W związku z rozszerzaniem kwalifikacji członków Klubu CB-radio , zdobywaniem licencji na Pasmo 2-metry , zaistniała potrzeba publikacji wiadomości na ten temat ,.oto kolejna antena sprawdzona w zakresie 130 - 174 Mhz , funkcjonalna, do wykonania domowym sposobem ,. Polecamy ,. w oparciu o materiały z 1998 roku z pisma Elektronika dla wszystkich  Nr.8 / 1998 , Udanych konstrukcji i pracy życzy Zarząd Klubu ZSC-35.Do czego to służy?
Niezbędnym elementem składo−
wym każdego urządzenia radiowego,
w tym odbiornika czy transceivera,
jest system antenowy. Antena jest
urządzeniem służącym – podczas od−
bioru – do zamiany energii fal elektro−
magnetycznych na napięcie w.cz.,
zaś podczas nadawania – do zamiany
napięcia na falę elektromagnetyczną.
Od poprawności wykonania i dopa−
sowania anteny zależy zasięg radio−
wy. Trzeba zdawać sobie sprawę, że
przy dobrym systemie antenowym
i nadajniku małej mocy można osiąg−
nąć lepsze rezultaty, niż przy złej an−
tenie i mocy nawet kilkuset watów.
Ponieważ na adres redakcji napły−
wają listy z prośbami o przedstawie−
nie konstrukcji anten mogących
współpracować z układami zaprezen−
towanymi na naszych łamach, postano−
wiliśmy podać podstawowe wiadomości
o systemach antenowych oraz opis wy−
konania kilku najprostszych, a zarazem
najtańszych, anten na pasmo 80m i 2m.
Jak to działa
W skład każdego systemu antenowe−
go musi wchodzić część promieniująca
oraz część zasilająca, a nierzadko także
układ dopasowania.
Zadaniem części promieniującej, zwa−
nej promiennikiem lub radiatorem, jest
wypromieniowanie w przestrzeń dostar−
czonej do niego energii w.cz. Promiennik
charakteryzuje się zakresem częstotli−
wości, impedancją wejściową, polaryza−
cją, współczynnikiem kierunkowości,
zyskiem oraz wymiarami.
Wymiary anten zależą od częstotli−
wości fali, czyli od jej długości. Pomiędzy
długością fali [λ] a częstotliwością [MHz]
zachodzi następująca zależność:
Pod względem polaryzacji anteny
można podzielić na pionowe (ground pla−
ne) i poziome (dipol, Yagi...)
Linia zasilająca lub kabel antenowy,
zwany także fiderem, ma za zadanie do−
prowadzić do części promieniującej ante−
ny energię w.cz. z możliwie najmniejszy−
mi stratami. W praktyce najczęściej sto−
suje się kable współosiowe o impedancji
50 lub 75Ω (telewizyjne) i płaskie linie
dwuprzewodowe symetryczne o impe−
dancji 300Ω (200...600Ω).
Jednym z ważniejszych paramet−
rów linii zasilającej jest jej impedancja
charakterystyczna, zwana opornością
falową Zo, definiowana jako stosunek
napięcia do prądu biegnącej przez li−
nię fali.
Drugim parametrem kabla jest współ−
czynnik skrócenia k, który określa dłu−
gość fali w dielektryku. Dla kabla współ−
osiowego z pełną izolacją k=0,66 zaś
z izolacją spienioną k=0,8...0,85. Znajo−
mość tego współczynnika jest potrzebna
m.in. przy budowie transformatorów i sy−
metryzatorów antenowych.
Trzeba pamiętać, że po zamknięciu linii
na końcu rezystancją R=Zo w linii wystą−
pi tylko fala bieżąca i cała energia przesła−
na przez linię zostanie wydzielona na re−
zystancji. Wprzypadku, kiedy impedancja
charakterystyczna linii jest różna od R,
w linii wystąpi fala stojąca, zaś część
energii zostanie odbita od anteny (tak
zawsze bywa w rzeczywistości, w mniej−
szym lub większym stopniu). Im większe
niedopasowanie, tym większa fala stoją−
ca pojawi się w linii i tym większy będzie
współczynnik odbicia. Współczynnik fali
stojącej (WFS) jest równy stosunkowi
obu impedancji:
i jest zawsze większy od 1.
Należy mieć świadomość, że im WFS
jest większy, tym większa jest moc odbi−
ta wracająca do nadajnika, przekształcona
zazwyczaj w energię cieplną. W wyniku
tego zjawiska może dojść do uszkodzenia
tranzystorów nadawczych oraz mogą po−
jawić się interferencje zakłócające odbiór
telewizyjny i radiowy.
Przyczynami niedopasowania wywołu−
jącego zbyt duży WFS mogą być:
– niewłaściwa impedancja przewodu an−
tenowego
– nieprawidłowo wykonany promiennik
(zbyt długi lub zbyt krótki)
– niedopasowanie fidera do anteny
– wadliwe połączenie przewodu anteno−
wego z masą lub z wtykiem.
Układ dopasowania anteny do nadajni−
ka lub kabla często bywa pomijany ze
względu na znormalizowane impedancje
50, 75 czy 300Ω. Układem takim może
być filtr typu Pi, który – oprócz właściwoś−
ci transformujących impedancje we/wy –
ma także właściwości filtracyjne (tłumie−
nie częstotliwości harmonicznych).
Montaż i uruchomienie
Anteny poziome typu dipol
Anteny poziome to z reguły dipole pół−
falowe (λ /2) typu otwartego oraz typu za−
mkniętego, najczęściej stosowane w za−
kresie KF. Mają one znormalizowaną im−
pedancję promieniowania (75Ω – dipole
otwarte, 300Ω – dipole zamknięte), co eli−
minuje konieczność stosowania odrębne−
go dopasowania do linii zasilającej i po−
zwala na zasilanie np. typowym kablem
telewizyjnym.
Charakterystyka promieniowania dipola
półfalowego w płaszczyźnie poziomej ma
kształt ósemki z maksimum przypadają−
WFS
Zo
Z
WFS
Z
Zo
= lub =
λ = 300
f
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/98 61
Anteny
początkującego radioamatora
cym w kierunkach prostopadłych do ante−
ny. Długości dipola wylicza się ze wzoru:
gdzie
l – długość promiennika [m]
λ – długość fali [m]
k – współczynnik skrócenia zależny od
rezystancji promieniowania (smukłoś−
ci dipola; zawiera się w zakresie
0,86...0,98)
Na rysunku 1 pokazano sposób wyko−
nania anteny dipol na pasmo 80m (3,5−
3,8MHz) a na rysunku 2 na pasmo 2m
(144−146MHz).
W zakresie UKF również stosuje się
anteny dipolowe, tak zwane Yagi, w skład
których wchodzą radiator, jeden lub wię−
cej reflektorów, jeden lub więcej direkto−
rów, wysięgnik oraz system umożliwiają−
cy dopasowanie – przekazywanie energii
(symetryzator, układ typu gamma, be−
ta...). Konstrukcja tych anten jest iden−
tyczna jak anten telewizyj−
nych (ale nieszerokopasmo−
wych typu siatka).
Radiator w nich działa tak,
jak zwykły dipol półfalowy:
otrzymuje z nadajnika prąd
wielkiej częstotliwości, a jego
wielkość jest dopasowana do
częstotliwości pracy. Pozo−
stałe elementy, direktory i re−
flektory, są nazywane ele−
mentami biernymi.
Poszczególne elementy
anteny Yagi odbierają część
energii emitowanej przez ra−
diator, a ponieważ nie są z ni−
czym połączone, reemitują ją
z powrotem. W zależności
od wzajemnego położenia
danego elementu względem
radiatora, ta wspólna emisja
w danym kierunku albo się
dodaje, albo odejmuje. Efekt
ten nazywa się zyskiem
i określa własności kierunko−
we anteny. Elementy bierne
mają inne wymiary, niż radia−
tor (direktory są zawsze krót−
sze od radiatora o około 5 %,
natomiast reflektory dłuższe
o około 5 do 10 %).
Na UKF, a w tym i w pas−
mie 145MHz, najczęściej bywa
stosowana antena ground plane
(„GP”) – rysunek 3.
Jest to prosta i zarazem bardzo
skuteczna antena nie tylko do
łączności lokalnych, ale również
do dalekich łączności, a przy tym
posiada w płaszczyźnie poziomej
dookólną charakterystykę promie−
niowania. Najprostsza ćwierćfalo−
wa antena GP składa się z promiennika oraz
z trzech lub czterech przeciwwag, które
stanowią sztuczną płaszczyznę ziemi o dłu−
gościach λ /4. Rezystancja promieniowania
takiej anteny wynosi – w zależności od
średnicy radiatora – 30...35Ω. W celu dopa−
sowania do kabla o typowej impedancji
50Ω rozgina się przeciwwagi do dołu pod
kątem 135 stopni (pozwala to wyelimino−
wać konieczność stosowania dodatkowych
transformatorów dopasowujących).
Współczynnik fali stojącej przedsta−
wionych anten można określić przy po−
mocy specjalnego miernika zwanego re−
flektometrem, którego opis już zamiesz−
czaliśmy na łamach EdW.
Warto wspomnieć, że oprócz prostych
anten jednopasmowych krótkofalowcy
chętnie wykorzystują anteny wielopas−
mowe, które mogą pracować na wszyst−
kich podstawowych pasmach KF, ale są
one już bardziej skomplikowane w budo−
wie oraz strojeniu. Należy zdawać sobie
sprawę, że z reguły antena wielopasmo−
wa ma gorsze parametry, niż jednopas−
mowa. Konstrukcje tych anten są obszer−
nie opisywane w literaturze.
Andrzej Janeczek
I = × k λ
2
62 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/98
Rys. 2.
Rys. 3.
Rys. 1.