2el Vertikaali

Vaiheistettu 2-el vertikaali HF:lle Copyright: OH7AZL 2009

Workittuani muutaman vuoden 8 metriä pitkällä vertikaalilla HF:llä aloin miettiä jotain parannusta asemaani. Siihen johti auringonpilkkuminimin taannuttava vaikutus keleihin. Samoin 180:n maan workinta oli vaikeuttanut uusien maiden löytymistä varsinkin epämääräisellä aktiivisuudella. Miettiessäni tapoja kohentaa asemani suorituskykyä, jätin edelleen lineaarisen pois vaihtoehdoista (kallis ja ei paranna vastaanottoa). Samoin jätin maston ja vaakapolaroidut antennit hinta- ja korkeusrajoitusten takia pois. Jäljelle jäi eri vertikaaliratkaisut. Jokin 4el.vertikaali olisi ideaaliratkaisu, mutta mutkikas (varsinkin usealla bandilla) ja tilaa vievä. Sitten ajattelin käyttää hyväksi entistä 8m:n vertikaalia. Helpoin ratkaisu on lisätä passiivinen elementti syöttöelementin lisäksi. Silloin vaiheistusta ei tarvitsisi tehdä komponenteilla ja kaapelointia ei tarvitse rakentaa lisää. Bandin ja suunnan vaihdon voi tehdä juoksemalla pihalla, joka voi ilahduttaa kanssaihmisiä. Eli elementti on tehty 8m pitkään ongenvapaan teippaamalla 0.8mm vahvuinen muovieristeinen Cu-lanka. Langan pituutta voi muuttaa naaman korkeudelta hauenleualla, samoin siihen väliin voi laittaa induktanssin jolla se siirtyy alemmalle bandille. Pasiivinen elementti on periaatteessa puolenaallon mittainen eikä tarvitse maatasoa. Sen on oltava eristettynä maasta.

Antennia voi ajatella pystyyn käännettynä 2el.yagina. Siitä saa vahvistusta noin 3dB ja etutakasuhde on parhaimmillaan yli 10dB. Mitoitin sen toimimaan lähinnä 15...20m:n bandeillä. Mitoitukset tein MMANA ohjelmalla. Käytin pasiivista elementtiä sekä suuntaajana että heijastajana tarpeen mukaan. Elementtien etäisyydeksi valitsin 2.7m. Laitoin varsinaisesta GP:stä 2.7m:n päähän muutamaan suuntaan reilun 25 mm paksun ja 60cm pitkän kepin, johon on helppo pudottaa ontto ongenvapa.

Yllä periaatekuva sijoittelusta. Itse mitoitin tuolla MMANA-ohjelmalla pasiivisen elementin pituuden lähinnä parhaalle F/B-suhteelle. Se on näyttää olevan kriittisempi pituuden suhteen kuin vahvistus. Tein ensiksi heijastimen 15m:lle, sen laitoin vavan latvasta alaspäin. Alapään langasta kuorin eristeestä noin 1cm:n matkalta. Siitä alaspäin teippasin lisää lankaa niin, että yhdistettynä nämä pätkät muodostavat 17m:n heijastajan. Lyhyemmän langan päähän laitoin hauenleuan, jolla elementin saa joko 15m:n heijastimeksi (auki), tai 17m heijastimeksi (kiinni). Lyhempi lanka päättyy n.15cm ennen maata.

Yllä kuva lankojen "hauenleuka-jatkosta". Heijastimen langan pituus 15m:llä oli MMANAohjelmalla 7.07m, ja lopullinen mitta testattuna miniVNA:lla 6.37m. Vastaavasti 17m:llä pituus oli MMANA-ohjelmalla 8.32m ja lopullinen mitta testattuna miniVNA:lla 7.81m. Eli jatkopätkä on 1.44m. Niin, että miksi mitta oli eri kuin simuloinnissa. No en minä tiedä, se vaan oli. En tiedä ensi viikon lottoriviäkään. Tosiaan syynä saattaa olla langan nopeuskertoimen hitaus (näyttäisi olevan jossain 0.9 kieppeillä). Muovi johtimen päällä voi sitä pienentää, tai lasikuituvapa (toivottavasti on lasikuitua). Maan kapasitiivinen vaikutus voi myös olla mukana. Tai jokin muu, mutta siinä juuri tuo miniVNA on hyvä apu. Mittasin miniVNA:lla "transmission" asennossa tämän antennin ja n.10m päässä olevan apuantennin välistä vaimennusta.

Yllä periaatekuva mittausjärjestelystä. Kun vaimennusta mitataan takasuunnassa (heijastin sätelijän ja mittausantennin välissä, tuloksesta näkee suoraan parhaimman F/B suhteen paikan. No, jokin sanoo siellä takarivissä "se on lähikentässä", niin saattaa ollakin. Tuon miniVNA:n dynamiikka ei vain riitä hyvin kaukaa mittaukseen. Muutenkin sitä kannattaa parantaa jollain bandifiltterillä rx-haarassa. Eli silloin se ei kuuntele muiden bandien pohjatehoja niin herkästi. Lisäksi muutin hieman etäisyyttä mittausantennin ja kohteen välillä ja tulokset olivat samansuuntaisia. F/B suhdetta varten mittasin antennin myös etuperin ja tasojen suhde on yhtäkuin F/B. Samoin mittasin pelkän vertikaalin tason ja siitä arvioin vahvistuksen. 2elementtisen tasoero GP:hen on vahvistus.

Yllä on antennin etu- ja takasuunnat mitattuna miniVNA:lla 15m:llä.

Ja tässä etu- ja takasuunnat 17m:llä.

Lisäksi mitoitin tuohon n. 1.5m korkeudella olevaan hauenleuka-jatkospaikkaan induktanssin, jolla elementti "jatketaan" 20m:lle joko suuntaajaksi tai heijastajaksi liittämällä kela hauenleuoilla siihen väliin. Kelan induktannsiksi tuli MMANA:n mukaan 8.9uH heijastin tapauksessa ja 7.6uH suuntaajan tapauksessa. Kuitenkin miniVNAmittauksessa tuli tuloksesksi 6.9uH ja 4.85uH, eli tein kelan 38mm halkaisjan omaan muoviputken päälle. Kierroksia (samaa 0.8mm CuM-lankaa kuin elementti) 14 kierrosta ja väliotto suuntaajaksi 11 kierrosta. Lopputulos oli aivan hyvä 20m:llä.

Yllä kuva kelasta elementissä.

Antennin hyviä ja huonoja puolia: Miinukset: -

suuntaa ja bandiä pitää juosta vaihtamassa jos ei ole releitä

-

toimii (tällä rakenteella) lähinnä ylä bandeilla

-

vaatii tietoa antennin toimtaperiaatteesta rakenettaessa ja esim miniVNA:n

Plussat: -

tosi pienet kustannukset

-

vahvistusta (pelkkään vertikaaliin) +3dB ja F/B:tä 10dB => Nino heikkenee 20m:llä

-

sovitusongelmia ei ole, senhän hoitaa ATU syöttöpisteessä

Toivottavasti tästäkin on jollekin apua, ei tarvitse keksiä pyörää uudelleen.