Menu

13.4.3. Fekvő H-antenna (Lazy-H)

 

Az idegen nyelvű amatőr-irodalomban gyakran alkalmazott "lusta Henrik" elnevezés ennek az irányító hatású huzalantennának megjelenési formájára utal. Mint a 13.11. ábrán látható, két kollineáris dipólusból álló dipólus-sor és két párhuzamos dipólusoszlop kombinációjáról van szó, amelyeknél az emeletköz mintegy λ/2.

 

13.10. ábra. A Franklin-antenna (méretadatok a 13.1. táblázatban)

(a) három kollineáris dipólus, nyereség 3,2 dB; (b) öt kollineáris dipólus, nyereség 5,4 dB

 

Az ábrázolt megoldásban a tápláláshoz egy tetszőleges hosszúságú illesztett kéthuzalos tápvonalat használunk. A tápvonal illesztése az antenna nagy talpponti ellenállásához rövidrezárt negyedhullámú illesztőtaggal oldható meg a legegyszerűbben (lásd a 6.6. alfejezetet).

 

13.11. ábra. Egysávos fekvő H-antenna

 

Az antennarendszer vízszintes síkbeli sugárzási irányjelleggörbéje a teljeshullámú dipóluséval azonos (két kollineáris dipólus); a fő sugárzási irány tehát az antenna tengelyére merőleges és mindkét oldalra azonos intenzitású. Az emeletes elrendezés (dipólusoszlop) következtében a rendszer a H síkban, tehát függőleges irányban is nyalábol. A H síkbeli nyalábolás egyik fontos előnye, hogy a dipólusoszlop a talajszint feletti magasságra nem olyan érzékeny, mint az egysíkú antennák: a függőleges sugárzási irányjelleggörbének megfelelően ugyanis a talajra a sugárnyalábnak viszonylag kis hányada jut, ezért a veszteséges talajreflexiók csak csökkent mértékben lépnek fel (lásd a 3.2.2.1. alpontot). Ennek ellenére a távolsági összeköttetések szempontjából lényeges függőleges kisugárzási szög ennél az antennánál is bizonyos mértékig függ a talajszint feletti magasságtól, ezért ― akár csak valamennyi antennatípusnál ― célszerű minél magasabbra telepíteni ezt is. Legjobb eredmény akkor várható, ha az első emelet legalább λ/2 távolságra van a talajszint felett, azonban kisebb magasságoknál is jó eredményekkel lehet számolni.

Az ábrázolt antennarendszer elméleti nyeresége mintegy 5,6dB. Ez a 13.2. táblázat adatai alapján az emeletközzel változik. Az amatőr-gyakorlatban azonban a fekvő H-antenna lényegesen kedvezőbb eredményeket szokott adni, mint az azonos nyereségű egysíkú antenna.

 

13.2. táblázat. A 13.11. ábra szerinti fekvő H-antenna méretadatai

 

Amatőrsáv

l hossz

A térköz

Elméleti antenna- nyereség

m

m

m

dB

 

20

 

 

15

 

 

10

 

 

20,60

 

 

13,90

 

 

10,25

 

10,50 (1/2λ)

7,95 (3/8λ)

15,90 (3/4λ)

7,10 (1/2λ)

5,33 (3/8λ)

10,70 (3/4λ)

5,30 (1/2λ)

4,00 (3/8λ)

7,95 (3/4λ)

5,6

4,3

6,3

5,6

4,3

6,3

5,6

4,3

6,3

 

Ez elsősorban a H síkbeli igen lapos lesugárzási szögre vezethető vissza. A gyakorlati forgalmazásban igen nagy előnyt jelent az a körülmény, hogy a mintegy 60°-os vízszintes nyílásszög (mindkét oldalra!) jelentős térszögben biztosít jó antennanyereséget.

Az emeletköz általában λ/2; ha a térköz csökken, a nyereség is kisebb lesz, míg növekvő térköz nagyobb nyereséget biztosít. A 13.2. táblázatban a sugárzó hosszára, az emelet-térközre és a várható antennanyereségre találunk adatokat a 20m-es, 15m-es és 10m-es amatőr-sávokra.

 

13.12. ábra. Hangolt tápvonallal táplált fekvő H-antenna

 

A fekvő H-antenna különféleképpen gerjeszthető. Mechanikai és elektromos szempontból legegyszerűbb a 13.12. ábrán látható megoldás, ami kor az alsó emeletet egy hangolt tápvonal segítségével tápláljuk. Az ábrán feltüntetett és az áramok irányát jelző nyilak alapján látható, hogy a dipólusok ilyenkor azonos fázisban vannak gerjesztve. A táplálás e módjának hátránya ― mint ahogy azt már korábban kimutattuk ― , hogy a két dipólusemelet közötti futási idő következtében bizonyos fokú fázistolás lép fel. Emiatt a függőleges síkbeli lesugárzási szög valamivel meredekebbé válik, az antenna "bandzsít", emellett a hangolt táp vonal veszteségei mindig valamivel nagyobbak, mint egy illesztett tápvonalé.

 

13.13. ábra. Központi táplálású fekvő H-antenna

 

A 13.13. ábrán mindkét emeletet szimmetrikusan gerjesztő központi táplálási megoldás látható; ilyenkor az összekötő huzalok mechanikailag kissé  nehézkes keresztezése is elmarad. A betáplálási pont a félhullámú összekötő vonalszakasz közép pontjába kerül: mindkét dipólusemelet egy-egy  λ/4-es vonalszakaszon át kapja az antennaáramot. Az elrendezés két egymás fölé helyezett negyedhullámú transzformátorral (6.5. alfejezet) gerjesztett teljeshullámú dipólusként is felfogható. Ha a nagy karcsúsági tényezőjű teljeshullámú dipólus ZA bemeneti impedanciája kb. 4000Ω, a negyedhullámú illesztőtag Z hullámellenállását pedig kb. 600Ω-ra méretezzük, akkor az XX betáplálási ponthoz transzformált Zbem, impedancia (6.6) összefüggés alapján:

 

Minthogy az XX ponthoz a két emelet párhuzamosan csatlakozik, ezek 90Ω-os ellenállása az XX pontban mintegy 45Ω-os eredőellenállást ad, tehát az antennához 45Ω-os tápvonallal kell csatlakozni. Ezek szerint az 50Ω-os koaxiális kábellel az antennarendszer táplálása elvileg megoldható.

 

13.14. ábra. Háromsávos fekvő H-antenna

 

A gyakorlatban azonban központi táplálás esetén is a hangolt tápvonalas gerjesztést szokás választani, mert így ― bár kompromisszumos meg oldás ― az antenna többsávos üzemben is használható. Ilyenkor ügyelni kell arra, hogy a tápvonal az XX pontra merőlegesen minél hosszabb szakaszon távolodjon az antennától, mielőtt a függőlegesbe átmenve lefelé vezetne.

A 13.14. ábrán egy, a 10, 15 és 20m-es sávra többsávos üzemben használható fekvő H-antenna méreteit tüntettük fel. Az antenna nagyjából csak a 15m-es sávban van rezonanciában, ezért feltét lenül hangolt tápvonal és Collins-szűrő segítségével kell táplálni.

 

A Franklin-antenna

Tartalom

Emeletes egészhullámú V-dipólus