračování článku - přejděte na odkaz: |
| GP anténa - pokračování |
nic moc, spíše náhražka, chci určitě větší anténu 137
nijaké závěry jsem si neudělal - moc tomu nerozumím 105
mám ji v oblibě a používám ji běžně 172
Autor: Láďa Fórum
Fousáč Plzeň CL-51