Coliniara pentru 145 MHz, din cablu coaxial
Pentru zona de FM a benzii de 2m (fcent 145,500 MHz) am testat o antena verticala aparent
simpla si cu castig acceptabil. Este vorba de antena "coliniara coaxiala",
un sistem de dipoli coaxiali inchisi, aliniati pe axa lor in plan vertical, insumati cu
inversare de faza. Castigul este realizat in sectiunile centrale in semiunda. Dipolii se
pun intotdeauna in numar impar (1, 3, 5, etc.). Marimea castigului este data de numarul de dipoli inseriati,
situandu-se in jur de 3 dB pentru un singur dipol, de 5.5dB pentru trei dipoli
si urcand catre 6.5dB pentru 7 dipoli. Teoretic se pot pune oricati dipoli, dar peste numarul
de 7 castigul creste tot mai lent iar dificultatile constructive legate de
greutate si de rigiditate cresc rapid. Pentru 3 elemente active, lungimea totala
este de cca. 3,8 m. Pentru 5 elemente, ea este de cca. 5,1 m, iar pentru 7
elemente de cca. 6,5 m.
Banda de trecere la -3 dB este de cca. 800kHz si se ingusteaza o data cu cresterea calitatii
cablului folosit, pana spre 500 kHz.
De observat ca antena are nevoie de radiale, la fel ca una tip Ground Plane,
prin inclinarea carora se modifica unghiul de radiatie verticala si putin
impedanta antenei, care pentru o inclinare de 45° a radialelor este de cca.
50ohm, indiferent de numarul dipolilor. Polarizarea este verticala.
Primele doua segmente inferioare formeaza un adaptor
"bazooka", iar ultimul este un stub in sfert de lambda care aduce
foarte putin la castig, dar foloseste la acordul final.
Antena este descrisa cu lux de amanunte in cartea "Sa construim antene verticale"
de Briatta si Neri, ca si pe cateva situri (google: diy collinear coaxial antenna), dintre care il recomand cu caldura
pe cel al lui ZR1JS Jeroen Steeman. El a impartasit numeroase din detaliile constructive "obscure" care fac diferenta
intre succes si esec.
Realizarea practica
Constructia necesita rabdare, acuratete si precizie, fiind delicata mecanic si sensibila la actiunea conditiilor
atmosferice. De aceea se introduce intr-un tub izolant (PVC de instalatii sanitare cu DN32) care asigura atat protectia la intemperii, cat si
rigiditatea ansamblului.
Teoretic, se poate folosi orice cablu coaxial de 50ohm, eu am folosit RG213.
Defazarea se face prin schimbarea alternativa a miezului cu tresa.
Exista descrisa o astfel de antena si pentru 435MHz dar nu am incercat inca.
Dimensiunile sunt in milimetri si sunt date ATENTIE! intre capetele TRESELOR, deci
adaugati la lungime 10-12 mm pentru lipituri (5-6 mm la fiecare capat).
Materialele necesare sunt:
- cablu coaxial cca. 0,7m x numar de dipoli + 1,5 m
- pentru radiale, cca. 2,5 m de teava de Al sau Cu de 6mm diametru si perete de 1mm
- pentru adaptor si stub, cca. 1m de sarma de Cu de 3mm diam.
- pentru tubul de protectie, cca. 0,75m x numar de dipoli + 0.5 m
- pentru inchiderea capetelor tubului, dopuri din material plastic de calitate buna: plexiglas sau PEHD
- Accesorii
- pilon din teava de otel sau din lemn, suruburi, mufa mama de panou pentru conectarea cablului
- piesa de la baza, pe care se va monta mufa, radialele si antena.
- piesa de legatura cu pilonul (aici e suverana imaginatia fiecaruia, stimulata de conditiile locale de montaj).
- optional o bila de pus in varful stub-ului: la montaj, antena fiind lunga, e relativ greu de
controlat si poate rani prin intepare - citat din experienta proprie (hi!)
- clei potrivit materialului tubului (codez pentru PVC, rasina sintetica pentru fibra de sticla)
- coarda subtire de poliester tratata anti-uv, pentru ancore (se foloseste si la corturi)
- alte materiale marunte, dependente de conditiile concrete de instalare.
Aparatele necesare reglajului sunt un emitator de mica putere (cca. 5W) si un SWR-metru pentru
ultrascurte, sau un analizor de antena (punte SWR cu sursa de RF incorporata).
Reglajul si asamblarea finala
Construiti baza, adaptorul si stubul in forma finala. Fixati adaptorul la baza, apoi montati radialele .
Numai dipolii vor fi supusi reglajului. Pentru
aceasta, taiati cate un dipol, pe rand, cositoriti-l provizoriu la adaptor si la stub.
Antena obtinuta se suspenda cu un fir de nylon la 1.5 - 2m de sol.
Reglaj: se cauta rezonanta (swr minim). Se scurteaza dipolul (cca. 4mm per MHz)
daca rezoneaza sub frecventa dorita, sau se taie altul mai lung, daca rezoneaza prea sus.
Demontati dipolul reglat, montati si reglati urmatorul dipol, s.a.m.d.
Dupa ce s-au reglat toti dipolii, se verifica vizual foarte atent eventualele
"mustati" ramase de la tresa (care pot face "scurt" cu
firul central si dau astfel mari batai de cap), se asambleaza antena prin cositorire robusta. Se face retusul frecventei
de rezonanta scurtand din varful stubului.
Partea finala: umezeala este cel mai mare dusman al acestei antene, deci bandajati zona lipiturilor cu banda izolanta
de buna calitate, introduceti antena in tub si masurati din nou SWR-ul (trebuie sa fie sub 1.3).
Daca este OK, treceti la etansare. Inchideti tubul cu multa atentie, mai ales daca ati adoptat o
solutie telescopica, folosind la toate imbinarile un clei rezistent potrivit materialului
din care e facut tubul. Pentru tub din PVC exista un clei special folosit la imbinarea conductelor de apa, dar atentie:
segmentele telescopice trebuie sa intre unul in celalalt fara joc, aproape fortat, altfel acest clei nu rezista.
Esentiale pentru buna functionare sunt o buna rigiditate mecanica, izolarea corecta contra umezelii si ancorarea atat
a pilonului cat si a tubului antenei.
Daca folositi un pilon metalic, fixati tubul astfel incat sa aveti maxim 20cm de traseu paralel al antenei cu pilonul.
Rezultate in utilizare:
Am folosit antena pentru traficul local pe simplex sau pe repetoare. Castigul combinat cu lipsa directivitatii au dat
rezultate satisfacatoare: intr-o zona in care auzeam trei repetoare situate pe trei directii diferite, respectiv la
distanta de 5, 60 si 90km, cu o antena GP le auzeam pe toate, dar nu puteam deschide cu 5W decat pe cel mai apropiat.
Folosind coliniara, am deschis toate cele trei repetoare fara sa trebuiasca QRO sau o antena directiva cu rotor.