Menu

14.2.2. A HB9CV-antenna

 

A ZL-antennával rokon megoldás a HB9CV beam. Minthogy R. Baumgartner svájci rádióamatőr dolgozta ki, svájci antennának is nevezzük ezt az ultrarövid hullámú antennát. A HB9CV beam teljes egészében táplált kételemes antennát jelent, és a ZL-beamhez képest sokkal kevesebb anyagot és jóval kisebb helyet igényel. Minden esetre merev szerkezeti felépítésben, könnyűfém csövekből kell megépítenünk ezt az antennát. A W8JK-antenna módján azonban huzalkonstrukciók is lehetségesek.

A HB9CV-iránysugárzó kapcsolási rajzát a 14.10. ábrán közöljük. Itt két különböző hosszú ságú dipólust helyezünk el egymással párhuzamosan úgy, hogy a közöttük levő távolság λ/6 legyen. Mindkét dipólus kap gerjesztést, ezen kívül sugárzási csatolás van közöttük. A λ/8 távolság a lehető legjobb egyoldalas irányhatást hozza létre, ha 225° fáziseltolással gerjesztjük az elemeket. A HB9CV sugárantennában a fázisvezeték keresztezésévet 180° fáziseltolást létesítünk, és a futásidő a táp ponttól kezdve a λ/8 hosszúságú összekötő vezeték mentén további 45°-ot hoz létre; így kapjuk meg a gerjesztésben szükséges fáziskülönbséget. Ugyan akkor azonban a két antennaelem közötti sugárzási csatolásban is ekkora fáziseltérésre van szükségünk, egyébként a közvetlen táplálás ellen hatna ez a csatolás. Az utóbbi követelmény kielégítésére – akárcsak a Yagi-antennában – megrövidítjük az elülső elemet (direktorhatás), és meghosszabbítjuk a hátsót (reflektorhatás). Ezen kívül az antennaelemek hosszát úgy kell méretezni, hogy a táppontban éppen kompenzálhassuk a reflektor induktív összetevőjét és a direktor kapacitív összetevőjét, továbbá a T-illesztésekkel előidézett meddő összetevőket. Ily módon tisztán hatásos ellen állást kapunk a táppontban, és visszaverődés mentesen táplálhatjuk az antennát.

Mindkét antennaelemet T-illesztések (gamma-illesztések) útján gerjesztjük, és a fázisvezetékkel összekötjük egymással az illesztéseket. A T-tagok a tápvezetéknek megfelelő impedanciát ágaztatják le az elemeken. Ily módon az egész táprendszerben haladóhullámok keletkeznek. Ezért hát felesleges luxus volna költséges csövekből készíteni el a T-tagokat és a fázisvezetékeket. Teljesen kielégítőek az egyszerű, PVC-szigetelésű huzalok, amilyeneket a házi szerelésekhez is használunk (PVC-vel bevont, 2 mm-nél lehetőleg nagyobb átmérőjű tömör huzalok). A fázisvezeték kialakításához HB9CV az alábbi követelményeket fogalmazta meg:

a) A vezetők közötti távolság legalább 12 és legfeljebb 25mm legyen, hogy ne sugározhasson a fázisvezeték. E határokon belül nem kényesek a méretek. Az aránylag rövid, nyolcadhullámú fázis vezeték hullámellenállásának nincs különösebb jelentősége.

b) A fázisvezetéket szigetelni kell, nehogy egymáshoz vagy más fémes részekhez érjen a két veze tő. A PVC-szigetelésű fázisvezetékeket a kereszt tartótól kissé távol szereljük fel, bár még akkor sem zavarnák észrevehető mértékben az antenna működését, ha ráfektetnők őket a kereszttartó felületére, ugyanis műanyag burkolatuk következtében még így is marad közöttük bizonyos távolság.

c) A fázisvezeték elektromos hossza λ/8 legyen. Mint tudjuk, a szigetelt vezetők mentén kisebb a hullámok terjedési sebessége a fénysebességnél. A PVC-vel szigetelt vezetőkre körülbelül 0,9 a rövidülési tényező, tehát az elektromosan λ/8 hosszúságú vezető mechanikai hossza körülbelül 10%-kal kisebb. A T-és Γ-tagok úgy vannak el helyezve az antennaelemek síkjában, hogy az elemek közötti A geometriai távolság is λ/8 legyen. A gyakorlati kísérletek eredményei szerint f 10% eltérések még megengedhetők a fázisvezetékek hosszméretében.

 

14.10. ábra. A HB9CV-beam

 

A HB9CV-beam 200W teljesítményig a szokásos, 240 vagy 300Ω hullámellenállású, ultrarövid hullámú szalagvezetékekkel táplálható, de a táp vezeték hossza legfeljebb 12m lehet. Sokszor azonban inkább koaxiális kábelt akarunk felhasználni erre a célra. Ilyenkor a T-illesztés helyett a 14.10.(c) ábra szerinti gamma-táplálást alkalmazzuk. A 14.10. ábrán megadott értékek mind a hullámhosszra vonatkoznak, úgyhogy ezek alapján bármilyen frekvenciára kiszámíthatjuk a HB9CV-antenna méreteit. A HB9CV által kipróbált tapasztalati értékekről van itt szó.

Ha huzalokból például a W8JK-antenná mintájára akarjuk összeállítani a HB9CV-antennát, a következőkre kell ügyelnünk. A kis sugárzási ellenállás következtében nagy áramok folynak az antennában, úgyhogy lehetőleg minél jobb felületi vezetésű és minél vastagabb huzalokat vegyünk. Hasonlóképpen nagy a feszültség a dipólusok végén, ezért jó és eléggé hosszú szigetelőkre van szükségünk: A huzalból kissé hosszabbra kell vennünk az antennaelemeket, mint a csőanyagból. A reflektor hosszára 1,02·λ/2, a direktor hosszára pedig 0,94·λ/2 értéket ajánlunk.

Ha túlságosan nagy állóhullámarányt kapunk, az antennaelemek hosszának kisebb változtatgatásával próbáljuk meg javítani az illesztést. Arra ügyeljünk azonban, hogy a 8% hosszkülönbség feltétlenül megmaradjon a reflektor és direktor között.

A merev (könnyűfém csőből kialakított) elemekkel ellátott HB9CV-antenna teljesen kiszámított és ki is próbált méreteit a három nagyfrekvenciás rövidhullámú amatőrsávra a 14.4. táblázatban közöljük.

A TD és TR szakaszokra három-három szám értéket adunk meg. Ez a három adat sorra 300Ω [14.10.(a) ábra], 150Ω [14.10.(b) ábra] és 75Ω [14.10.(c) ábra] tápponti ellenállásra vonatkozik. A HB9CV-antenna iránydiagramja elméletileg kardioid alakú. A gyakorlatban is megvalósított HB9CV-sugárzók nyílásszöge a vízszintes síkban (az E-síkban) kereken 75° volt. Mint az irányjelleg görbén látjuk, a hátrasugárzási csillapítás nagy, átlagosan 20dB; minthogy pedig – különösen az egyemeletes antennákon – igen nagymértékben függ attól, hogy a függőleges síkban mekkora a beesési és kisugárzási szög, a gyakorlati üzemben 10 és 40dB közötti értékeket lehetett mérni. Kifogástalanul felépített HB9CV-antennával körül belül 5dB nyereségre számíthatunk. A beszámolókban azonban több helyen azt olvashattuk, hogy antennanyereség szempontjából a HB9CV jobb a háromelemes Yagi-antennánál.

 

14.4. táblázat. Méretezési adatok a 14.10. ábra szerinti irányhatású HB9CV-antennákhoz

 

 

20m-es sáv

14 150 kHz

15m-es sáv

21 200 kHz

10m-es sáv

28 500 kHz

A direktor D hossza

A reflektor R hossza

Az A távolság

A TD szakasz

A TR szakasz

A d távolság

9,74

10,60

2,65

3,18/2,65/1,33

3,43/2,86/1,43

0,12

6,52

7,08

1,77

2,12/1,77/0,89

2,29/1,91/0,95

0,09

4,84

5,26

1,32

1,58/1,32/0,66

1,70/1,42/0,71

0,06

Minden adat méterben értendő

 

A ZL special beam
Tartalom
Az átkapcsolható, kételemes irányított sugárzó