Projekt hallo field day

Cześć, mam na imię Artur, a mój znak krótkofalarski to SQ5NWA(QRZ.COM LINK)
Lekkie, terenowe, skuteczne, wielopasmowe rozwiązania antenowe to projekt, który nazwałem Hallo Field Day. To moje doświadczenia z wielu lat przygody krótkofalarskiej w terenie.

Zapraszam do kontaktu, zakupów – dobrej zabawy!

SKUTECZNOŚĆ I UNIWERSALNOŚĆ ANTENY KF

Antena KF terenowa powinna spełnić przynajmniej kilka warunków. Według moich doświadczeń są nimi:

  • Skuteczność dla mocy 5W, a także 100W
  • Niska waga i wymiary transportowe
  • Jak najmniejsze straty w emisji sygnału
  • Możliwie jak najwięcej obsługiwanych pasm amatorskich

Antena KF jako otwarty obwód drgający najskuteczniej emituje fale elektromagnetyczną wtedy, gdy jego długość jest równa lub zbliżona do 1/2 lub 1/4 długości fali.

Istnieje wiele rozwiązań terenowych anten krótkofalarskich KF. Począwszy od kieszonkowych cud anten na wszystkie pasma skończywszy na prostych antenach drutowych na wiele lub jedno pasmo. Są anteny poziome, pionowe, otwarte, zamknięte… 
O antenach naprawdę można długo dyskutować i prawdopodobnie każdy ma swoją ulubioną i jego zdaniem najskuteczniejszą. Nie zamierzam z tym dyskutować. Ja przetestowałem wiele z nich i…wróciłem do źródła.

Dlaczego jednak dipol półfalowy

Moja droga do skutecznego rozwiązania

Kompromis dipola półfalowego stanowi miejsce do jego rozłożenia, a nie skuteczność. Wolę ten kompromis zwłaszcza, że każdą antenę drutową trzeba zawiesić i … najwyżej jak się da.

  • Na początku chciałem mieć małą, wielopasmową antenę, którą uda się rozłożyć wszędzie (w parku, na polu campingowym itd.). Przetestowałem wiele takich anten – skracanych, poziomych i pionowych. Szybko jednak okazało się, że aby mieć satysfakcję z nadawania muszę mieć także szczęście do bardzo dobrej propagacji. Kiedy nastąpił dołek propagacyjny i zrobiło się z tym kiepsko, zacząłem szukać innego rozwiązania.
  • Ponieważ nadaję małymi mocami (czasami lubię też 100W), a w terenie przydaje się kilka amatorskich pasm, szukałem rozwiązania skuteczniejszego i  wielopasmowego. Próbowałem anten drutowych, niesymetrycznych, poziomych i pionowych, które na niektórych pasmach pracowały przyzwoicie, a na innych już mniej. W końcu odkryłem, że zadowolenie krótkofalarskie jest wprost proporcjonalne do długości anteny

Jedynym problemem była konieczność opuszczania anteny po to, aby zmienić pasmo na inne. Dlatego też zmodyfikowałem ten pomysł i tak powstał projekt Hallo Field Day 

Trapy rezonansowe 100W

Trap rezonansowy. Jest to rezonansowy układ LC, który przy osiągnięciu swojej częstotliwości rezonansowej wykazuje się wysoką impedancją. Dzięki temu służy on jako automatyczny przełącznik ramion anteny wielopasmowej. 

  • W trapach zastosowałem wysokiej jakości kondensatory mikowe.
    O wiele tańsze kondensatory ceramiczne nie sprawdziły się podczas testów. Podczas prób nadawania mocą 100W rezonans anteny zmieniał się w wyniku niestabilności pojemności w funkcji temperatury i częstotliwości. Kondensatory mikowe wyeliminowały ten problem.

Anteny wielopasmowe 100W - hallo field day

Niewielkie rozmiary, niska waga, skuteczność. Półfalowe anteny wielopasmowe Hallo Field Day 100W

413,00 440,00 
440,00 466,00 
320,00 345,00 
286,00 311,00 

impedancja w antenie i rozwiązania

Straty w antenie

Dipol półfalowy jest anteną symetryczną. W związku z tym antenę taką należy zasilać symetrycznie lub asymetrycznie poprzez balun 1:1.

Proponuję zasilanie asymetryczne. Jest ono wygodniejsze (przewód koncentryczny 50Ohm). Jeżeli antenę taką zasilimy bez tłumika prądów wspólnych, czyli nie stworzymy symetrii dla anteny i linii zasilającej ok. 30% naszego sygnału w.cz. zostanie wypromieniowana przez ekran przewodu koncentrycznego.

Jest to strata, której należy unikać, zwłaszcza podczas pracy QRP. Poza tym brak symetrii powoduje też zakłócenia urządzeń elektronicznych. Kilka razy zdarzyło mi się, że zostałem upomniany przez sąsiadów na polu kempingowym. Nie miałem wtedy baluna i po prostu zakłócałem im telewizję. 

Baluny hallo field day

W terenie najczęściej wykorzystuję dwa rodzaje BalUn’ów/transformatorów. Jeden rodzaj to taki, który jest wodoszczelny, a drugi to taki, który jest lekki i można go schować np. w kieszeni.

Stąd też moja propozycja dwóch rozwiązań.
Płytka, na której zrealizowałem ten pomysł umożliwia nawinięcie BalUn‘a prądowego 1:1 lub transformatora impedancji 49:1 do anteny End Fed.

Średnica rdzenia to 35,55 mm (FT 140-1.400 in).  Kształt płytki zaprojektowałem tak, aby zmieścił się do obudowy lub był projektem, w którym obudowy nie trzeba stosować. To z myślą o wadze.

Ferryt FT140 z materiału 43 jest małego rozmiaru i doskonale sprawdza się szerokopasmowo w mocy do 150W. 

Dostępny jest także dławik prądów wspólnych Choke Balun, który doskonale sprawdzi się podczas eliminacji niepożądanych prądów w Twoim systemie antenowym.

testy w terenie - kilka łączności i porównanie dwóch anten kf

Krótki test w wiosenno-zimowej aurze. Powiesiłem dwie anteny kf. Dipol półfalowy Hallo Field Day oraz antenę End Fed. Starałem się, aby wisiały podobnie – wysoko i promieniowały w tym samym kierunku. Kilka łączności testowych i 🍒 na torcie – na końcu filmu

ANTENA KF - END FED

Antena End Fed to konstrukcja niesymetryczna bazująca na harmonicznych.
Jej niewątpliwą zaletą jest prostota rozkładania w terenie. 
Jeżeli jednak myślimy o skuteczności to warto wiedzieć kilka rzeczy i zawszse można ją “dopieścić”, aby była lepsza. Oczywiście, że antena End Fed może być skuteczna. Z pewnością działa i daje dużo radochy w terenie.
Czynniki, które mają bezpośredni na działanie anteny End Fed:
– charakterystyka promieniowa (to warto wiedzieć)  – na wyższych częstotliwościach wiązka  promieniowania ma tendencję do przesuwania swojego kierunku równolegle do linki antenowej na niższych antena promieniuje podobnie do dipola półfalowego, czyli prostopadle do linki. Dlatego też antena na jednych pasmach może być skuteczniejsza w jednym kierunku, a na innych w drugim. Antena ma lepszą charakterystykę promieniowania, gdy rozwiesisz ją jako prostą linkę niż jako np. inverted V. Jeżeli zdecydujesz się na rozwieszenie End Feda w kształcie inverted V staraj się, aby kont załamania miał 120°-130°.
– transformator impedancji (to warto przemyśleć)– jest wiele różnych badań i opinii na temat uzwojenia transformatora do anteny End Fed i jego skuteczności dla różnych wariantów rdzeni. Główną rolę odgrywają tutaj proporcje i sposób uzwojenia. Trudno jednoznacznie wskazać, które rozwiązanie jest najlepsze. Opracowań  i eksperymentów jest dużo. Każdy może ocenić to indywidualnie.
– asymetryczność (to warto zrobić)
pomimo tego, że antenę tworzy jedno jej ramię należy pamiętać, że nie istnieją jednoramienne systemy antenowe. Antena zawsze ma dwa ramiona, choć mogą one występować w różnych postaciach.
 
W antenie End Fed drugim ramieniem często staje się zewnętrzna część linii zasilającej. Dlatego też, często w konstrukcjach tego typu pojawiają się problemy asymetryczności – czasami widoczne w postaci szczypania po dotknięciu obudowy radia, a czasami niewidoczne. Zawsze jednak powodują straty w antenie. Zjawisko asymetryczności tej anteny można próbować niwelować na dwa sposoby:
1. Użyć przeciwwagi lub uziemić antenę
Najskuteczniejsza długość przeciwwagi dla anteny End Fed 80-10m wynosi 0,05 λ dla najniższego pasma anteny.
2. Użyć dławika prądów wspólnych. W tym drugim przypadku należy pamiętać, że dławik charakteryzuje się najlepszym tłumieniem przy impedancji 50 Ohm. Zatem nie  należy go instalować blisko punktu zasilania ponieważ tam impedancja jest dużo wyższa. Filtr powinien być umieszczony ok. 1/4 długości fali od punktu zasilania. Przy antenach wielopasmowych należy przyjąć średnią.

 

310,00 370,00 

Możesz wybrać wersję transformatora 49:1

Dostępne są dwie wersje: lekka, zabezpieczona lakierem wersja lub wersja w bardzo dobrej jakości obudowie wodoszczelnej.

Linka antenowa nie powinna się rozciągać

Kolejny bardzo ważny element anteny to linka antenowa. Długo szukałem i przetestowałem naprawdę wiele rozwiązań. Szybko doszedłem do wniosku, że moja linka musi być lekka, nie powinna się łatwo plątać i rozciągać. Najlepiej też, aby była mało widoczna. 

Do zastosowań terenowych proponuję linkę antenową Field Day Ultra4G

Dlaczego?

  • Pierwsza ważna zaleta w terenie – waga 1m przewodu to zaledwie 4g
  • Druga ważna zaletalinka antenowa odporna na rozciąganie dzięki wzmocnieniu z Kevlaru. Ta właściwość jest bardzo ważna zwłaszcza przy budowie anten wielopasmowych.
  • Duża elastyczność
  • Izolacja odporna na promieniowanie UV

 

Drobne, ale praktyczne akcesoria

Przetestowałem wiele różnych pomocy antenowych i wybrałem dla Was te, które uznałem za praktyczne i bardzo dobrze wykonane.  Dzięki tym akcesoriom Twoja antena będzie trwała i wygodna w użytkowaniu.

Izolator antenowy HFD

Czasami chcemy zmienić rezonans anteny. Przestroić ją na inną częstotliwość, np. DIGI. Można to zrobić zawijając część linki antenowej kiedy jest wystarczająco długa. Ale co w przypadku, kiedy antena kf okaże się zbyt krótka? To często spotykało mnie w terenie. Dlatego też zaprojektowałem izolator, który pozwala dowolnie wydłużać końce anteny.

anteny krótkofalarskie - zawieszanie w terenie

Zawieszanie anteny kf w terenie wiąże się z małym wyzwaniem, a dokładnie z wysokością. Jak wiesz, antena im wyżej zawieszona tym jej charakterystyka promieniowa i skuteczność są lepsze. 

Rzutka to ciekawe rozwiązanie ułatwiające wieszanie drutowych anten kf. Można do niej zamocować np. 1m linki, którą “rozbujamy” rzutkę a dalej użyć żyłki, która nie będzie plątała się w gałęziach. “Rozbujanie” i rzucenie jest efektywne, dzięki czemu można osiągnąć spore wysokości zawieszenia anteny. 

Maszty/tyczki to pomoce, których używamy, gdy w pobliżu miejsca naszej aktywności radiowej nie ma możliwości zawieszenia anteny. Hallo Field Day to dwie propozycje budżetowych, ale dobrych rozwiązań masztów z włókna szklanego.