Szerokopasmowe anteny KF

Nadawcze, szerokopasmowe anteny KF przedstawione w tym rozdziale pokrywają w sposób ciągły zakres częstotliwości 14-30 MHz, a niektóre z nich nawet 10-30 MHz. Charakteryzują się niedużym współczynnikiem fali stojącej SWR w całym zakresie częstotliwości i mają ładną charakterystykę promieniowania - bez zbędnych listków bocznych, czy minimów. Ponieważ nie zastosowano w nich rezystorów obciążających, ani stratnych pułapek (trapów), ich skuteczność jest bardzo wysoka.

Każdą symetryczną, poziomą antenę zaprezentowaną w tym rozdziale porównałem z dipolem półfalowym, a każdą antenę pionową - z ćwierćfalowym monopolem albo ćwierćfalowym GP. Ponieważ anteny szerokopasmowe mają trochę wyższy SWR niż jednopasmowe anteny rezonansowe, więc wywołują one większe straty sygnału w zasilających je kablach koncentrycznych. Aby porównanie było uczciwe, przyjąłem, że wszystkie anteny zasilane są przez kabel koncentryczny RG-58 o długości 30 metrów. Dodatkowe straty w kablu wywołane przez SWR > 1:1 zostały odjęte od zysku anten szerokopasmowych i tak zredukowane zyski były porównywane z zyskami anten rezonansowych. Proszę pamiętać, że tak obliczone wyniki są ważne pod warunkiem, że używa się przy nadajniku tuner antenowy. Może to być tuner wbudowany albo zewnętrzny.

Jeśli zamierzacie zastosować antenę szerokopasmową z nadajnikiem bez tunera antenowego, lepiej wybierzcie z tej kolekcji antenę o jak najniższym SWR. Z drugiej strony, jeśli macie tuner antenowy, wartość SWR jest o wiele mniej krytyczna. W takim przypadku prostota konstrukcji albo mały opór stawiany wiatrowi mogą okazać się ważniejsze.

Większość z przedstawionych tu anten była symulowana w wolnej przestrzeni ponieważ takie wyniki symulacji jest prościej porównywać dla różnych anten. Proszę pamiętać, że dodanie ziemi w modelu anteny może zwiększyć zysk anteny nawet o 6 dB. Na przykład dipol półfalowy ma w wolnej przestrzeni zysk maksymalny 2.15 dBi, a nad ziemia wzrasta on nawet do 8 dBi zależnie od wysokości instalacji i parametrów ziemi. Zatem przy porównywaniu anten należy się upewnić, że były one symulowane w identycznych warunkach.

Anteny tupu monopol, wymagające połączenia z uziemieniem w.cz., były symulowane z systemem promienistych przewodów uziemiających (z tzw. radialami) umieszczonymi tuż nad ziemią. Symulowałem anteny korzystając głównie z programów wyposażonych w silnik NEC-2, który nie pozwala na symulacje przewodów pod powierzchnią ziemi. Ci, którzy mają dostęp do symulatorów opartych o NEC-4 lub NEC-5 mogą powtórzyć symulacje modeli z przewodami zagrzebanymi pod powierzchnią ziemi.

Proszę też zwrócić uwagę, że w większości modeli zastosowałem idealne, bezstratne przewodniki o średnicy 2 mm. Tylko niektóre modele mają przewodniki z miedzi. W takim przypadku, informacja o tym zawarta jest w opisie anteny. Jeśli chcielibyście zbudować rzeczywistą antenę w oparciu o któryś z modeli tu opisanych, rekomendowałbym powtórzenie symulacji z przewodami o średnicach i rodzaju materiału, jakie zamierzacie wykorzystać.

Jeśli symulacja anten jest poza waszym zasięgiem, powinniście być gotowi zaakceptować pewne rozbieżności między rzeczywistymi wynikami, a tymi przewidywanymi w modelu. Nie sądzę jednak, aby te różnice były znaczne.

Mój artykuł opisujący anteny szerokopasmowe ukazał się w amerykańskim dwumiesięczniku QEX (wydania 2020/03-04 i 2020/05-06). Znalazła się w nim większość prezentowanych tutaj anten.