Long Wire Antenna HF (Κεραία Εκπομπής - Λήψης για τα Βραχέα)

Αυτή είναι η απλούστερη κεραία εκπομπής βραχέων (HF). Μπορεί όμως να χρησιμοποιηθεί και σαν κεραία λήψης για τους ακροατές των βραχέων (Short Waves Listeners - SWL).  Μπορεί να κατασκευαστεί από κάποιον ραδιοερασιτέχνη για όλο  το εύρος των βραχέων (1,8 έως 50 Mhz). Βέβαια θα μπορούσαμε να πούμε ότι πλησιάζει τα όρια μιας καλής "επαγγελματικής" κεραίας λόγω των δυο ακριβών σχετικά εξαρτημάτων που χρησιμοποιούμε αλλά και της ποιότητας κατασκευής. Πρέπει να αναφέρουμε ότι και αυτή η κατασκευή έχει δοκιμαστεί πολλάκις από τον SV1AHH.
Η συγκεκριμένη κατασκευή έχει δείξει πολύ καλή συμπεριφορά σε όλες τις πάντες των βραχέων.
Λόγω του περιορισμένου μήκους του σύρματος (20 μέτρα) μπορεί να συντονίζει (αυτόματα) μόνη της χωρίς tuner από 3,5 έως 50 Mhz. Τα στάσιμα της συγκεκριμένης κεραιο-κατασκευής δεν ξεπερνούν το λόγο 1,7:1 σε όλο το φάσμα των βραχέων που χρησιμοποιούμε. Αν υπάρχει ένα εσωτερικό ή εξωτερικό tuner τότε ο μικροσυντονισμός γίνεται εύκολα και τέλεια για λόγους στασίμων ελάχιστους σε όλες τις πάντες. Το σύρμα "κρεμάστηκε" 4 μέτρα πάνω από την οροφή 6 όροφης πολυκατοικίας χωρίς να υπάρχουν άλλα κτίσματα γύρω από την κεραία.
Αν υπάρχει διαθέσιμος χώρος για να απλώσουμε 40 μέτρα σύρμα τότε η κεραία μπορεί να συντονίσει – πάλι χωρίς τη βοήθεια tuner - και στους 1,8 Mhz. Αν βέβαια θέλουμε πολύ καλά αποτελέσματα σε όλες τις πάντες και εννοούμε καλή ακρόαση και καλή εκπομπή δεν θα πρέπει να διστάσουμε να αυξήσουμε το μήκος της κεραίας σε 80 μέτρα αφού είμαστε στην εξοχή και έχουμε ιδιαίτερα μεγάλο διαθέσιμο χώρο... Με την αύξηση του μήκους της κεραίας πετυχαίνουμε καλλίτερη απολαβή.

Αν το μήκος της κεραίας είναι ένα μήκος κύματος τότε η απολαβή υπολογίζεται στα 4db. Παράδειγμα, αν χρησιμοποιήσουμε 20 μέτρα σύρμα για κεραία, τότε η απολαβή στα 20 μέτρα (14 Mhz) είναι  4 db (υπερδιπλασιασμός ισχύος). Το πάχος του σύρματος δεν επηρεάζει ιδιαίτερα την απόδοση και το συντονισμό. Ο Bloger έχει πειραματιστεί με μήκος σύρματος 20 μέτρα.



Απαιτούμενα Yλικά :
- 2 μονωτήρες από πλαστικό ή πορσελάνη (αν αναρτηθεί σε τρία σημεία το σύρμα θα χρειαστούμε και τρίτο μονωτήρα)
- 1 isolator. Δεν θα πάει χαμένο όμως και ένα δεύτερο αν μπορούμε να αγοράσουμε…
- 1 balun 1:9
- αντάπτορας κονέκτορας αρσενικό - αρσενικό PL259
- 20 μέτρα σύρμα με διάμετρο γύρω στο χιλιοστό (μονόκλωνο)
- λίγο αντηλιακό σχοινάκι
- λίγη αυτοβουλκανιζόμενη ταινία


Κατασκευή :

Balun 1:9
Αφού συνδέσουμε το balun 1:9 με την άκρη του σύρματος, από την άλλη μεριά το δένουμε στο μονωτήρα με λίγο αντηλιακό σχοινάκι και την άκρη του στον ιστό. Η κόλληση του σύρματος στο άκρο του balun θα πρέπει να μην είναι ψυχρή γιατί λόγω της RF μπορεί να παρουσιάζει υψηλή αντίσταση. Το αποτέλεσμα θα είναι πτώση της ισχύος.
Τώρα ήρθε η σειρά του line isolator να τοποθετηθεί κάτω από το balun. Προσοχή !!! κάτω από το Balun.

Για να συνδέσουμε τα δυο αυτά εξαρτήματα στη σειρά θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε έναν προσαρμογέα PL-259 αρσενικό- αρσενικό. Το  balun 1:9 και το isolator καταλήγουν σε θηλυκούς κονέκτορες. Πριν αναρτήσουμε την κεραία καλύπτουμε όλες τις συνδέσεις στους κονέκτορες με αυτοβουλκανιζόμενη ταινία. Έτσι τους προστατεύουμε από την εισροή υγρασίας και αποφεύγουμε τα προβλήματα οξειδώσεων και αγωγιμότητας.  Αναρτάμε το σύρμα όσο πιο ψηλά μπορούμε στα άκρα 2 ιστών. Δεν μας πειράζει να το αναρτήσουμε και σε τρεις ιστούς σε σχήμα Γ, αρκεί η γωνία που σχηματίζει το σύρμα να είναι μεγαλύτερη των 90 μοιρών.



Στη συνέχεια δένουμε τους μονωτήρες με σχοινάκι στα άκρα των ιστών. Συνδέουμε την κάθοδο RG-213 ή RG-8  ή οποιοδήποτε άλλο ομοαξονικό αρκεί η σύνθετος αντίσταση του να είναι 50 Ohms.
Οι μονωτήρες που θα χρησιμοποιήσουμε προτείνεται να είναι από πορσελάνη. Αν όμως αυτό δεν είναι εφικτό τότε τοποθετούμε πλαστικούς. Οι πρώτοι παρέχουν καλλίτερη ασφάλεια και μόνωση με μειονεκτήματα ότι είναι ακριβότεροι και εύθραυστοι. Οι τύποι ποικίλουν προτιμάμε μεγάλους σε μήκος για ακόμη καλλίτερα αποτελέσματα μόνωσης. Η RF απαιτεί καλής ποιότητας μονωτήρες λόγω της υψηλής συχνότητας αλλά και της μεγάλης ισχύος που εκπέμπουμε στην περίπτωση των linears...

Line Isolator (γραμμής)
Μπορούμε όμως να χρησιμοποιήσουμε το isolator γραμμής στην έξοδο του πομπού για μεγαλύτερη αποκοπή της RF προς τον πομποδέκτη. Δεν υπάρχουν απώλειες ισχύος ούτε στάσιμα με τη χρήση αυτού του εξαρτήματος. Υπάρχει πολύ μεγάλη προστασία του πομπού από την επιστροφή της RF (ραδιοσυχνότητας). . Η επιστροφή της RF στο σταθμό είναι συνηθισμένο φαινόμενο στους ραδιοερασιτεχνες. Μερικές φορές έχει καταστρεπτικές συνέπειες του εξοπλισμού.
Ο SV1AHH έκανε χρήση της κεραίας χωρίς κανένα isolator-απομονωτή (δοκιμαστικά) και παρουσιάστηκαν προβλήματα ενδοδιαμόρφωσης, μικροφωνισμών, επηρεασμών άλλων συσκευών στο shack και βέβαια πτώση της εκπεμπόμενης ισχύος.

Επεξηγήσεις:
Η κεραία αυτή παρουσιάζει περίπου 450 Ohms σύνθετη αντίσταση.

Το balun προσαρμόζει το κεραιόσυρμα στην κάθοδο όσον αφορά τις αντιστάσεις τους 50 : 450 Ohms δηλαδή 1: 9.

Το balun αυτό είναι Unbalance –Unbalance.
Η έννοια αυτή είναι άγνωστη για τους περισσότερους από τους ραδιοερασιτέχνες αφού πλέον μπαίνουμε σε υψηλά επίπεδα θεωρίας…. Θα προσπαθήσουμε όσο πιο απλά γίνεται να εξηγήσουμε τι σημαίνουν όλα αυτά. 

Balance σημαίνει ισοσταθμισμένο και Unbalance ανισοστάθμιστο.

Ένα δίπολο είναι ισοσταθμισμένο-balance αφού δημιουργεί μια διαφορά δυναμικού στα άκρα του από μόνο. H κεραία που  κατασκευάσαμε είναι ένα μακρύ σύρμα (Long Wire), η τάση που θα πάρουμε στο ένα και μοναδικό άκρο του είναι σε σχέση με τη γη, (Unbalance). Στο δίπολο η τάση ήταν σε σχέση με τα δυο άκρα του διπόλου. Έτσι το μακρύ αυτό σύρμα είναι unbalance.
Η γραμμή μεταφοράς που χρησιμοποιούμε είναι και αυτή unbalance για τον ίδιο ακριβώς λόγο. 
Ως γνωστόν η γη λειτουργεί ως δευτερεύουσα πηγή ακτινοβολίας και είναι σε άμεση σύζευξη με την κάθε είδους κεραία επηρεάζοντας το διάγραμμα ακτινοβολίας  της. Η αγωγιμότητα του εδάφους επηρεάζει τη μορφή του εκπεμπόμενου λοβού. Τα μεταλλικά αντικείμενα αλλά και η μορφολογία του εδάφους, παίζουν σημαντικό ρόλο στη μορφή και την ισχύ του ακτινοβολουμένου πεδίου.
Είναι δεδομένη η επίδραση του εδάφους στη σύνθετη αντίσταση εισόδου της οποιαδήποτε κεραίας . Σύμφωνα με τη θεωρία των ειδώλων το σύστημα δίπολο-έδαφος είναι ισοδύναμο με 2 δίπολα (το πραγματικό και το είδωλο του ως προς τη γη). Η κατανομή του ρεύματος και της τάσης στο είδωλο έχει ίσο μέτρο και (αντίθετη) φάση για την περίπτωση που το δίπολο είναι κατακόρυφο. Παρατηρούμε ότι η γη παίζει σημαντικό ρόλο από τα αναφερόμενα. Για αυτό αναφέρεται ότι υπάρχει ισοστάθμιση ως προς τη γη. Το δυναμικό (εκ παραδοχής της γης) είναι μηδέν, βάσει αυτού του σημείου αναφοράς υπάρχει η διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο σημείων στα άκρα του διπόλου. Η διαφορά δυναμικού είναι η μεγαλύτερη στα άκρα ενός διπόλου ενώ το αντίθετο συμβαίνει με το ρεύμα που έχει μαγαλύτερες τιμές στο κέντρο του διπόλου. Η τιμή της διαφοράς δυναμικού γίνεται πάντα σε σύγκριση με το μηδενικό δυναμικό της γης. 

Δείτε  περισσότερα στα site :

Το isοlator που χρησιμοποιούμε δεν επιτρέπει να επιστρέψει  η ραδιοσυχνότητα (RF) πίσω στον πομπό και να δημιουργήσει προβλήματα στη διαμόρφωση ή σοβαρή ζημιά στο κύκλωμα του πομπού. Λειτουργεί σαν μια βαλβίδα (φίλτρο) ανεπίστροφής.  Αν δεν χρησιμοποιήσουμε ούτε ένα isolator επειδή η κεραία είναι unbalance, επιστρέφει RF στο shack (χώρος μηχανημάτων). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ενδοδιαμόρφωση τους μικροφωνισμούς, πτώση ισχύος του πομπού, ζημιά στο πομποδέκτη και επηρεασμός στα υπόλοιπα μηχανήματα μας (υπολογιστές, μεγάφωνα κ.λπ)
Η αυτοβουλκανιζόμενηταινία εξασφαλίζει καλή στεγανότητα των συνδέσεων. Κόβουμε ένα πολύ μικρό κομμάτι 3-4 εκατοστά ταινίας και τυλίγουμε τραβώντας σα λάστιχο την ταινία ώστε να τυλιχθεί σφικτά όσες περισσότερες φορές γίνεται γύρω από τον κονέκτορα. Αυτή, τις επόμενες ημέρες έχει σκληρύνει και στεγανοποιήσει τέλεια την σύνδεση. Τέτοιες ταινίες κυκλοφορούν στην Ελλάδα από την 3Μ με κωδικό αριθμό 23 Rubber.

Για περισσότερες πληροφορίες για Isolator κοιτάξτε:
http://www.unadilla.com/?cat=6                                                       

Για περισσότερες πληροφορίες για τα Balun Unun 1:9 κοιτάξτε :

 GL and 73 de SV1AHH