Ja sam licencirani radio amater od 1984 godine.
Dragi moji radio amateri dodajem pomalo nove članke (na oba weba)
"Jednostavni komad žice kao antena"
Neki se pitaju " A čemu trebamo antenu? I što je sa sve brojnijim napravama koje
Dipol antena - Povratak u povijest Jednožično napajanje
Kada su znanstvenici uvidjeli da 1/2 valne duljine radi bolje od slučajne
Paralelni simetricni vod, poznatiji kao "kokosije ljestve". "kokosije ljestve" naziv je nastao jer vod izgleda kao ljestve dizajnirane za kokoši Dipol za najnizi band je ustvari prva multiband antenna(zato sto su vecina amaterskih bandova harmonici Impedancija ili dinamicki otpor I sve sto treba znati o "jednostavnim" antenama. Vidite sada umjesto da jedino antena odasilje i prima, to isto i radi i dio opleta koaksa.
Dali znate? Bojanje antene - Mnogi ljudi misle da su TV antene ne privlacne. Za bojanje antena nikada nemojte koristiti boje koje imaju u sebi metalne ili grafitne cestice.(Temeljne boje za metal starije vrste). Lak boje su OK Ne pitajte mene zasto sam ovo stavio na web Detaljno ili ukratko? Podesiti ili ne, pitanje je sad? Nisam narocito strucan u klasicnoj literaturi
Sve rade i za koaksialni kabel i jednu zicu na izlazu.Kada je paralelni vod koristen Prijenosni vod,rezonancija i antena Kako nesto radi?Kako ponistiti reaktancu? "Obicni problem u neobicnom slucaju"
Antena napajana na kraju i sto se desava..
Ako je vodic kraci od 1/4 lambda ponasa se kao kondenzator Zapamtite ovo, vrlo je prakticno za znati.
Sada mozete razumjeti sto se desava Jednostavno izaberite mjesto napajanja koje Vam treba. I sto nedostaje? Zasto bas 50 oma??
Najbolji koaksialni kabel , velika snaga, mali gubitci visoke frekvencije Kako u stvarnosti i teoriji izgleda poluvalni dipol napajan na kraju? Raspored struja i napona na anteni, nije ništa teško, isto radi i na KV jedino su zavojnica
Prije toga sam koristio klupski pozivni znak YU2CCU/portabl, na 2 metra i na 80 metara, QRP.
Moj prvobitni pozivni znak je bio YT2LTG , dok nisam položio višu kategoriju(1986 B kategorija) i na kraju najvišu moguću 1990.
Pa sam dok koristio YT2HP sve dok Hrvatska nije postala zvanično posebna zemlja tada sam dobio 9A3HP koji imam i danas.
Elektronika i radioamaterizam su me zainteresirali kada sam bio 14 godina star
i to zanimanje mi je ostalo i danas.
Dali mogu računati i prijašnje pokuse sa kristalnim detektorima?
Meni nikada nije previše radio amaterizma a to je nešto što neamateri vrlo teško mogu razumjeti.
Jednom "zaražen" radio amaterizmom ostaješ zaražen cijeli život.
Iako danas svi koriste radio komunikacije raznih vrsta svakodnevno, mene još uvije oduševljava
jednostavnost, da mala snaga dovedena u antenu iz vrlo jednostavnog predajnika kojeg je lako napraviti u samogradnji, dopire po cijeloj zemaljskoj kugli i čuje se na vrlo veliku udaljenost.
Sama činjenica da se to i kako dešava stvarno oduševljava.
Naravno svatko može iz džepa izvaditi mobilni telefon i vidi čudo, može zvati bilo gdje po cijeloj zemaljskoj kugli.
Ali većina pojma nema uopće što se dešava i kako je moguća takva veza.
Što bi se desilo kada bi mreža mobilne telefonije ili Internet infrastruktura bili jako oštećeni ili potpuno nestali sa lica zemlje?
Radio amateri trebaju nultu infrastrukturu za održavanje veza bilo gdje na kugli zemaljskoj.
Dovoljan je čak i jednostavni predajnik sa iskrištem i još jednostavniji kristalni detektor.
(Stariji amateri znaju napraviti te jako jednostavne naprave ali efikasne i još rade).
Kada su mi iz Sluzbe za korisnike , mog bezičnog providera za fiksnu telefonsku liniju i Internet rekli, jer sam se zalio na slabu kvalitetu usluge: "Ali naš proizvod je sasvim ispravan(bezični modem) jedino mreža baznih stanica nije još prešla na viši standard pa Vi nemate 3G mrežu(signal UMTS 2,4 GHz brzina kao DSL. Op.autor)."
Molim?
Gospodo iz Službe za korisnike prije nego ste Vi uopće znali da jedna baterija ima plus i minus pol
ja sam već koristio svoju 0G mrežu bez ikakvih problema."
Moj omiljeni mode ili vrsta rada je CW , telegrafija. U zadnje vrijeme sve svoje kratko vrijeme koristim da bi radio veze malom snagom kao i gradio jako jednostavne i jeftine uređaje za QRP CW.
Instant DX veze na 14 MHz CW sa minimalnom snagom i komadom žice,
i to mi popravi i ispuni dan.
Žalosno je što u Hrvatskoj se pravi "mješavina" CB , osobni radio male snage sa pravim radio amaterizmom.
Da se razumijemo ja ne mrzim CB ali to nije radio amaterizam, to je nešto sasvim drugačije.
Također možda sam posljednja generacija radio amatera koji vole telegrafiju.
U mojoj zemlji telegrafija više nije uvijet polaganja bilo koje kategorije(A ili P)
Po mom mišljenju ljudi su postali lijeni i pretvaraju čisti radio amaterizam
u nešto sasvim drugo, kao osobni radio ali sada velikog dometa
po mome to je degradacija a nikako nešto dobro
ali državne odluke su uglavnom glupe i bezosjećajne.
Ostanimo mi kod telegrafije i male snage.
Mislim da će biti interesantni pravim radio amaterima.
Ideje o uređajima male snage, dobro došle su ukoliko nisu zaštićene Zakonom(Copyright etc.)
Sve vrste antene koje ste probali i smatrate ih dobrima za rad i izradu
Zakonitosti fizike ponekada su preskočene
ali provjerene ideje zašto ne.
Ljudi često griješe kada pitaju "Hej pa što se više može izmisliti od obične žice?"
Bez uvrede ali to je glupo pitanje. Prvo je izumljena Long wire antena. Jednostavno
jedna žica rastegnuta između dva nosača,dimenzija (tko zna)
dipol u sredini napajan je bio slijedeći korak.
Nakon što su ljudi primjetili da određene dužine žice rade bolje nego kraće ali i duže.Nastao je 1/2 lambda dipol. Naravno znanstvenici su poznavali pojam rezonancije.
Ispravite me ako imate primjedbu ili bolje znate, sugestije te vrste su dobro došle
na obje moje stranice, I uz dozvolu onog tko je nešto predložio ili iznijeo
primjedbu na moj tekst, to ću objaviti na obadvije moje stranice, dvojezično.
Slijedeće značajno otkriće je bilo simetrični vod
(Ispravite me ako griješim)
Imajte na umu nepobitnu činjenicu da paralelni simetrični vod ima daleko manje gubitke nego jako skupi koaksialni kabel
Zatim koaksialni kabel je osjetljiv na visok SWR, omjer stojnih valova
visok SWR najskuplji koaksialni kabl čini neupotrebljivim zbog dodadnih gubitaka
a ista dionica paralelnog voda trpi bez posljedica ogroman SWR, to je znanstvena
činjenica i provjerena u praksi.
Problem kod paralelnog voda je neželjeno zračenje(ali i prijem)
ako netko živi na selu daleko od gusto naseljenih područja kao ja,
nema problema sa susjedima ili sa smetnjama od drugih naprava.
U urbanim sredinama je nemoguće izbjeći sasvim interferenciju
pa i ako se radi isključivo o koaksialnim kablovima,
ovdje QRP CW pokazuje svoje prednosti, signal je dovoljan za uspostaviti
dvosmjernu radio vezu i za razliku od SSB-SC (samo jedan bocni pojas potisnut
val nosioc) nema problema. SSB-SC naime je signal širokog spektra frekvencija.
Problem su i multiband antene, (antene za više opsega),
ja baš nemam dobro misljenje o multiband antenama
jer su kompromis, nešto moraš izgubiti da bi dobio antenu koja radi na nekoliko opsega
Oduševljava činjenica kako je lako napraviti jednostavnu žičanu antenu, da radi.
Dali je to tako kako izgleda, jednostavni komad žice?
Izbjegavajući previše široko objašnjenje"jednostavne žičane antene"
mogu jedino savjetovati prije nego odbacite "jednostavnu" žičanu antenu,
prvo isprobajte kako radi ta "jednostavna" žičana antena.(Naime procesi koji se
dešavaju u svakoj anteni su daleko složeniji od uobičajenog poimanja većine ljudi.)
Koristeći QRP(malu snagu) vrlo brzo većina će doći do zaključka
da osim CW QRP nema potrebe za velikim snagma.
Definicija: CW znači stalni nosioc(Continuos Wave)
Moja osobna definicija je:
Razmislite malo, sve baš sve ostale vrste rada proizvode mnogo smetnji
to je tehnička činjenica, te smetnje nelinearno se povećavaju sa
povećanjem izlazne snage.
Oni koji sumnjaju u moje riječi vrlo lako to mogu isprobati.
Prvom prilikom kada ekipa za mjerenje radiofrekventnih smetnji u RTV difuziji
bude u blizini, zamolite ih da malko izmjere Vaš signal
(Vrlo neugodno iznenađenje slijedi, isti razlog zašto Vaš susjed
gubi strpljenje)
Objašnjenje, zato što signali radio i TV difuzije imaju apsolutnu prednost
a radio amateri imaju svoje dodijeljene frekvencije, ako Vaš signal pravi smetnje
u prijemu RTV signala, Zakon kaže STOP! prekidaj emitiranje!
Pri tome nije bitno što amateri koriste sasvim drugačije frekvencije, nemaju
pravo reći "Ja sam na amaterskoj frekvenciji baš me briga za smetnje
radio TV difuziji", to je nezakonito, pa probajte.
(Ne probavajte, jer su kazne visoke)
Ista ta ekipa za mjerenje sa istim mjernim instrumentima će potvrditi
da Vam je signal na CW čist i neproizvodi smetnje RTV difuziji.
A SSB-SC proizvodi smetnje preko dozvoljenih granica.
Rezultat takvog mjerenja u mnogim zemljama je dovoljan da
možete izgubiti svoju radio amatersku dozvolu.
Dok CW i mala snaga su jamstvo izbjegavanja sukoba
sa zakonom i susjedima. Ako ide veza malom snagom
velika snaga samo zagađuje eter, probano mnogo puta.
Hm koliko "jednostavan"? Možda znači da ju je jednostavno napraviti
procesi u tom komadu žice su daleko od jednostavnog.
Oni su složeni ali nevidljivi,
jedino kada antena ne radi kako se očekuje.
Nema smisla objašnjavati baš sve jer to zahtjeva i vrijeme i prostor
temu ću pojednostavit na objašnjenje ne zaobilaznih osnovnih stvari,
Struja,
Napon
i kako utječe na impedanciju
su bez antene, kao mobiteli, USB wlan jedinice, dojavljivači(pagers)?"
Odgovorno mogu reći, takve naprave "bez antene" nisu moguće i ne postoje
druga stvar je što su njihove antene integrirane unutar kućišta i nisu vidljive
USB Wlan jedinice stvarno od oka izgledaju da nemaju antene
ali kada otvorite kućište pored digitalnog mikročipa
imate i čip primopredajnika i integriranu antenu.
Upravo ista tehnologija je i kod mobitela i svih ostalih naprava "bez antene".
Antena pretvara električnu energiju visoke frekvencije u radio valove
koji se rasprostiru brzinom svjetlosti.
Radio valovi putuju, površinski, odbijaju se od ionosfere a neki i prolaze
kroz sve slojeve atmosfere, neki se vidimo reflektiraju, jedan dio se izgubi
kroz apsorpciju(upijanje) i na kraju dođu do prijemne antene
gdje se ponovno pretvaraju u izmjeničnu električnu struju visoke frekvencije.
Sada ta električna struja teče od antene preko prijenosnog voda do
ulaza prijemnika. To je jako pojednostavljen proces, u stvarnost sve
su to slabe točke u prijenosu predajnik -- prijemnik.
Ako bilo što od opisanog ne radi kako treba, rezultat je ili loš ili nemoguć
prijem
Zbog pravila recipročnosti "Što je dobro za prijem dobro je i za predaju"
Slijedeće:razvoj
duljine žice.(rezonancija) pojavilo se pitanje kako napajati tu antenu?
Običan 1/2 lambda dipol , na kraju su maksimumi napona i praktički nikakva
struja, u sredini dipola maksimalna struja nula napona.
S time u vezi je i impedancija, na kraju je maksimalna, beskonačna
u stvarnosti sve je konačno pa je na krajevima impedancija 5000 - 7000 oma
ili više ovisno između ostalog i o debljini provodnika u odnosu na lambda.
U samoj sredini dipola je 0 impedancija(kod nesimetričnog napajanja fizička
sredina i električna sredina se razlikuju,ta pojava je problem kod nekih antena
od tud i ono natezanje "izolirati elemente kod Yagi antene ili ne izolirati")
Dipol je moguće napajati bilo gdje, sredina, kraj ili kao FD4B na jednoj trećini.
Jednožično napajanje dipola je moguće samo ako nije točno u sredini nego malo
dalje od sredine, kao što rekoh u samoj sredini je 0 napona.
čak niti žica kojom se napaja takav dipol nije iste debljine kao žica dipola.
To sve radi dobro ako nema mehaničkih pomaka žice koja napaja dipol.
svaki pomak mjenja impedanciju i razdešava antenu.
Također ta žica emitira previše u prostor i također prima.
U selu daleko od TV i ostalih uređaja to je upotrebljivo ali u gradu
uvođenjem sve više električnih kablova kao i telefonskih kablova
jednožično napajanje je postalo neprihvatljivo.
Dali znate da je duljina palube palube broda Titanik , kao i duljina dipol
antene na Titaniku razlog da je još i danas službena frekvencija za nesreću
na moru 500kHz ?? Naime Titanik je imao dipol antenu napajanu jednožično
dimenzije Titanika odredile su duljinu antene a duljina antene frekvenciju.
Doduše zaboravljena 500 kHz frekvencija za opasnost i dalje je sluzbena.
U urbanim sredinama sve više telefonskih i elektricnih kablova
trazilo je nekakvo drugo rjesenje napajanja antene.
osim 21MHz kao i novih bandova koji tada nisu postojali,
OK 3 × 7 MHz = 21 MHz ali to je nategnuto).
Ali zasto simetricni vod tako radi.
Zato jer su gubitci zanemarivi u odnosu na najskuplje koaksialne kablove.
Kada antena radi kao poluvalni dipol za taj band ništa naročito, niska impedanca itd.
Ali kada taj dipol radi na dvostruko vecoj frekvenciji, kao 1 lambda
u tockama napajanja je najmanja struja ali su napon i impedanca jako veliki.
Ali kao sto rekoh paralelni vod ima zanemarive gubitke , pa i kod povecanog omjera stojnih valova
a kako svaki vod ima pri odredjenim duljinama transformacijski efekt,
to znaci da kod uredjaja imamo mali omjer stojnih valova plus transformacijski efekt voda,
pa dipol za najnizi band moze raditi kao multiband antena.
Eto to je odgovor. Ali.........
Dvozicni vod jos uvijek previse zraci energiju kao i prima nezeljene signale.
Oklopljeni dvozilni vod nije pravo rjesenje, guta puno energije.
Manje poznat cetverozilni simetricni vod je skoro idealan(vrlo mali gubitci
ali i neznatno zracenje to jest primanje) medjutim u praksi, skup i kompliciran
(I zbog toga skoro nitko od amatera i nema pojma da postoji cetvorozilni vod)
Iako zbog malih gubitaka dvozilni vod se jako dugo bio zadrzao u TV tehnici
sve dok ga nije potisnuo iz upotrebe, jeftini i dovoljno kvalitetni koaksialni kabel
Slijedeci logicni korak je bio uvodjenje koaksialnog kabela.
Ali tu nastaje poteskoca, antene imaju simetricne tocke napajanja,
a koaksialni kabel je nesimetrican.
Pogresno misljenje cak i starijih kolega da simetrirajuci clan nije potreban.
U slucaju spoja simetricne antene na nesimetricni koaksijalni kabel imamo
neprilagodjenje, visokofrekventna struja tece povrsinom opleta, kabel zraci
energiju u prostor ali i prima preko opleta radio valove i svakojakve smetnje.
Postoji jos jedan prijenosni vod, valovod
ali on je zanimljiv na podrucju Gigaherca, dok je na kratkom valu ne zanimljiv.
Kao i najcesce zablude kod antenske tehnike.
OK mozete biti doktor fizike jer mozete ovo razumjeti
Ali ostanimo kod najosnovnijeg i prakticnog znanja.
(Vecina radioamatera nisu znanstveno obrazovani ali osnovno znanje moraju
imati ako hoce da se bave malim snagama, ako imaju na raspolaganju stotine i tisuce wati
nema veze nek nastave zagadjivati EM spektar.
Nazalost to je istina ,svaka snaga veca od potrebne da se moze odrzati veza je prljanje EM spektra
Osnovna znanja su neophodna ako hocemo nesto uraditi sa malim snagama.
Nesto o onome "Bas me briga ,tko mari"
U astronomiji se koriste nekakve "cudne mjere" za udaljenosti
Jedna od manjih mjera je "Svjetlosna godina"
To je udaljenost koju svjetlo, ali i radio val prevali u jednoj godini.
(Kilometri, milje i slicno su premale mjere u astronomiji)
Dakle 1 svjetlosna godina iznosi 9.460.730.472.580,8 km
Radio val istom brzinom putuje kao svjetlost.(Vidjeti Wikipediju i/ili ostale izvore)
Prva zvanična pokusna radio veza preko Atlantika(iako nije prvi pokus),
od kada je uradjena, signal je otputovao na dan (01. Lipnja 2010 god.)
1.031.890.973.150.629,6 kilometara od zemlje. Znate li procitati ovakav broj?
Pa svaki puta kada koristite bilo koji oblik radio veze, pa i mobitel, razmislite
koliko brzo i daleko putuje radio signal.
Da bi antena bila maksimum od koristi, predajnik kao i sve skupa , mora zadovoljiti slijedeci
kriterij:
Takodjer prijelaz simetricno, nesimetricno(koaksialni kabel je nesimetricni vod)
Pa ipak mnogi pa i stariji i iskusniji kolege napajaju 1/2 lambda dipol direktno
sa nesimetricnog koaksa. To je silovanje fizike i to neide bez posljedica.
Uobicajeno opravdanje je
"Simetrator 1:1 guta cak do 0,5 dB a ovako nema gubitaka".
Dali ta njihova tvrdnja "drzi vodu"? Vidimo na slici da bas i ne , a nepravilan
raspored struja(i tamo gdje nisu pozeljne, oklop koaksialca)guta sigurno vise od
onih 0,5 dB (ponistavanje zracenja antene i onog sto koaksialni kabel zraci,
a ne smije zraciti). To je rezultat stednje na pogresnom mjestu.
To se desi svaki put kada se ide silom protiv zakona fizike.
Mi amateri ako je taj VF na opletu prejak mozemo primjetiti u predaji,
SWR je neobicno visok i mjenja se ako priblizimo ruku koaksialcu ili uredjaju,
kao i metalni djelovi uredjaja su "vruci" to jest mogu stvarno opeci po prstima
, bez zezanja jaki VF može ozbiljno opeci, rezultat je isti kao da je kozu
dotaknuo usijani metal.
Ali kako to objasniti susjedu koji gleda svoju omiljenu TV seriju pa za
smetnje u prijemu okrivi obliznjeg radioamatera?
Uzalud je objasnjavati i pokazati susjedu da Vama uopce ne smeta na TV
kada emitirate. Stvar je u tome sto amater zna kako spojiti antenu a narocito
komercijalni proizvod TV antenu, vrlo jednostavno, nemoze biti lakse.
I naravno Vasa TV antena nema problema na metar od predajne antene
ali susjed na 20-50 metara daleko ima problema i te kako.
Kako objasniti da susjedu antena nije ispravno spojena i da mu oklop koaksa
prima signal koji uopce nebi trebao, to sve preoptereti mikser na TV prijemniku
i nema slike(sada na DVB-T prijemniku), kao i dva ili vise antenska pretpojacala
spojena u seriju vrlo lako zaosciliraju i slike nema. Eh ali kriv je radioamater,
jer eto kada ne emitira sve je OK sa TV.
Ozbiljna istrazivanja kazu da je manje od 20% TV antenskih instalacija spojeno
po pravilima struke, sigurno je da je 80% TV instalacija potpuno pogresno
spojeno.Najcesca pogreska je preskakanje transformatora za simetraciju kod
TV antene, ti transformatori su i kvalitetni i jeftini i lako se nabavljaju.
Uostalom kada je netko izmjerio SWR na TV antenskoj instalaciji? A antenski
analizator dao bi porazne rezultate jos i vise.
Nije cudo toliko puno bijesnih susjeda koji
kucaju na vrata radioamateru jer eto smeta televizore u okolini.
Najcesca greska je Simetricno-Nesimetricno (zato i imamo balun), Moze biti
1:1 , 1:4 (VHF/UHF vecinom)ali i neke druge vrijednosti 1:9 , 1:12 prema potrebi.
Takodjer postoje antene koje se napajaju negdje izmedju pomaknute simetrije i
potpuno nesimetricnog koaksa, primjer je FD4B koja ima tocku napajanja
pomaknutu iz sredista pa niti je simetricna niti potpuno nesimetricna.
Kakve sad to ima veze, samo dva kontakta? Pa koja je mogucnost obrnuto
spojiti samo dva kontakta? Tocno 50/50%
Znam da glupo zvuci da netko moze pogrijesiti kod dva kontakta, ali ja jesam
pa sam se onda mislio a zasto antena neradi dobro i potrosio tjedan dana da
otkrijem jednostavnu ali bitnu gresku.
Bojanjem antene postaju manje uocljive(manje bodu oci)
ali mjenja li to rad antene? Odmah da kazem NE. Obrazlozenje:
Dielektrici doduse utjecu na rad antena ali sloj boje je previse tanak
da se to uopce primjeti. Na starijim mobitelima su antene bile plastificirane
a auto antene za mobitele su obojane u crno.
Pa i radio amateri koriste zicane antene koje su plastificirane.
Oprez sa bojama
Potpuno sinteticke boje su najbolje
u neznanju ljudi rade kojekakve gluposti.
99.99% ljudi na pitanje sto je antena?
Odgovorit ce Vam "Ma jednostavno komad provodnika(metala)"
Potpuno pogresno!!!!!!!
Antena moze biti slijedece: provodnik, dobar izolator pa i prazan prostor.
Ovo je izrazeno narocito kod mikrovalnog podrucja. Sada postoje i chipovi
koji direktno su i predajnici i prijemnici(aktivne antene kod mobitela i kod USB
WLAN stikova)
To izgleda da na mikrovalovima sva poznata fizika se promjenila.
Kazem poznata Vama, jer fizika je ista i na 1 Hz i na 1 THz .
Pa kako? Jeste li ikada stavili ravan stap u vodu i ravan stap naizgled
izgleda "prekinut".
Voda provodi svjetlo, zrak takodjer. Ali brzina svjetla nije ista pa stap postaje
"slomljen"
Ako promjenite kut gledanja u jednom momentu vise nemozete vidjeti ispod
povrsine vode.
Vratimo se natrag na dielektricni stap odredjenih dimenzija, na jednom kraju
dipol zaliven u taj izolator plus metalni reflektor i taj stap radi na mikrovalovima
kao usmjerena antena, prakticno kao valovod. Ovaj puta nisu metalni zidovi
ti koji zadrzavaju radio valove nego nemogucnost da radio val probije barijeru
izmedju dva razlicita dielektrika. Dakle valovod otvoren na jednoj strani, najbolja
usporedba je Yagi-Uda antena sa mnogo elemenata, svi daljnji elementi se
kod yagice ponasaju kao valovod. I kao kod Yagi-Uda antene tako i kod dielektricnog
stapa vrijedi isto, elementi yagice su sve kraci a stap sve manjeg promjera.
Na mikrovalovima to izgleda neobicno. Ali jos uvijek je sve tu, zavojnice,
kapaciteti, serijski, paralelni titrajni krugovi. Sve je isto ali naizgled nevidljivo.
U nastavku , "Obojao sam antenu".
Ukratko ili u detalje.
Na kratkom valu koristimo uglavnom izolirane provodnike.
Oprez , nemojte bojati izolatore, zasto? Zato sto nema tako dobre sintetske
boje kao sto je materijal od kojeg je izolator. U svakom slucaju boja pa i sinteticka
unistit ce izolator. Jos ako ima metalnih ili grafitnih dodataka..........
Ja sam vec prije napisao puno tekstova na HAM radio ali nije bilo zainteresiranih
osim za prepucavanje koje nije od koristi nikome, mozda jedino hrani
neciji ego.
Na kratkom valu fizika je ista kao i na visokim frekvencijama.
Ali na tako niskoj frekvenciji jednostavno je ne moguce odmaknuti antenu
dovoljno visoko iznad tla i od ostalih objekata, elektricnih vodova, zgrada
,
pa i drveca.
I sto se desava?
Vasa TV antena(kao i amaterska za 2metra i 70cm) je puno lambda daleko
od tla, zgrada, kablova, drveca i tako dalje.
Na kratkom valu nije moguce podici antenu na nekoliko valnih duljina iznad
povrsine tla, dodatni problem je sto "povrsina tla" pocinje tamo gdje zavrsavaju
najvisi objekti u blizini, naime imaju po krovu gromobranske vodove, odlicno
uzemljene. Tako da postaviti antenu za KV izgleda nemoguce.
Treba imati na umu da dijagram zracenja i efikasnost antene na KV , kao i
rezonancija, impedancija ovisi o bliskim objektima, pa i susjedovoj ogradi.
To nije moguce matematicki izracunati,jer je to formula sa mnogo varijabli.
Iako se ne zahtjeva velika tocnost na KV
(Jedan centimetar vise manje nema nikakvog prakticnog utjecaja) ipak je u praksi nemoguće izračunati.
Tezina snijega na anteni rasteze antenu, kao i promjena toplo hladno
mjenja duzinu antene. Ali najveci utjecaj je sama blizina tla koja spusta
rezonantnu frekvenciju i uglavnom i smanjuje impedanciju(ovisi o tipu antene)
Visina antene od tla bitno utjece na prijem i predaju. U mom slucaju 14 MHz
to jest 20 metara minimum podici dipol od tla nije izvedivo, pa da mogu reci
"e sada nista ne smeta anteni."
Neke antene vrlo nisko iznad povrsine tla primaju DX signale bolje
nego skupi antenski sistem, postavljen vrlo visoko.
Primjer je Beverage antena koja je iako obicna zicana antena , usmjerena
njezin princip rada je identican SWR metar sondi gdje jedan vodic prima sa
glavnog provodnika samo ono sto ide naprijed a drugi ono sto ide nazad.
Kod SWR metar sonde se isto radi o vodovima zakljucenim cistim omskim
otporom sa jedne strane.Sa druge strane se uzima signal.
Isto ima i Beverage antena, povrsina tla je masa SWR sonde, zakljucni
otpornik je isto spojen, kod sonde ide dioda(kod boljih izvedbi prilagodjenje
impedancije i dioda) a kod Beverage antene zakljucni otpornik dakle isti princip
(barem 30% snage koja se dovede sa predajnika, oh da ta antena i radi u predaji isto
kao u prijemu , usmjereno. 1926 AT&T je koristio 4 fazirane
Beverage antene
i za predaju.)
Objasnjenje je nemoguce naci u jednostavnoj literaturi ponekad amateri napisu
ponesto , i/ili ako netko studira ETF moze naci da je taj princip koristio AT&T
za prekooceanske telefonske komunikacije, dakle u sasvim komercijalne svrhe.
Medjutim profesionala ima na raspolaganju
resurse koje mi amateri nemamo, takodjer imaju frekvencije na razbacivanje,
kao i snagu na razbacivanje pa cesto zanemare "sitne nepravilnosti".
Ali tko je uspostavio sigurnu radio vezu preko oceana sa malim snagama?
Pa radio amateri na KV , dok su profesionalci pokusavali na dugim valovima
upotrebom ogromnih antena i snaga.
Nama amaterima je tako nesto nedostupno, snaga i frekvencija su ograniceni
kao i "Neprijatelj broj 1" radioamatera a to je vrijeme(nazalost i nepoznavanje
osnovnih principa rada).
Biti il nebiti
ali dvojba iz Hamleta vrijedi i u elektronici
Puno amatera imalo je i ima priliku da dodje u kontakt sa nekom antenskom kutijom,
moze biti starinska sa rucnim podesavanjem
ili automatska, naravno i ugradjena u primopredajnik.
"Jednostavna antenska kutija"
ali koliko je ono sto se desava jednostavno?
Naizgled upotrebom antenske kutije, "popravlja se antena". Greska!!
Nazad na teoriju. Impedanca antene = Impedanca prijenosnog voda
= Impedanca primopredajnika.
Hmm ali ako nije tako?? Ukratko(ima na Hamradio topik koji cu probati citirati)
Koaksialni kabel ima uvijek istu, stalnu impedanciju, ima i primopredajnik
jedino antena je varijabla u ovoj formuli
SWR 1:1 je moguc ako u tocki napajanja antene reaktansa je nula i ako je antena rezonantna na toj frekvenciji.
Ako nesto od ovog nije zastupljeno, SWR 1:1 je moguc ali kao lazno ocitanje zato sto je kabel u stanju dodavati potrebnu reaktancu kao i transformirati impedanciju.Zajedno to radi ali to nije ispravno, promasaj skroz. Naime u tom slucaju "antena" je antena i oklop kabela, ukupno daje jako los diagram zracenja.(U rezonanciji su i antena i dio kabela, a to nesmije biti). Kabel i transformacijski efekt i kako je moguc? Kabel ima dvije reaktance takodjer koje su savrseno u ravnotezi, induktivna i kapacitivna reaktanca daju cistu impedanciju. Taj efekt je izvor mnogih zabluda i pogreski. A sve iz nepoznavanja osnovnih pravila.
Rezonancija je moguca jedino kada se obje reaktance ponistavaju.
Ali najnizi SWR nije uvijek i mjesto gdje je reaktanca najmanje izrazena.
Zasto? Potpuno rezonantna antena ali sa jako razlicitom impedancijom
od cijelog sistema , davat ce visok SWR. Pa kako?
Antena rezonantna a SWR u nebesima.
Primjer je lambda pol napajana na samom kraju.
Doduse antena je rezonantna, ali kada spojimo tu kabel i mjerimo SWR je beskonacan.
U cemu je greska?
U razlici impedancije nista drugo.
Treba znati da uobicajeni koaksialni kabel je 50 - 75 oma impedancije,
a lambda pol napajana na kraju je 5000 - 6000 oma.(Teoretski bi trebalo biti beskonacna vrijednost
ali posto bas svaki materijal ima konacne dimenzije, impedancija je kao sto je navedeno).
1/4 lambda je 36 oma ali je to priblizno 50 oma
pa te antene malko "fulaju" SWR, nemoze biti idealan a da je cisto omski,
uvjek sadrzi malko reaktance(u ovom slucaju kapacitivne)
i tek tada instrument pokaze 1:1
Omska i reaktanca otpornost. U cemu je stvar?
Omska otpornost to jest impedanca , "spali" dovedenu energiju i izraci je u
prostor u obliku elektromagnetne energije.
Reaktanca(bilo koja) nemoze to nego VF energiju pretvori u nekorisnu toplinu,
veliki dio se vrati na izlazni stupanj
pa ga dodatno preoptereti sve dok ne izgori.
Kada antena nije prilagodjena(antena je ta koja radi probleme,
kabel nikada, kao ni primopredajnik).
Antenska kutija sto radi? Pa dodaje ili kapacitet ili induktivitet
ili u naprednijem obliku transformira impedanciju.
Nista narocito.
Kabel, duzina kabela nesmije mjenjati SWR.
Sve neparne vrijednosti 1/4 lambda(1/4 , 3/4 , 5/4 itd)
imaju jak transormacijski efekat.
Parni umnosci 1/4 lambda preslikavaju stanje na anteni
minus slabljenje kabela.
Primjer kod duzine kabela koji odgovara parnom umnosku 1/4 lambda
imamo neki SWR , kada taj kabel skratimo da opet bude parni umnozak 1/4 lambda
sto se desi? SWR prividno naraste.
Pravi SWR je na samoj anteni
nakon dugog koaksialca to vise nije to.
To je razlog za upotrebu "jednostavne zicane antene"
spojene direkt na antensku kutiju.
Tek tada antenska kutija moze podesiti i antenu
ne samo stanje na izlaznom stupnju.
Ako SWR ovisi jeste li dotakli koaksialni kabel ,
kuciste uredjaja ,
jel kabel smotan ili ravan, "cestitam"
Vas skupi koaksialac ima slijedece probleme:
1. Kabel ima VF energiju na opletu,
pa oplet kabela i zraci i prima nezeljene signale
2. Impedance nisu iste u svim tockama kabela
a moraju biti po formuli Z Tx/Rx=Z koaksialca=Z antene
3. Koaksialni kabel ima prevelike gubitke energije
(a tu nazalost neigra nista to sto Vas je kabel skupo kostao, to je bacen novac).
Promasena investicija.
Pa uobicajena recenica "Sjeckao sam koaksialac i dobio SWR" 1:1
lijepo zvuci ali je jako daleko od istine.
Ako antena malo odstupa sa reaktancom, antenska kutija sa svojim
kondenzatorima i zavojnicom dodaje ono sto nedostaje
za idealnu rezonanciju to jest cistu impedanciju.
(Uvijek to ide tako da ako je reaktanca induktivna onda
kapaciteti u antenskoj kutiji dovode sistem u rezonanciju i obrnuto).
Minimalno potrebno je ovo
Najcesca konfiguracija
Najvise upotrebljavana i daje dobar rezultat
Napredna konfiguracija
potreban je transformator i simetrator, (obicno 1:4) , kontakt za jednozicnu
antenu je zajedno spojen sa srednjim kontaktom konektora na izlazu.
1:4 daje simetricni izlaz 200 oma.
(50 oma puta 4 je 200 oma simetricno).
Jednom sam rekao da jednozicni vod je bolji nego bilo koji koaksialni kabel
koji je jos i dugacak(ogromni gubitak energije),
tada antenska kutija je jedino od koristi primopredajniku.
Sad ce netko zakljuciti "Pa to je QRP sta to ima veze?" refleksija prema
primopredajniku
(Opet krivi zakljucak, prvi je bio da se sa 5 wati nemoze uraditi radio veza)
Zaboravili su princip reciprociteta, sto je dobro za predaju, dobro je i za prijem
Stvarno snaga nije neophodna za QSO, potreban je signal.
Osnovni principi
Mnogi ovo ne razumiju
dBi: = Gain antene u odnosu na izotropno zracilo izrazeno u dB = 10 log (snaga
max / snaga izotropno)
dBd = Gain antene u odnosu na dipol antenu izrazeno u dB = 10 log
(snaga max/ snaga max poluvalnog dipola)dBi = dBd + 2.15 dB
Kako je moguce da osnovne stvari su tako slabo poznate?
Mozda je to preopsirno.
Jednostavna znanja ce pomoci u razumjevanju.
I vrlo brzo cemo napredovati do slozenijih znanja.
ravno 1/4 lambda je serijski titrajni krug , niska impedanca i nema reaktance
ako je vodic duzi od 1/4 a kraci od 1/2 lambda ponasa se kao zavojnica
dakle ima induktivnu reaktansu(reaktivnu komponentu).
Tocno 1/2 lambda je rezonantna, cista impedancija ali vrlo visoka,
teoretski bekonacna, ali u praksi ipak ima konacnu vrijednost, jer kako
nema beskonacno tankog vodica nego vodic ima neku debljinu tako i
impedancija nije beskonacna nego ima konacnu vrijednost, koja ovisi o
frekvenciji i debljini materijala.
Ako je vodic duzi od 1/2 lambda a kraci od 3/4 lambda
ponasa se kao kondenzator.
Ako je duzi od 3/4 lambda a kraci od 1 lambda ponasa se kao zavojnica.
Kada ovo sve imamo na umu postavlja se logicno pitanje ,"zasto 5/8 lambda"
i nije li to izvan reznancije, razdeseno?? Naravno da je.
Odgovor je 5/8 lambda NIJE rezonantno, ali ako se doda zavojnica kapacitet
se ponistava i to je niske impedancije i rezonantno kao 3/4 lambda
ali stvarne fizicke dimenzije su 5/8 lambda, takva duzina ima najbolji moguci
diagram zracenja, i eto odgovora cemu 5/8 lambda.To je jedini razlog.
Naravno da je ta antena serijska rezonancija pa zato ima nisku impedanciju.
(Oprez ljudi, mnogi su nabavili profesionalne 5/8 lambda sa nekih drugih
frekvencija policijskih ili vojnih, naizgled to moze raditi dodavanjem duze sipke)
Greska, greska i opet greska, doduse to se moze natjerati u nekakvu rezonanciju
barem SWR metar to kaze ali nije.
Antena ima dvije konstrukcijske greske, prekratak stap(OK to je lako) a drugo
zavojnica je za pogresnu frekvenciju dizajnirana, pa jednostavno dodavanje
duze sipke nije rjesenje.
Naime 5/8 lambda antena je slijedece zavojnica+sipka+nosac. Eto to je 5/8
lambda. Samo promjena duzine sipke nije 5/8 lambda. Ili antena ima reaktansu
ili omska vrijednost nije ni blizu 50 oma a onaj dijagram zracenja to zaboravite
Imao sam UNPROFOR 5/8 lambda koje su radile na 160 MHz i uvijek
isti problemi, ili impedanca nevalja, ili dijagram zracenja nevalja
ili je SWR predaleko od dozvoljenog.
Toliko o 5/8 lambda, medjutim i druge dužine je potrebno korigirati zavojnicom
kod 5/8 lambda ali i krace od 1/4 lambda korekcija je neophodna.
Zavojnica moze biti bilo gdje, u podnozju antene, u sredini , na nekoj
duzini(naprimjer na trecini ili dvije petine duljine) kao i na samom vrhu antene
i pri tome struja kroz zavojnicu nije ista kao ni diagram zracenja.
Primjer je antena kraca od 1/4 lambda.U podnozju struja kroz zavojnicu
je najveca i pada kako je zavojnica bliza vrhu antene, zavojnica moze biti
i na samom vrhu antene ali tada trazi kapacitivno opterecenje.
Cijela antena moze biti zavojnica takodjer. Zavojnica u podnozju je najceca
ali ne zbog elektricnih performansi nego mehanickih, lakse je napraviti zavojnicu
u podnozju da trpi velika mehanicka naprazanja iako po rasporedu struje i
napona nije bas idealna.
Po jednoj teoriji barata se sa kapactetom i induktivitetom, a po drugoj se radi
o kasnjenju elektrona(zavojnica) to jest brzanju (kondenzator), pa se kod antene
koja je prekratka i ima zavojnicu radi o usporavanju elektrona tako da
prijedju isti put kao i da je ravni vodic odredjene duljine. Ista teorija koju koriste
elektricari, pa kazu da kondenzator kod monofaznog asinhronog elektromotora
pomice fazu unaprijed za odredjeni kut pa prividno postoje dvije faze i motor radi.
u vertikalnoj ili horizontalnoj anteni napajanoj na jednom kraju.
Stvarno "velika" znanost pa ipak to mnogo ljudi nezna
nazalost i visoko obrazovanih takodjer, to je valjda razlog da su me na domacim
forumima nakon sto sam citirao zakone fizike proglasili "Drzavnim neprijateljem
broj jedan"
Jedan od takvih "ozbiljnih foruma" je www.hamradio.hr nazalost.
Ali kada ljudi sa velikim iskustvom kazu "Mi koristimo jednostavne zicane
antene i radimo odlicne QSO sa samo 5W"
Ljudi se zapitaju kako je to moguce? Samo malo neprilagodjenje u anteni
i u koaksialnom kabelu imamo ogromne gubitke, pa i kada se antenskom
kutijom tocno podesi SWR, koaksialac i primopredajnik imaju gubitke.
Namece se jako logican zakljucak, najbolji prijenosni vod(najcesce je to
koaksialni kabel) je onaj kojeg uopce nema ili je vrlo kratak(vrlo kratak
znaci da je kraci od 1/4 valne duljine puta faktor skracenja, sve ostalo
su dugacki vodovi).
Primjer je jedan obicni 1/2 lambda dipol, napajanje na kraju, sredini ili izvan sredine OCF(Off Center Feed).
To jest FD4B antena, a to je u stvari 1/2 dipol za najnizi band
takodjer se zove Vindom antena ili VS1AA antena.
Princip rada je jednostavan, zahvaljujuci cinjenici da su osnovni amaterski
KV opsezi harmonici,
3.5 MHz , 7 MHz , 14 MHz i 28 MHz
21 MHz kao i novi opsezi nisu harmonici
ali iz komercijalnih razloga umjesto muliband 4 opsega silom se
promoviraju antene za sve KV opsege pa i za 6m i 2m , osim sto je to
glupost usput je i nasilje nad zakonima fizike.
Tko kaze da "Dipol mora biti presjecen na pola"
Zakoni fizike sigurno to ne kazu niti opravnavaju ali u praksi je cesto
i uzima se zdravo za gotovo da tako mora biti,
iako je protivno zakonima fizike.
Kada kazem "najbolji prijenosni vod je onaj kojeg nema ili je vrlo kratak"
to onda nije vic, naime ne postoji prijenosni vod sa nultim gubitcima.
Valovod(skoro nulti gubitci ali neupotrebljiv ispod mikrovalova)
Valovod radi na principu kratko spojenog 1/4 lambda,
zamislite valovod cetvrtastog presjeka kod kojeg 1/2 opsega iznosi
1/2 lambda to jest kao 1/4 kratko spojeni vod,
poznato je da 1/4 lambda kratko spojeni vod ima teoretski beskonacnu
otpornost, tako kada se uklone djelovi valovoda koji su metalni izolatori VF
struje ostaje nesto jako slicno simetricnom paralelnom vodu, tako zvanim
"Kokosijim ljestvama". Medjutim valovod je upotrebljiv na podrucju iznad
GHz i vise.
Na niskim frekvencijama, kao sto je KV ovo je prakticki neupotrebljiv vod.
A sada nesto sto je vecini nerazumljivo. Medjutim ovo je nova tema
pokusno je odredjen i matematicki potvrdjen u Bell laboratoriji 1929god.
i to kao 30, 60 i 77 oma.
Za zracni dielektrik najmanje gusenje na 10 GHz sa provodnikom promjera
10mm najbolji rezultat je bio na 77 oma.
Kablovska TV je prva aplikacija gdje je koristeno jako puno koaksialaca.
Kod kablovske TV prijenos snage je nevazan, ionako se radi sa malim
nivoima snage,probojnim naponima potpuno nevazno
ali sto manji gubitci su vrlo vazni.
Stariji sistemi su koristili zatvoreni dipol za zajednicku antensku instalaciju
takav dipol ima 300 oma impedanciju, pa uobicajeni transformator impedancije
4:1 je idealan uz kabel 75 oma.
Medjutim kada se dodaje umjesto zraka uobicajeni dielektrik, impedancija
padne negdje izmedju 64 do 52 oma.
30 oma kabel je nezgodan za prakticnu proizvodnju i primjenu,
vrlo mali razmak unutanji vod oplet tesko za napraviti a i kabel
ispadne pretezak zbog unutarnjeg vodica.
Aritmeticka sredina 30 i 77 oma je 53,5 oma , ali geometrijska sredina je
oko 48 oma.
Izbor najboljeg kabela izmedju snage i gubitaka je kompromis najvise
citiran kao razlog zasto 50 oma.
Zapamtite transformator impedancije kojeg amateri najvise koriste 1:4
je malo izvan specifikacija, dipol je 300 oma(zavoreni) a kabel 50 oma
transformacija je 4 puta a to je 50 oma × 4 = 200 oma. Onu razliku od
200 oma do 300 oma amateri obicni zanemaruju, ako uopce to znaju.
50 oma radi dobro iz jos razloga, kao sto je impedancija otvorenog dipola
u stvarnim uvjetima puno je bliza , kao i 1/4 lambda lako i jednostavno se
napajaju i podesavaju.
73 oma je tocna impedancija u sredini napajanog otvorenog dipola.
(bez ikakvih refleksija od tla ili drugih objekata).
RG-62 je 93 oma koaksialni kabel, prvobitno koristen za povezivanje
u mrezu velikih kompjutera 1970 ih do radnih 1980 ih.
U pocetku je koristen za povezivanje terminala(IBM 3270) na ulaz kontrolera
(IBM 3274/3174).
Kasnije je kabel prihvacen od proizvodjaca LAN opreme kao Datapoint
na ARCNET i postao je standard.
It was the cable used to connect the terminals (IBM 3270) to the terminal cluster controllers (IBM 3274/3174).
Taj koaksialac ima najmanji kapacitet po jedinici duzine u poredjenju sa
slicnim kablovima.
Kapacitet kabla je neprijatelj broj 1 , digitalnog signala, pa nizak kapacitet
je daleko vazniji nego mogucnost prenosa snage ili atenuacija kabla.
Sve komponente koaksialnog prijenosa imaju svoju impedancu koja mora
medjusobno odgovarati biti priblizno ista da se smanje refleksije unutar
koaksialnog prijenosnog voda. Refleksije signala smanjuju ukupni signal
zato sto se zbrajanjem refleksija i original vala dobija efekat djelomicnog
ponistavanja korisnog signala, kod TV prijemnika analognih to se vidi kao
dupla "duh" slika , kod digitalnog prijenosa se degradira kvalitet i do
neupotrebljivosti signala.
Curenje signala je prolazak elektromagnetne energije kroz oklop koaksa
ova se pojava desava u oba smjera.
Ako signal ulazi iz okoline u kabel kvari osnovni signal, sum i izoblicenja.
Ako signal izlazi u okolni prostor iz kabela dva su problema, slabljenje signala
kao i stvaranje smetnji ostalim elektronickim uredjajima u blizini.
Na primjer u Sjedinjenim americkim drzavama, curenje iz kabela ,kablovske TV
regulirano je FCC propisima zato sto kablovska TV koristi iste frekvencije kao i
NASA za komunikaciju radionavigaciju.
Kablovski operateri moreaju redovno pratiti i mjeriti kao sprijeciti curenje
svog signala na zanemarivu velicinu.
Idealni oklop kabela bi bio od punog savrsenog provodnika, bez rupa
ili nepravilnosti kao i savrseno uzemljen.
Medjutim puni bakar bi bio i skup i tezak. U praksi se radi kompromis
izmedju savrsenosti oklopa, cijene i savitljivosti dodavanjem vodljive folije
okolo unutrasnjeg izolatora i kombinacijom sa rijetkim opletom,
posto ovo nije savrseno vodljiva povrsina elektricno polje moze postojati izvan kabela, a elektro magnetsko polje se onda zraci u prostor.
U stvarnosti nikada vodici nece biti savrseno idealni, uvjek ce biti rupa na
opletu pa ce i VF energija uvijek pomalo curiti!!
Na srecu valna duljia koja se prenosi kabelom je daleko veca
nego najveca rupa u opletu pa zato pletenica od puno bakarnih zica
moze raditi kao oplet.Stvarni kablovi, izolacija i opleti daleko su od
savrsenih ali jos uvijek daju dobre rezultate.
Pa zasto onda bas 50 oma ??
jos uijek je lako izvedivo i blizu idealnog.
Mozete naici na posebne koaksialne kablove koji su sto i vise oma impedancije
kod automobilskih radio prijemnika i antena napravljenih za tu potrebu.
To zahtjeva poprilicno tanak srednji vodic u odnosu na kabel, ali to je
samo za ogranicenu primjenu. Tocno 30 oma koaksialni kabel
je tezak i skup za izradu pa je i neisplativ.
Kabel od 75 oma ogranicen je snagom koju moze prenijeti.
Vrlo praktican razlog je zasto 50 oma, blizu je idealnom a lako napraviti.
To je odgovor zasto 50 oma.
Evo kako to iz gleda na dvometarskom opsegu
i kondenzator posebni elementi, na 2 metra kapacitivnost i induktvnost kratkospojenog lambda 1/4 daju paralelni
titrajni krug, sve je potpuno isto, isti zakoni fizike od 1 Hz do 1 THz
Strpljenja malo, antenska tehnika je nauka a ne "mjeri i sjeci itd."