Această antenă este una dintre cele mai populare antene multibandă pentru unde scurte. Am ales să o prezint pentru că a servit din 1998 până în prezent, în vreo 5 exemplare cu mici variatii, că principala antenă de HF. Singurul reglaj necesar este ajustarea lungimii brațelor la amplasament. Acest articol descrie cum am construit prima mea Windom în 1998 și câte ceva despre ultimul exemplar, din 2024.
OCFD este un dipol orizontal alimentat asimetric. Acronimul provine din engleză: Off-Center Fed Dipole. Sunt mai multe modele construite pe acest principiu, cel mai vechi fiind Windom, urmat de FD4 și de CL-OCFD, acesta din urma fiind destul de laborios.
Diferenta dintre FD4 și Windom este raportul lungimilor brațelor, deci implicit impedanța în punctul de atac:
- Raportul lungimilor brațelor este cca. 24% la 76% pentru Windom față de 33% la 66% la FD4.
- Windom are impedanța de cca. 200 de ohm, în timp ce FD4 are cca. 300ohm.
- Transformatoarele de impedanță (balunuile) au raporturi diferite, respectiv 1:4 și 1:6
Transformatorul balun 1:4 (vezi schema de mai jos) l-am construit în două variante. Prima antenă am echipat-o cu un balun realizat fără miez, pe o țeavă de plastic recuperată de la tuburile de silicon, cu diametrul exterior de vreo 45mm și lungimea de cca. 150mm (mai întâi faceți bobinajul și apoi tăiați tubul, HI!)
Bobinajul se face bifilar, 2x12 spire, din fir de cupru izolat în PVC, cu secțiunea de 1.5 - 2.5mmp, litat sau masiv, din cel folosit pentru instalatii electrice. Acest balun suportă bine cei 100W ai transceiverului standard. Pentru puteri mai mari se construiește un balun pe inel de ferită, de regulă cu 2x9 spire pe miez FT140 (max.200W) sau FT270 (max.1,5kW).
În secolul trecut, spațiul limitat m-a obligat atunci să aleg o multibandă simplă, care să poată fi montată la bloc, cu capătul înalt la 19m, cel de jos la 4m, deasupra unui sol uscat, citadin. Singura posibilitate a fost să instalez firul înclinat la cca. 45°, intre micul catarg al antenei comune TV de pe terasa blocului (cca 3m înălțime) și un stâlp de iluminat de la marginea străzii. Dimensiunile "clasice", cu un total de cca. 42m, s-au dovedit a fi prea mari atunci când antena se montează înclinat. În timpul reglajelor, am obtinut dimensiunile optime de 39,1m după indicatiile unui MFJ-207.
Distribuția curentului pentru benzile de 80,40 și 20m
Ca orice multibandă, și această antenă funcționează prost în toate benzile, HI! Nu am reusit să aduc SWR-ul sub 1.3 pe nici una din frecventele de rezonanță, indiferent de locul de montaj sau modul de instalare, sloper sau orizontal. Am obtinut, în medie, un SWR de 1.5 la 3550kHz, 1.9 la 3720kHz, 1.3 la 7100kHz și 1.9 la 21200 kHz. În restul benzilor, valorile au fost intre 2 și 3. Transmatchul, ca de obicei, a salvat situația.
Figura arată dimensiunile antenei în versiunea sloper și în cea orizontală.
Izolatia antenei trebuie să fie bună, cu minim 3 izolatori tip nucă, de porțelan sau plexiglas pe fiecare capăt.
Cablul este un coaxial de 50 de ohm, de calitate bună. Eu am ales clasicul RG-213. Atât la fosta locație din districtul 5, cât și la locația de vară din districtul 6, folosesc tot RG213 și un balun pe ferită FT140-43, cu 2x9 spire, urmat de un șoc Guanella pe acelasi tip de inel. Montajul e similar cu cel facut pentru antena long wire de la QTH-ul de baza.
Același tip de antenă l-am montat și la QTH-ul de vară (KN25qm) de data asta aproape orizontal, cu lungimea de 41,2m și cu raportul brațelor de 70% - 30%. Centrul este la doar 9m deasupra solului, iar capetele sunt la cca. 8m față de sol.
Ajustarea lungimii am facut-o ajutându-mă inițial de o punte reflectometrică MFJ-207, apoi de un nanoVNA. La reglajul cu foarfeca, am fost atent să tai din ambele capete, în raportul de asimetrie. De pildă, dacă din toată lungimea antenei am calculat să tai un m, am tăiat 0.7m din brațul lung și 0.3m din cel scurt, astfel incât să se păstreze asimetria proiectată a antenei.
Cea mai nouă antenă OCFD am realizat-o în iunie 2024 pentru QTH-ul de iarnă. Numele corect ar fi CL-OCFD. Acel CL provine de la Center Loaded, o "încărcare" capacitivă la centrul geometric al antenei, necesară pentru ca antena să rezoneze bine în toate benzile HF clasice, inclusiv în cea de 80m. Explicația detaliată se găsește în articolul lui Serge, ON4AA, din care m-am inspirat.
Pentru benzile WARC, la locația de vară am folosit un multidipol în evantai. La locația de iarnă compensez dezacordul cu un transmatch ( schema este aici ) și pe benzile respective folosesc putere ceva mai redusă (50...70W) ca să nu-mi ridic vecinii în cap.
Versiunea mea are dimensiunile din schița de mai jos.
Am ajuns la aceste dimensiuni folosind un simulator vechi, dar suficient pentru mine. E vorba de MMANA a lui Mako-san, JE3HHT, soft pe care îl folosesc de prin anii '90 cu rezultate mulțumitoare. Simularea antenei a condus la următoarele diagrame de radiație (2D și 3D):
Instalarea am realizat-o pe bloc, asa cum se vede în figura de mai jos.
Zilele trecute am comparat valorile simulate cu cele obținute de măsurătoarea cu nanoVNA-ul. Rezultatul este cel de mai jos:
Măsurătorile pe domeniul HF și traficul din ultimele 2-3 luni arată că antena se comportă acceptabil pentru pretențiile mele modeste.
Realitatea e că doar jumătate din firul antenei este deasupra solului, restul antenei trece la cca. 4 m deasupra planșeului blocului. Aceasta face ca impedanța în punctul de atac să nu fie de 180...220 Ω, ci semnificativ mai joasa (se pare că este undeva la 100-150 Ω). Dar și așa, din nou transmatchul mă ajută. Soluția ideală ar fi să mut punctul de alimentare prin tatonări, astfel încât să cresc impedanța.
Observație importantă (din experiență):În cazul ruperii antenei de la capatul distal, balunul s-ar putea să lovească cladirea. Alegeti lungimea ancorelor și respectiv a cablului de alimentare astfel incat punctul de impact al balunului să fie pe zidul cladirii și nu pe vreuna din ferestre.