Antena fabryczna, czyli kompromis
Pierwszą anteną, z jaką styka się większość krótkofalowców, jest krótka antena pionowa dołączana do radiotelefonu ręcznego – po angielsku pieszczotliwie nazywana rubber ducky („gumowa kaczuszka”). To rozwiązanie kompromisowe: producent poświęca skuteczność promieniowania na rzecz wygody. Typowa antenka ma około 18 cm, czyli mniej więcej jedną dziesiątą długości fali w paśmie 2 m, dlatego w środku znajdują się cewki i uzwojenia, które wydłużają ją elektrycznie.
Antenę fabryczną można wymienić na produkt innej firmy – dłuższy albo krótszy. Dłuższa poprawi zasięg, krótsza ułatwi noszenie radia, gdy używa się go głównie w domu lub w najbliższej okolicy.
J-pole: antena do plecaka i na dach
J-pole to antena, której kształt przypomina literę J – stąd nazwa. Stosuje się ją przede wszystkim w łączności VHF i UHF, najczęściej jako antenę na dwa pasma: 2 m i 70 cm. Może też zastąpić fabryczną antenę radiotelefonu ręcznego i wyraźnie poprawić jego możliwości.
Popularna jest wersja zwijana, wykonana z płaskiej linii symetrycznej (tzw. drabinki). Po zrolowaniu mieści się w torbie ze sprzętem awaryjnym, a po rozwieszeniu daje sporo przewodu w powietrzu, kiedy liczy się maksymalna skuteczność. Na stałe, na przykład przy domu, J-pole buduje się z rurki miedzianej – instrukcji w sieci nie brakuje.
Ground plane i anteny pionowe
Antena typu ground plane to pionowy promiennik z przeciwwagami, czyli krótszymi elementami rozchodzącymi się u jego podstawy. Bywa mała – na pasma VHF i UHF – ale w wersji o wysokości około 10 m pozwala pracować także na niektórych pasmach krótkofalowych (KF). W sklepach występuje zwykle jako antena pionowa półfalowa albo 5/8 fali.
Wersję na VHF lub UHF łatwo zrobić samodzielnie: wystarczy gniazdo SO-239 i kilka kawałków sztywnego drutu, choćby ze starego wieszaka.
Antena pionowa jest naturalnym wyborem do łączności simpleksowych (bezpośrednich, bez pośrednictwa przemiennika) i do pracy przez przemienniki w pasmach 2 m i 70 cm. W mieście i na płaskim terenie promieniuje podobnie we wszystkich kierunkach, a anteny większości przemienników również mają polaryzację pionową.
Antena na samochodzie
Antena pionowa zamontowana na aucie wygląda jak ground plane pozbawiony przeciwwag. W rzeczywistości ich rolę przejmuje karoseria samochodu. Anteny samochodowe na pasmo 2 m mają zwykle długość ćwierć albo pół fali. Zasada jest ta sama co przy radiotelefonie ręcznym: większy rozmiar oznacza większy zysk.
Dipol: dwa kawałki drutu
Nazwa brzmi groźnie, ale oznacza po prostu antenę z dwóch elementów. Kto kiedyś dostał z amplitunerem kawałek przewodu w kształcie litery T do poprawy odbioru radia, ten miał już w rękach rodzaj dipola.
Dipole spotyka się zarówno powyżej, jak i poniżej 30 MHz, ale najpopularniejsze są na falach krótkich, bo łatwo je zbudować. Potrzebny jest balun – element łączący antenę z linią zasilającą – oraz dwa odcinki przewodu; nadaje się nawet przewód głośnikowy albo skrętka komputerowa.
Najczęściej stosuje się dipol półfalowy, a jego wymiary łatwo policzyć:
- pasmo 10 m (częstotliwość 28,5 MHz): cała antena ma około 5 m, czyli dwa ramiona po 2,5 m,
- pasmo 40 m: cała antena ma około 20 m.
Im niższe pasmo, tym dłuższa antena. Wzoru nie trzeba pamiętać – w internecie jest wiele kalkulatorów długości dipola. Na końcach ramion montuje się izolatory, w środku balun, a całość wiesza się na balkonie, tarasie albo na drzewie.
Poziomy dipol jest też punktem odniesienia w technice antenowej: to wzorzec anteny bez zysku, z którym porównuje się inne konstrukcje. Jego długość można dopasować do rozmiarów działki lub dostępnego miejsca.
Yagi: sygnał skupiony w wiązkę
Wszystkie opisane wyżej anteny są w zasadzie dookólne. Antena kierunkowa działa inaczej: energię, która rozeszłaby się na wszystkie strony, skupia w wąskiej wiązce.
Najpopularniejszą anteną kierunkową jest Yagi. Jej podstawą jest dipol, nazywany tu elementem czynnym (wibratorem). Otaczają go kolejne elementy:
- reflektor – nieco dłuższy od wibratora, odbija sygnał z powrotem w jego stronę, co daje zysk w wybranym kierunku,
- direktory – krótsze od wibratora, ukierunkowują sygnał; im jest ich więcej, tym węższa wiązka.
Antenę Yagi na pasmo 2 m wielu krótkofalowców buduje z pociętej stalowej miarki zwijanej i rurki PVC – to szybki i prosty projekt. Taka antena przydaje się, gdy przemiennik jest daleko, a także do łączności przez satelity i z Międzynarodową Stacją Kosmiczną. Na falach krótkich anteny Yagi służą do wyławiania dalekich stacji (DX) z całego świata.
Największa wada wynika wprost z zalety: stację, w którą antena nie jest wycelowana, słychać znacznie słabiej i trudniej nawiązać z nią łączność.
Jakakolwiek antena jest lepsza niż żadna
Anteny to wdzięczne pole do eksperymentów. Krótkofalowcy budują anteny pionowe ukryte w masztach flagowych, żeby nie narazić się administracji osiedla, a także pętle, anteny z trapami, konstrukcje klatkowe i wiele innych. Organizowane są nawet zabawy, w których rolę anteny pełnią sprężyny z łóżka albo znaki drogowe.
Wniosek jest praktyczny: jeśli po przeróbce instalacji zostało dwadzieścia kilka metrów skrętki komputerowej, najpewniej da się z niej zrobić antenę na pasmo 40 m.
Artykuł powstał na podstawie filmu „What are the different types of Ham Radio Antenna?” z kanału Ham Radio Prep.
