Jak se směrovkou v pásmu PMR

Rádi by jste vyzkoušeli směrovku pro pásmo PMR?!  Není nic jednoduššího než se zúčastnit akce dne 23. dubna 2005 ve 22:00 na 4. kanále, která bude k tomu přímo určená. Nemáte směrovku nebo nevíte jak ji používat?! Přečtěte si následující článek který se vám pokusí trošku pomoci.

Jeden z prvních problémů bývá kde vzít směrovou anténu pro PMR pásmo. Asi nejjednodušší je anténu koupit což má ale také svá úskalí. V běžném prodeji jsou většinou antény pro radioamatérské pásmo 70 cm. Ne všechny ale ještě na kmitočtu 446 Mhz uspokojivě pracují a některé mají již na takovém kmitočtu značné PSV o funkčnosti ani nemluvě, proto je nutné se před koupí antény podrobně informovat na její parametry. Nevýhodou je většinou značná cena což pro PMR laborování není zrovna vhodné. Kdo i přesto chce anténu zakoupit nechť kontaktuje prodejce kteří mu vhodný typ jistě doporučí. 

Pro nás ostatní zbývá anténu si vyrobit, článků a návodů o směrovkách přímo pro PMR sice není hodně, ale lze snadno přistoupit k přepočítání antén pro radioamatérské pásmo 70 cm, kterých je k dispozici celkem dost. Dalším vážným problémem však je že většina lidí kteří takto laborují nemá potřebnou techniku, aby zjistili alespoň jak je na tom anténa z přizpůsobením což navíc komplikuje fakt, že mechanické míry u některých antén jsou celkem kritické a nelze tedy zkontrolovat výsledek reprodukce.

Řekl jsem si tedy, že by bylo dobře pár antén vyzkoušet proměřit a nakonec doporučit snadno reprodukovatelný typ. Vyzkoušel jsem nepřeberné množství antén mezi nimiž byly antény typu Yagi, Quad, širokopásmové dipóly před odraznými stěnami, úhlové reflektory a další. Testoval jsem antény vlastní konstrukce, přepočítané z radioamatérského pásma 70 cm, ale hlavně uveřejňované jako antény přímo určené pro pásmo PMR. Bohužel nebylo v mých silách měřit i zisky či další podrobné parametry, ale zaměřil jsem se výhradně na konstrukci a přizpůsobení.

U většiny antén jsem byl ale docela zklamán jejich nutným přesným naladěním či složitou mechanickou konstrukcí. I když některé antény vykazovali dobré výsledky byla jejich konstrukce složitější což nebylo zrovna to co jsem hledal. Nakonec jsem ovšem favoritní anténu našel. Její návod již dávno publikoval Radim Řetenice ve Výzvě na kanále (srpen 2003) kde je i její podrobný popis a návod ke stavbě, stejný návod naleznete i na internetové stráncewww.cbrkl.cz/poradce/4yagipmr.html

Tuto směrovou čtyřprvkovou anténu jsem postavil ve více variantách a k původní konstrukci bych měl pár poznámek: 

1.) V původní konstrukci je z důvodu snadného připojení napájecího kabelu použit na pozici zářiče měděný materiál. Nedoporučuji pájet kabel na zářič přímo, protože dříve než prohřejete trubičku dojde ke značné deformaci izolace kabelu. Lépe je kabel opatřit malými očky (očka i vývody kabelu zkrátit co nejvíce to jde) které se k zářiči přišroubují samořeznými či obyčejnými šroubky. Toto místo je taky nutné chránit před vlhkostí, pro portable provoz stačí převlek či obalení igelitovým sáčkem pro trvalejší provoz je místo vhodné zalít epoxidem.


2.) V originálu zcela chybí symetrizace což může v určitých případech způsobovat šíření VF proudů po napaječi a dochází tak k částečné degradaci parametrů antény. Aby úprava nijak nezkomplikovala jednoduchost antény je přídavná symetrizace provedena navlečením feritového odrušovacího jádra na napájecí kabel co nejblíže k zářiči. Tyto feritové materiály se běžně používají ve výpočetní technice a jsou známé jako "boule" na kabelu.V mém vzorku byl ferit vypreparován z kabelu od monitoru a přestože nebyl svojí velikostí příliš vhodný (moc velký) je útlum povrchových proudů po kabelu velmi znatelný. Tyto blokovací ferity se dají ale koupit i nové v prodejnách z PC technikou či v prodejnách z el.součástkami (Ges-elektronics).


3.) Jako ráhno lze u této antény použít jak vodivý tak i nevodivý materiál, ale v případě vodivého materiálu doporučuji prvky vždy odizolovat (viz.foto). Pro trvalejší ale i portable provoz je vhodné napájecí kabel na vhodném místě uzemnit (např.u paty stožáru) z ohledem na statickou elektřinu.

Výsledky předčili mé očekávání. PSV v pásmu PMR je okolo jedné a dokonce ani na nejspodnějším kmitočtu radioamatérského pásma nepřevyšuje hodnotu 1.7 jedná se tedy o anténu částečně širokopásmovou, kde mírné výrobní nepřesnosti nemají katastrofální důsledky. Praktická zkouška: čtvrtvlnný proutek R=3, S=2-3, směrovka výše popsaná R=5,S=9 což vypovídá samo o sobě. Vzhledem k tomu že anténa je materiálově a výrobně jednoduchá lze vyzkoušení této antény jen doporučit. Další problémy okolo směrových antén bývají často v jejich nevhodném používání čímž můžeme značně zhoršit jejich činnost nebo zcela degradovat její účinky.

V následujících bodech bych rád popsal jak směrové antény správně používat: 


1.) Směrové antény potřebují pro svoji činnost homogenní elektromagnetické pole, proto je používáme v co nejotevřenějším terénu směrem k protistanici nebo v uvažovaném směru protistanic. Zde je nutno upozornit, že v podmínkách velmi špatné homogenity el.pole (ve městech, v nevhodných terénních podmínkách atd.) můžeme naopak lepšího příjmu dosáhnout anténami neziskovými. 

2.) Antény umísťujeme zásadně co nejvýše nad terén, pro PMR pásmo jsou 4m nad zemí vhodným minimem (ale čím výše tím lépe). 

3.) Při vertikální polarizaci musí být anténa uchycena na jejím konci (neplatí pro nevodivý stožár) případně musí být umístněna na výložníku který zajistí to že vertikální stožár nebude zasahovat do řady vertikálních prvků antény. 

4.) Kabel musí být veden po ráhnu až na konec antény kde jej teprve svedeme k zemi (neplatí pro horizontální polarizaci). 

5.) Platí zásada že čím používáme anténu ziskovější tím více je nutné ji vytvořit pro svoji funkci vhodné podmínky (zejména větší výšku nad zemí) a roste tak značně složitost použitého zařízení. Proto pro naše "testování" volíme spíše antény z menšími zisky (do deseti prvků) u kterých je nejlepší poměr složitost/výkon. 

6.) Při "lovení" stanic je vhodné používat anténu všesměrovou a teprve když stanici zaslechneme, přepneme na anténu směrovou a stanici dohledáme. Jinak se nám totiž může stát že některé stanice neuslyšíme, protože byla anténa nasměrována jiným směrem. Místo drahých anténních přepínačů lze z výhodou použít BNC konektory což sice není tak elegantní ale velmi dobře funkční a celkem levné.

Každého kdo již držel v ruce nějakou směrovou anténu jistě napadne co by se stalo kdyby anténu místo vertikálně nasměroval horizontálně. Kdo to vyzkoušel jistě zjistil že jím sledovaná protistanice náhle zmizela nebo se reportem značně zhoršila. Je to způsobeno tím že většina PMR stanic pracuje vertikální polarizací jelikož jejich antény jsou tak konstruovány z důvodu všesměrového vyzařovacího diagramu který je zapotřebí pro přenosné a zejména pohyblivé pojítka. Co by se však stalo pokud by se dvě stanice dohodli a použili v pásmu PMR horizontální polarizaci místo vertikální?! Výsledek bude z několika důvodů velmi znatelný. Jak jsme si již popsali výše, anténa polarizovaná horizontálně značně potlačí všechny signály, které jsou vysílány vertikální polarizací což v důsledku částečně odfiltruje většinu PMR stanic, které by nás mohli jinak rušit. Dále je všeobecně známo a změřeno že většina rušení průmyslového či přírodního charakteru má vertikální polarizaci což opět mluví pro zvolení polarizace horizontální. V neposlední řadě má za určitých okolností horizontální polarizace menší útlum nežli polarizace vertikální. Z těchto důvodů také profesionální služby které nejsou pohyblivé, používají výhradně polarizaci horizontální.

Ten kdo by chtěl tyto vlastnosti vyzkoušet obvykle narazí na problém absence vhodné a stejně "postižené" protistanice, což ale rozhodně nebude platit dne 23.4. 2005 ve 22:00 na 4. kanále kdy bude na pásmu podobných zájemců rozhodně více. Více si o plánovaném testu můžete přečíst v pozvánce spoluorganizátora Jerryho Nové Město. Jak už bylo řečeno hlavně bude zajímavé ve větším počtu zájemců vyzkoušet obě polarizace. Proto při výrobě antény a zejména jejího uchycení myslete na možnost jednoduchého otočení anténního systému do horizontální polarizace, určitě se to vyplatí.

Všem kteří se pustí do stavby směrové antény přeji co nejméně konstrukčních potíží a co nejvíce navázaných spojení nejen při výše zmíněné akci. Eventuelní dotazy k článku uvítám na e-mailu: 
 zdenekul(zavináč)seznam(tečka)cz 

     Zdeněk Ústí (nad Labem)


*** Více informací najdete na Jerryho webu případně v pozvánce na Letošní PMR akce