MOJE HIBRIDNE LFA JAGI OBLONG ANTENE ZA 144 MHZ

            Kao što vidite, opet sam promenio ovu stranicu. Glavni razlog za to je potreba da se parametri antena usklade sa standardima ustanovljenim u VE7BQH G/T listi. Dakle, sve antene su sada redizajnirane kako bi se mogle ubaciti u Listu, radi poredjenja. Pored toga, u svakom pojedinačnom modelu,  dodato je više detalja, posebno oko stakiranja i X-polarizacije.

Nešto bih rekao o radnom opsegu (za SWR 1.5). Poželjno je da bude što je moguće veći. Tada će manje greške u dimenzijama, zbog nepreciznosti izrade, imati manji uticaj na performanse antene. Verujte, sve prednosti koje nude uskopojasne antene, mogu se lako izgubiti. Ne samo zbog nepreciznosti izrade, već i zbog većeg uticaja okruženja kao što su antenski stub, nosači i td. Uticaj kiše, snega i leda je posebna priča. Antene sa većim radnim opsegom daju veći reproducibilitet i očekivane karakteristike.

Još veoma davno su započete polemike o tome šta je bolje: kvad ili jagi antena. Dvo-elementni kvad je ekvivalentan tro-elementnoj jagici. Procenjivalo se da dodavanje više elemenata smanjuje razliku izmedju kvada i jagice i na kraju sasvim nestaje. Ali, moje antene govore da to uopšte nije istina! Pogledajte moje stranice sa kvad/oblong antenama i videćete da lup-antene i dalje imaju prednosti.

Neki amateri su pokušali da kombinuju jagi i lup elemente, pa je tako nastala kvagi-antena. Kod nje su reflektor i radijator u formi lupa, a direktori u vidu jagi elemenata. Medjutim, početna euforija je splasnula kada se ispostavilo da kvagi, zapravo, nema bitnih prednosti u odnosu na jagicu.

Medjutim, ako se jedan broj prvih elemenata (reflektor, radijator i dva do pet direktora uzmu u obliku jagi elemenata, a svi ostali elementi su u obliku kvada ili oblonga, razlika u performansama postaje značajno veća u korist ovakve kombinacije. Ova stranica je posvećena njima, hibridnim jagi-oblong antenama, skraćeno: hibridi.

Neko bi mogao da objasni dobre karakteristike hibrida na naučni način. U svakoj anteni postoji zona pobude, zatim talasovodna zona, sledi prilagodna zona... Šta god bilo, na priloženoj listi možete naći hibridne modele i uporedjivati ih sa jagi-modelima poznatih modelara, kao što su YU7EF, G0KSC i drugi.

Neki modeli na listi imaju LFA radijatore, a neki klasične otvorene ili savijene dipole. Izabrao sam da njihova impedanca bude 200 Ώ, jer se takva vrednost jednostavno transformiše i simetrira na koaksijalni napojni kabl od 50 Ώ. Ako ima modela sa 50-omskom impedancom, to je posebno označeno.

Dole je lista mojih hibridnih modela za 144 MHz. Detaljni podaci za svaku pojedinačnu antenu dobiće se klikom na hiperlink te antene. Modeli su poredjani prema dužini buma, a u tabeli ćete naći broj elemenata, dužinu buma u mm, a performanse antene na koje je primenjena KF2YN korekcija konvergencije. NAPOMENA: ovi podaci su dati sa uključenim gubicima za aluminijum, što objašnjava razliku u EZNEC dijagramima. Konačno, podaci važe za centralnu frekvenciju 144.100 MHz. Radni frekventni opseg je prikazan vrednošću SWR-a na 145 MHz.

Antene označavam na sledeći način: prva slova (QY) stoje za Quad-Yagi, zatim sledi broj koji označava band (2 metra u ovom slučaju) i broj elemena (dva digita). Sledeća dva digita označavaju debljinu elemenata. Slova XL su deo mog pozivnog znaka, a iza toga sledi serijski broj modela i, na kraju, slovo D sa brojem (brojevima) koji govore koliko ima lup elemenata u anteni.

Moji osnovni principi modeliranja su:

·        svaki model treba da pokriva ceo opseg 144-146 MHz uz SWR manji od 1.5,

·        svaki model treba da ima prigušivanje vertikalnih sporednih snopova bolje od 17 dB (kako savetuje DL6WU, za bolje stakiranje),

·        svaki model ima LFA radijator impedance 200Ώ (osim ako nije drukčije naznačeno).

LFA radijator ima prednosti u odnosu na otvoreni ili savijeni dipol. Daje veće mogućnosti za manipulaciju pri modeliranju, ali, takodje, bolje rezultate ’ jer su mu svi delovi u liniji sa celom antenskom konfiguracijom, što je posebno dobro za X-polarizaciju.

Sa hibridnim antenama se ne postižu samo bolje karakteristike. Ove antene se lako aranžiraju za kombinovano horizontalo-vertikalnu polarizaciju, ili za cirkularnu polarizaciju. Potrebno je samo napraviti poseban komplet vertikalnih jagi-elemenata. Kvad-oblong direktori su po svojoj prirodi spremni da deluju i u horizontalnoj i u vertikalnoj ravni. Svaka antena je proverena za XPOL tako što su vertikalni jagi-elementi postavljeni na 20mm iza horizontalnih elemenata. Pored toga, za svaku pojedninačnu antenu uradjena je jednostavna korekcija vertikalnih elemenata, da bi se SWR doveo na tačno 200Ώ (obično je korigovana pozicija i/ili dimenzije za DE2, D1 i D2.

 ŠTA JE AGT?

NEC/EZNEC, nakon što je izračunao karakteristike antene, započinje proveru validnosti  tih podataka. Iz upravo izračunatog dijagrama zračenja antene izračunava se pojačanje antene. U odsustvu gubitaka u materijalu, ove dve vrednosti za pojačanje moraju biti jednake. Preciznost zavisi od gustine segmentacije svih elemenata.

Gustina segmentacije za frekvenciju 14 MHz se definiše kao konzervatina segmentacija na 350 MHz (kako je ustanovio DG7YBN). Pošto zakrivljeni elementi (LFA radijatori i oblonzi/kvadovi) prave izvesne probleme u konvergenciji, na rezultate koje dao NEC/EZNEC potrebno je primeniti KF2YN korekciju.

STAKING

            Dve stakirane antene teoretski treba da daju dva puta veće pojačanje (3 dB). DL6WU i drugi su ustanovili da to nije moguće u praksi i da je maksimalno moguće pojačanje 2.4 do 2.5 dB.

            Šta je uzrok ovome? Povećavanjem rastojanja izmedju dve stakirane antene, više energije se koncentriše u glavni snop pa se pojačanje povećava. U isto vreme, više energije odlazi u bočne (neželjene) snopove, ali ta energija biva izgubljena jer nije usmerena u željeni pravac. Zato glavni snop postaje uži, a bočni snopovi deblji i gušći – što rezultuje u visokoj temperaturi antene.

            Sve antene dizajnirane pre 30-40 godina imaju visoku temperaturu. Dakle, stakiranjem ovakvih antena na velika rastojanja dobija se neprihvatljivo visoka temperatura – i to je razlog zašto se ne postiže teoretskih 3 dB.

            Današnji modelari posvećuju više pažnje temperaturi antene. Tako nisko-tempertaturne stakirane antene stvaraju pojačanje koje je vrlo blizu 3 dB (odnosno 6 dB ako su u pitanja 4 antene).

             Štaviše, ponekad podaci mogu pokazati rast pojačanja koji je veći od 3 dB! Ovo nije greška! Ukupno pojačanje jeste do 3 dB (odnosno 6 db za 4 antene). Ostatak se dobija jer se kompletna karakteristika antene pomera naniže po frekvenciji – zbog okružujućih uticaja. Obično je pojačanje antene nešto veće na frekvencijama iznad kalkulisane, pa zona sa većim pojačanjem dodje na kalkulisanu frekvenciju.

Ne preporučujem rastojanja stakiranja za maksimalno pojačanje, već za maksimalni G/T. Mala razlika u maksimalno pojačanja i najbolje odnosa G/T plaća se značajnim sužavanjem glavnog snopa, zapravo povišavanjem temperature!

Medjutim, može se videti da se kod mojih hibridnih antena da se najbolji G/T javlja istovremeno kada i maksimalno pojačanje. Čak, kod dužih antena posebno, najniža temperatura se javlja istovremeno sa maksimalnim pojačanjem!

 OBLONG ELEMENTI

Mislim da je krug najbolji oblik lupa (petlje). Medjutim, modeliranje sa okruglim petljama je skoro nemoguće u NEC/EZNEC-u. Sledeći dobar oblik je kvadrat. Izabrao sam pravougaonike koji su po dimeyijama stranica najbliži kvadratu.

U detaljnim fajlovima za svaku pojedinačnu antenu, videćete tabelu sa dimenziama elemenata antene. Svi oblong elementi te antene imaju istu visinu stranice, a promenljiva je samo horizontalna stranica, i u Tabeli je označena sa DQ1, DQ2.... Kompletna dužina jednog oblong elementa je, dakle, 2 x visina + 2 x DQ. Pri gradnji oblong elementa, žica/cev mora se savijati sa izvesnim radijusom, vodeći računa da se ukupna dužina ne promeni zbog savijanja. Zato, oblong element treba najpre seći na pravu dužinu, pa onda savijati.

Oblong elementi se montiraju oko buma, sa prikladnim poliesterskim izolatorima.

 JAGI I LFA ELEMENTI

Imajte u vidu da u dimenzijama nije uključena korekcija dužine elemenata zbog uticaja buma. Za oblong ova korekcija nije neophodna, ali jagi-elementi su veoma osetljivi na ispravu dužinu. Pošto ne postoji formula za apsolutno ispravnu korekciju, najbljolje je da se izbegne potreba za korekcijom – tako što će se elementi montirati na izolatorima najmanje 10 mm iznad buma. Ako baš insistirate na neizolovano postavljenim elementima, možete primeniti formulu datu od SM5BSZ, koju možete naći na veb-sajtu YU7EF (ne preporučujem).

LFA radijator: U detaljnim informacijama naći ćete dimenzije za De1 i De2, i rastojanje izmedju njih. Zato sami morate da izračunate ukupnu dužinu radijatora:

Ukupna dužina = De1 + De2 + 2 x V[(De1/2-De2/2)² + d²]

U ovu dužinu uključeno je rastojanje izmedju napojnih tačaka (obično 10 mm). Zato ukupnu dužinu isečenog radijatora treba smanjiti za tih 10 mm.

Napojne tačke se obično nalaze na De2.

UKRŠTENA POLARIZACIJA

Kao što sam već ranije rekao, za ukrštenu polarizaciju potreban je samo još jedan komplet vertikalnih jagi elemenata, koji se postavljaju u okomitoj ravni, 20 mm unazad.

Postoji još jedan način da se izbegne uticaj buma i korekcija: samo oblong elemente monirati na metalni bum. Pošto je deo antene sa jagi elementima relativno kratak (2 – 3 metra), za ovaj deo buma može se iskoristiti pecaroški štap, naravno, držeći sve elemente u simetrali.

Sledeći problem koji se treba rešiti: Oba koaksijalna kabla (i za horizontalnu i za vertikalnu komponentu) treba provući iza reflektora, jer ne smeju interferirati sa bilo vertikalnom ili horizontalnom zonom zračenja antene. (Ovo se takodje odnosi i na antenski stubm nosače i drugo, koji ne smeju biti od metala).

 HIBRIDNE ANTENE ZA 144 MHz – YU7XL

Modeli sa elementima Ø5 mm

Modeli sa elementima Ø6 mm

Modeli sa elementima Ø8 mm

Modeli sa elementima Ø10 mm