| Cartile de antene au cel putin o pagina dedicata antenei Ground Plane (sau
GP), unii autori dezvoltand subiectul pe larg si cu multa competenta. Ca o
descriere a experientei personale, intr-o tratare fara pretentii, dedic si eu o
pagina de web acestei antene simple.
Sa intram, asadar, in subiect... |
 |
| Antena GP (in traducere "cu plan de pamant") este in principiu un radiant vertical in sfert de unda . Radiantul vertical este legat la firul central al cablului coaxial. Izolat fata de radiant, se monteaza "pamantul artificial", un plan de masa din 3 sau mai multe conductoare, dispuse circular echidistant in jurul radiantului, numite contragreutati sau "radiale". Contragreutatile formeaza cu radiantul vertical un unghi de 90...135 de grade si sunt legate toate la tresa (ciorapul) cablului. Antena este prin natura ei asimetrica si nu are nevoie de dispozitiv de simetrizare. Comportarea este a unui dipol deschis, deci de impedanta joasa, ceea ce permite alimentarea directa cu cablu coaxial de 50Ω sau 75Ω. |  |
| Am modelat cateva GP
cu simulatorul MMANA, pus gratuit la dispozitia comunitatii
radioamatoriale de catre autorul sau, Makoto Mori, JE3HHT.
Many thanks, Mako-san! In imagine este marcat cu rosu unghiul lobului principal de radiatie in plan vertical, numit adesea si "unghi de plecare" sau "lansarea" antenei. Unghiurile de plecare (lansarile) intre 3° si 10° sunt cele mai favorabile DX-urilor prin propagare troposferica. Acest unghi depinde evident de inclinarea radialelor fata de verticala. In plan orizontal, diagrama de radiatie este circulara (omnidirectionala). Impedanta de intrare variaza de la cca. 72Ω la cca. 57Ω, o data cu inclinarea in jos a contragreutatilor, de la orizontala la 45°. Este evident ca inclinarea la 90° inseamna punerea in prelungire, deci ajungerea la clasicul dipol deschis, de 50Ω. Raportul de unde stationare depinde in unde ultrascurte atat de antena, cat si de calitatea cablului. Folosind o teava cu diametru mare (catre 25mm), un cablu de marca si "ciupind" cu grija din varful antenei se poate ajunge la SWR sub 1,5 pentru o largime de banda de cca. 1MHz. O observatie importanta: marirea numarului de contragreutati (de obicei la 4, dar sunt si versiuni cu 12) modifica usor impedanta si imbunatateste randamentul, dar complica realizarea mecanica, fapt care altereaza una din calitatile esentiale ale acestei antene: costurile reduse - materiale si de efort. Antena Grund Plane este des utilizata si in benzile de 28 si 50 MHz. Cei care au posibilitati tehnice deosebite si spatiu suficient, au GP-uri si in benzile joase de unde scurte. In acest caz, planul de pamant (contragreutatile) sunt obtinute prin ingroparea la 10-20 cm a catorva sute de metri de fir sau plasa, de cupru sau inox. |
|
Folosind formulele urmatoare, calculele dimensionale sunt simple si destul de precise pentru frecvente intre 25 si 500 MHz: LRadiant [mm]=72200 / f [MHz] La constructia din teava, se recomanda DRadiant [mm] = ∅6...∅10 pentru VHF/UHF si ∅10...∅25 pentru banda de 10mDradiale [mm] = ∅3...∅6 pentru VHF/UHF si ∅8...∅16 pentru banda de 10m Un diametru mic al radiantului ofera o largime de banda mai redusa. Pentru banda de 2m, zona de FM cu centrul la 145.500 MHz, lungimea clasica a radiantului vertical este de 497 mm, iar a radialelor de cate 518mm fiecare, adica mai lungi cu cca. 5% decat radiantul. Radiantul se taie ceva mai lung (500...505mm) pentru a permite, prin scurtare succesiva, acordul cat mai apropiat de centrul benzii dorite. Orientativ, pentru fiecare 1MHz dezacord, trebuie scurtat radiantul cu 30mm pentru banda de 10m, cu 5mm pentru banda de 2m si cu 2mm pentru cea de 70cm |
|
| Consideratii constructive la antena GP pentru banda de 10m Rezistenta mecanica: este recomandabil ca toate elementele sa fie in constructie telescopica, tronsonul de la capat fiind lasat reglabil. La acord, va fi necesar sa se ajusteze atat lungimea radiantului cat si a contragreutatilor, astfel incat sa se mentina acea mica diferenta de 4-5%. Momentul incovoietor destul de mare care apare la imbinarea radialelor pe inelul de fixare de la baza antenei se poate compensa sprijinind radialele de pilon cu contrafise. O solutie care simplifica realizarea mecanica a radialelor este folosirea a 6 pana la 12 fire de cupru pe post de ancore pentru pilon, ca in figura. Antena incepe deja sa functioneze bine chiar la inaltimi mici (1-2m) ale capetelor contragreutatilor fata de acoperis sau sol. Acoperirea benzii: la aproape 30MHz, din motive constructive, diametrul elementelor antenei este mic in raport cu lungimea de unda (cca 1:800), fapt care reduce banda de acord la cca. 100 kHz pentru SWR sub 1,3 si la 400...500 kHz pentru SWR sub 2, dincolo de aceste limite fiind necesar reacordul cu un adaptor de impedanta (de tip transmatch). Cei care dispun de tub de aluminiu de diametru mare (25...75mm adica 1"...2 ½") vor avea o acoperire mai buna a benzii, dar "la pachet" cu o greutate si o rezistenta la vant mai mari, deci cu dificultati la ancorare. Bonus: aspectul de "horn de vapor" al antenei, hi! | |
Pentru "iesiri la iarba verde", iata o realizare exclusiv filara a unei GP pe 10m. Antena se suspenda de o creanga situata la 4-5 m de sol, radialele folosind ca ancore. Baza antenei este o bucata de plexiglas sau sticlostratitex de 5...8 mm grosime, taiata in forma de triunghi echilateral cu latura de 70-80 mm. In centrul triunghiului se plaseaza o mufa SO-239 de centrul careia se lipeste firul vertical. Radialele se trec prin gaurile practicate in varfurile triunghiului, se conecteaza impreuna la masa mufei prin lipire. Atat la capetele libere ale radialelor cat si la cel al radiantului vertical se plaseaza unul sau doi izolatori "nuca" de portelan sau pur si simplu o placuta de plexiglas de 50x20 mm cu gauri la capete. De izolatoare se leaga ancorele. Pentru ancora firului vertical se va prevedea un intinzator mobil si un carlig, iar ancorele radialelor vor avea cate o tepusa cu ochi (tip ancora de cort) si respectivul element de intindere, realizat din material izolant ca in figura. Dimensiunile sunt identice cu ale versiunii din teava. In stare impachetata, antena ocupa in rucsac un minim de spatiu. Tabelul sintetic cu dimensiunile celor mai folosite GP (trei radiale la 135° sau patru radiale la 90°, teava Al): |
 |