Teoretic, ar trebui sa numim Long Wire doar antenele cu lungimea de cel putin 1 λ a benzii celei mai joase dorite. Un fir de o lungime oarecare, de regula mai scurt de 1 λ, uneori cu un traseu in zigzag, ar trebui referita ca "antena Random Wire". Nu voi intra in detalii pentru nici una din antene, gasiti pe internet toata teoria necesara.
Voi folosi in acest articol prescurtarea LoWi atat pentru Long Wire cat si pentru Random Wire, dat fiind ca, practic, avem un singur fir, care in benzile joase este Random, iar in benzile inalte este Long.
Alaturat este situatia clasica a radioamatorului iesit "la iarba verde". Aici un LoWi este de obicei solutia, daca nu cumva avem noroc de un gard de sarma pe stalpi de lemn (un Beverage ad-hoc, hi!).
Situatia tipica la iarba verde
Din ceea ce am citit, cheia succesului in utilizarea unei antene LoWi este formata din trei elemente: o priza de pamant buna, transformatorul de impedanta asimetric-la-asimetric (Un-Un) cu raport de 9:1 si existenta unui acordator (ceva-Match) la statie. Din experienta proprie, amplasarea in teren este de asemenea importanta. Figura de mai jos este edificatoare.
Aranjamentul e simplu: antenele LoWi sunt asimetrice prin natura lor si prezinta o impedanta tipica de 400...500 Ω. Intrarea transceiverelor actuale este pe 50Ω, iar acordatoarele reusesc adaptarea TRX-ului la impedanta antenei in limitele 20...150Ω. Ca sa ramanem in limitele acordatorului, raportul de transformare este 9:1, de tip asimetric - asimetric.
Foarte important! un LoWi nu va functiona corect fara o priza de pamantare, care sa asigure circulatia curentilor de mod comun ("oglindirea" radiantului), sau de cateva contragreutati cu lungimea totala de cca. 35...50% din lungimea radiantului. Un numar mai mare de contragreutati (radiale) ajuta.
Ca urmare, primul pas a fost sa construiesc antena in sine. Initial, am folosit pentru portabil o lungime de 19.6m din fir de Cu litat izolat cu PVC, pentru cablari industriale. Izolatorii de la capete sunt din plexiglas iar piesa neagra cu carabiniera si sfoara este pentru "lansarea" antenei intr-un suport inalt (de regula o ramura de copac).
Al doilea pas a fost constructia unui Un-Un cu raport de transformare 9:1. Schema este clasica si consta intr-un bobinaj trifilar, cele trei sectiuni fiind legate in serie intre antena si priza de pamantare, iar legatura la transceiver se face intre inceputul ultimei sectiuni si pamantare.
La puteri mici se poate folosi un bobinaj fara miez, pe o carcasa de ∅15...25mm. Daca aveti prin colectie, ideal este un inel de ferita din material 75 sau 43, dimensiune F50-F140, in functie de putere. Pentru bobinaj fara miez, recomand 3 X 18...20 spire, iar pentru inel 3 X 8...12 spire.
Pentru cei cca. 5W pe care-i pot avea in QRP, am ales sa folosesc un miez paralelipipedic facut prin lipirea cu clei cian-acrilic (superglue) a trei bare de ferita de la receptoare de buzunar pentru unde medii, care se gaseau prin anii '70-'80 ai secolului trecut ca piese de schimb. Sunt convins ca poate fi folosita si o bara cilindrica de ferita cu ∅8...10mm de la vreun vechi receptor de radiodifuziune.
Bobinajul l-am facut cu fire de Cu masiv ∅0,35mm, izolat cu PVC, dintr-un cablu de telefonie multipereche. Unun-ul meu este cel din figura. Am inchis totul intr-o cutie din plastic de 85x45x25mm.
Prima tentativa de lucru cu LoWi, facuta in septembrie 2018 "la iarba verde" a fost un esec, pentru ca nu aveam Un-Un si nu am reusit sa acordez finalul cu acel filtru L incorporat in RIG decat in benzile de la 20m in sus.
Desi receptia era satisfacatoare, controalele primite in 40 si 20m au fost dezastruoase, asa ca am asteptat primavara sa incerc o noua configuratie. Dupa constructia Un-Un-ului, urmatoarea iesire in portabil in aprilie 2019 a dat rezultatele asteptate, cu controale SSB destul de bune din zona Fundata (BV), de 47-58 in 80m, 44-56 in 40 si 20m, la distante de pana la 350km (YO, HG, LZ, YU). Tentativele facute din locatia de baza (KN25tp) au starnit furia XYL, din cauza TVI. E clar, trebuie facut ceva pentru imbunatatirea CMRR (Common Mode Rejection Ratio - gradul de rejectie de mod comun). Solutia cea mai la indemana a fost un balun 1:1 de tip Guanella - cateva spire de coaxial pe un inel de ferita si priza de pamantare, care la blocul in care stau se dovedeste a fi buna.
Cei 5W ai uBitx nu au mai deranjat serialele sotiei. Incercarea de a lucra cu TRX-ul de baza a fost insa insotita de aceeasi problema a TVI la peste 10W.
E 2020, a venit vara, e vremea sa ma duc la locatia secundara. Aici urmeaza sa instalez un catarg si sa imi pun un dipol multibanda. Pana atunci, un LW de 23,7m la numai 5m de sol a fost solutia la repezeala. Am pus un Un-un 9:1 facut fara miez, pe o carcasa de ∅40, un soc Guanella, de data asta pe inele montate ca un miez binocular si numai 5 spire de coax care au reusit sa treaca prin gauri. Rezultate au fost satisfacatoare cu putere redusa: 30W in 80m, 40W in 40m si 50W in 20m, altfel din nou TVI in jumatate din casa.
Dupa inca un an, adica in 2021, iata-ma cu catargul ridicat, cu OCFD-ul in functiune, cu un transceiver mai proaspat si cu un nanoVNA pe masa. Long wire-ul de la locatia secundara trebuie lungit cu vreo 2-3m si mutat la locatia de baza.
Prima operatiune: adaptarea de impedanta si rezolvarea problemelor date de CMRR. Am ales aceeasi configuratie care mi-a dat rezultate, pe toruri FT-140, material #43. Schema este aici:
Constructia Un-Un-ului 9:1 este clasica si nu pune probleme deosebite:
O data asamblat adaptorul de impedanta, am facut masuratorile pe un rezistor de 450Ω adica impedanta presupusa a antenei. Desi rezultatele pe care le-am obtinut sunt mai slabe decat ma asteptam, acestea sunt rezonabile pentru conditiile mele, deci m-am declarat multumit.
Am construit o antena longwire in amplasamentul fix, la locatia di oras. Lungimea ei este de 27.7m (mai mare decat λ/4 in banda de 80m). Am folosit recomandarile si graficul de la pagina radioamatorilor de la Universitatea Delaware, grafic pe care l-am adaptat nevoilor mele. Domeniile de interes le-am selectat studiind graficele de zi (Entire day watefall) ale celebrului SDR al Universitatii Twente din Olanda si din experienta proprie.
Nota importanta: spre deosebire de graficul studentilor americani, care coloreaza regiunile de inalta impedanta, adica de evitat, graficul meu este colorat pentru regiunile cu lungimi recomandabile, ca in imagine:
Sinteza graficului am facut-o in tabelul de mai jos:
Lungimi sugerate, in metri, pentru diferite scopuri
|
Portabil, benzi de zi (20m ... 10m) 10,0 ... 11,0 12,0 ... 13,3 |
Portabil, benzi de zi si crepuscul (40m ... 10m) 15,5 ... 16,7 17,0 ... 19,0 |
Fix, benzi de zi si crepuscul (80m ... 10m) 20,0 ... 22,5 27,7 ...(critic) 32,0 ... 33,0 |
Fix toate benzile (160m ... 10m) 41,2 ... 41,9 42,7 ... 43,3 51,8 ... 52,4 61,6 ... 62.3 |
Ca majoritatea celor constransi de creierii prea mici si inundati de autosuficienta ai vecinilor de bloc, am instalat antena in mod nerecomandat (cu varful in jos, vezi figura de la inceputul paginii) si am facut cuvenitele masuratori in toata banda HF. Iata rezultatele ultimelor masuratori, facute in nov. 2023:
Cel mai slab SWR este in banda de 80m, aproape de 1:3,0. Cel mai bun este in banda de 15m, putin sub 1:1,5. In celelalte benzi, SWR-ul nu depaseste 1:2,0 ceea ce este multumitor pentru o antena simpla si prost amplasata.
Folosesc aceasta antena din octombrie 2022 si, in afara benzii de 80m in care sunt "surd", fac QSO-uri in toate benzile, atat SSB cat si FT8. Dupa datele PSK Reporter, semnalele mele ajung in functie de propagare si de banda, la distante de 1500-2000km in benzile joase si de 4000-5000km in benzile superioare, ceea ce nu e rau de loc. Evident, toate cu ajutorul vechiului si bunului meu transmatch home-made, cu venerabila varsta de peste 25 de ani.Banda de 80m este afectata 24/7 de o perturbatie locala la un nivel de +20...+30dB, pe care nu reusesc sa o identific. Am presupus ca ar fi ceva legat de transmisii de date prin reteaua electrica sau de intermodulatii cauzate de densitatea mare de repetoare ale serviciilor mobile din zona. Daca este asa, atunci nu e nimic de facut...