Το πάχος του αγωγού της κεραίας επηρεάζει την απόδοση της ;

 Είναι γνωστό ότι :

όσο πιο υψηλή είναι η τιμή του ηλεκτρικού ρεύματος που κυκλοφορεί στις κεραίες των σταθμών μας, τόσο καλύτερα αποδίδουν. 

Χωρίς να θέλουμε να μπούμε βαθύτερα στη φυσική και μάλιστα στη «σύζευξη των ηλεκτρονίων στον χώρο» από έναν αγωγό, αποδεχόμαστε απλά την κοινώς παραδεκτή αλήθεια, ότι όσο πιο χοντρός είναι ένας αγωγός (σύρμα) κεραίας, τόσο πιο αποτελεσματικά θα ακτινοβολεί στην ίδια συχνότητα σε σχέση με έναν λεπτότερο.

Αυτό συμβαίνει επειδή στις υψηλές συχνότητες οι εναλλασσόμενες τάσεις (AC) μεταφέρονται στην επιφάνεια του αγωγού λόγω του γνωστού σε εμάς επιδερμικού φαινομένου. Το πολύκλωνο “σύρμα” παρουσιάζει πολύ μεγαλύτερη επιφάνεια για δράση του επιδερμικού φαινομένου, σε σχέση με το μονόκλωνο και επομένως ακτινοβολεί πιο αποτελεσματικά.

Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η πυκνότητα του ρεύματος να είναι μεγαλύτερη στην επιφάνεια, μειώνοντας το βάθος διείσδυσης του ρεύματος στον αγωγό και αυξάνοντας την αντίστασή του. 

Το βασικό στοιχείο που ενδιαφέρει τον συντονισμό της κεραίας είναι πρωτίστως το μήκος του αγωγού και όχι τόσο το πάχος. Αυτό συμπεριλαμβάνεται στους υπολογισμούς μας με συντελεστές διόρθωσης.

Επίσης, όσο πιο μεγάλο είναι το πάχος του σύρματος μίας κεραίας, τόσο μεγαλύτερο είναι το εύρος συντονισμού. Ο λεπτότερος αγωγός έχει μικρότερο εύρος συντονισμού. Αυτό συμβαίνει επειδή ο πρώτος έχει μεγαλύτερη επιφάνεια και επομένως μικρότερη αντίσταση (λιγότερες απώλειες).

Συμπεραίνουμε ότι ελαττώνεται λίγο η συχνότητα συντονισμού με χοντρό σύρμα ίδιου μήκους (το σημείο όπου ίσως το SWR* ήταν 1:1). Η σύνθετη αντίσταση στη συχνότητα συντονισμού αυξάνεται ελαφρώς για αγωγούς κεραίας μεγαλύτερης διαμέτρου (ίδιου μήκους με λεπτότερους), *(SWR = Standing Wave Ratio).

Από εγχειρίδιο της SGC διαβάζουμε στην τρίτη παράγραφο, ότι το διπλάσιας περίπου διατομής πολύκλωνο καλώδιο προσφέρει 3 dB περισσότερη αποτελεσματικότητα. Με κλικ στην εικόνα μεγεθύνεται.

Σε ισχύες εκπομπής μεγαλύτερες των 150 Watts παρουσιάζεται διαφορά στην αποτελεσματικότητα ακτινοβολίας της τάξης των 3 dB μεταξύ ενός πολύκλωνου αγωγού διαμέτρου 1,5 mm και ενός 5 mm.  Η πληροφορία αυτή βρίσκεται στην εικόνα και είναι απόσπασμα τεχνικού εγχειριδίου της SGC. Αυτό σημαίνει ότι η αλλαγή του πάχους του σύρματος αυξάνει την απόδοση μίας κεραίας.  Σημαντικό είναι ότι η κεραία δεν είναι ενισχυτής και δεν αυξάνει την ισχύ.

Τεχνική παρατήρηση του Blogger από έρευνα που κάνει για το θέμα αυτό: 

Η αύξηση της διατομής του σύρματος (π.χ. από AWG 14 σε AWG 6) πράγματι διευρύνει το εύρος ζώνης (bandwidth) και μειώνει τις απώλειες λόγω αντίστασης RF. Ωστόσο, η αύξηση της πραγματικής απολαβής (Gain/ERP) κατά 3 dB (διπλασιασμός ισχύος) ισχύει μόνο σε περιπτώσεις κεραιών πολύ χαμηλής αντίστασης ακτινοβολίας (π.χ. πολύ κοντές κεραίες HF / electrically short  antennas), όπου οι ωμικές απώλειες του λεπτού σύρματος κυριαρχούν έναντι της αντίστασης ακτινοβολίας. Σε ένα συντονισμένο δίπολο λ/2 πλήρους μεγέθους, η διαφορά στην απολαβή μεταξύ AWG 14 (1,6mm) και AWG 6 (4,1mm) είναι ελάχιστα δέκατα του dB (λιγότερο από 0,1-0,2 dB). Αξίζει να διευκρινιστεί αυτό στο κείμενο για να μην θεωρήσει ο αναγνώστης ότι το πάχος της κεραίας διπλασιάζει την ισχύ του πομποδέκτη απλά αλλάζοντας σύρμα στο δίπολο.