Sorozatomban arra próbálok választ adni, hogy az abszolút kezdők számára milyen antennát érdemes felhúzni, különösebb költség nélkül minek van realitása.

Most az olyan hülyeségeket, hogy amire pénzed van és hasonlók felejtsük el, ezt úgyis azok mondják elsősorban, akiknek halvány fogalmuk sincs az antennatelepítésed szubjektív problémáiról és a telerajzolgatott lapokról. A cikk azért született, mert nem egy rövidhullámú antenna telepítésében kértek segítséget olyan kezdő rádiósok, akiket lehetőségeik miatt sem bátorítottam volna arra, hogy dugjanak egy hosszú drótot a rádióba, vezessék ki valami magas helyre és nesze ott egy antenna. A cél, hogy legyen egy összehasonlítási alapként szolgáló, olcsó, könnyen elkészíthető és mindenekelőtt komolyan vehető antennánk, tudjuk, mit kell fejleszteni, ismerjük az alapvető ökölszabályokat és felismerjük a lehetséges buktatókat.

Aki képben van az antennák világával ne szörnyülködjön el, inkább gondoljon arra, hogy ezek azok a dolgok, amiket talán soha nem mert megkérdezni, vagy ha megtette volna jobb kiindulási alapja lett volna, mint azonnal a szakkönyvek sokszáz oldalaiba temetkezve tanulni. Ha ez sem segít gondoljon arra, hogy az alábbi gyakorlaton túlmutató és idejekorán erőltetett elméleti borzalmak rettentenek sokakat el a rádiózástól…

A sorozat nulladik része után most egy olyan összefoglaló következik, ami azok számára nyújt alapvető ismeretanyagot, akik tisztában vannak vele, hogy szükségük van egy antennára, de elmélyített fizikatudás nélkül szeretnék azt megépíteni, kipróbálni SDR-jeikkel vagy asztali vevőjükkel. A komolyabb tudást ráérnek akkor mögé tenni, ha a VFO tekergetésén túl igény támad a fejlesztésre, ha komolyabban érdekli őket a hobbi.

Az ideális antenna végtelen hosszú, végtelen vékony és végtelen kis ellenállású anyagból áll.  Persze e hármas területén minden esetben kompromisszumot kell kötni, ráadásul minden paraméter jelentősége különböző frekvenciasávokon, különböző hullámhosszokon más és más. Ebbe most nem mennénk bele, akit érdekel később úgyis részletesebb ismeretanyagot kap. Egyelőre elégedjünk meg annyival, hogy a rádióhoz kell egy antenna, ami minél alacsonyabb a frekvencia annál nagyobb, viszont minél magasabb a frekvencia annál könnyebben szerezhető be készen és telepíthető. Nem mellékes, hogy minél alacsonyabb a frekvencia annál nagyobb a hullámhossz, minél nagyobb a hullámhossz annál nagyobb távolságok hidalható át.

A legalapvetőbb eset, amikor valakinek van egy SDR-je, és ahhoz szeretne valami egyszerű kis antennát, amivel meghallgathatja, mi folyik a városban, milyen adást hall lakókörnyezetéből. Az a kérdés a későbbiekben fog csak előkerülni a magasabb frekvenciák antennáinak taglalásakor, először a rövidhullámú, azaz a több tízméteres hullámhosszokra nézzünk valami antennát azok számára, akik első komolyabb rádióvevőjükkel szeretnének valami érdekes eredményt elérni.

Szó esett a hullámhosszról. A frekvenciából számított érték (300/f) méterben kerül kifejezésre, és általánosan elfogadott mértékei miatt ez írja le leginkább az adott hullámsávot, azaz egy adott célra használható frekvenciatartományt. Például a 3,5 – 3,8 MHz közötti sáv a 80 méter, a 14,000 – 14,300 MHz közötti sáv a 20m, a 144-146 MHz-es tartomány pedig a 2 méteres sáv, melyre az egész világon így hivatkoznak, ez látható a rádiók sávváltóin, sőt a feliratain. Nagyjából 10 méterig (egyesek szerint 6 vagy 4 méterig) rövidhullámú tartományról beszélünk, e felett a centiméteres és a milliméteres tartományig pedig ultrarövidhullámról.

A hullámhosszok értelmezése persze nyelvi kérdés, így az rövidhullámú sávon felül magyarként egyszerűen csak ultrarövidhullámról beszélünk a köznyelvben, míg nemzetközi viszonylatban már részletesebben ki van bontva: 300 MHz-ig VHF, e fölött UHF, a gigahertzes tartományban pedig SHF elnevezéssel találkozunk. Amatőr távlatokban a rádiókat 10 méterig HF, 2m VHF, 70cm UHF, 23cm SHF hullámsávú jelöléssel illetik.

A hullámhossz ismeretében egy dolgot azonnal megérthetünk, mégpedig azt, hogy nagyjából mekkora antenna kell. Minél nagyobb a hullámhossz, annál nagyobb antennára van szükségünk. Mindent a félhullámhosszúságú (λ/2) dipólhoz mérünk és hasonlítunk, de ezt a kialakítású antennát jellemzően a rövidhullámú tartományban használjuk. A több szempontból is etalonnak számító dipól a legalapvetőbb típus, nem áll másból, mint két negyedhullámnyi hosszúságú vezetőből, melyek kifeszítve egymás melletti pontjához csatlakozik a tápvonal – például egy koaxiális kábel.

 1. ábra
dipól elvi felépítési rajza

Mire a kilógatott dróttól eljutunk a komolyabb huzalantennákig, bizony nem éles határvonalakat lépünk át. A dipól telepítése egy már igényes feladat, mely messze túlmutat azon a szerencsétlenkedésen, aminek sokkal több értelme nincs is, mint a gázcsőre kötni a vevő bemenetét.

Később bemutatok egy alternatív megoldást is, hiszen van, hogy erre sincs lehetőség, de most vegyük a dipólt a legegyszerűbben elkészíthető és viszonylag könnyen telepíthető antennának. Egy rövidhullámon több tízméteres dipól hossza az adókészülékeknél igencsak kritikus, ráadásul összetett problémákat szül, de egy vevőkészülék esetében a legegyszerűbben azt a szabályt tarthatjuk, hogy minél nagyobb és minél magasabban van az antenna, annál jobb. Vételhez nem kell hangolni – tehát műszeres mérések mellett nagyon pontosan méretre szabni -, és ha legalább 5 méter helyed van, már hozzájutottál egy vevőantennához.

Szépen is hangzik ez, azonban aki már telepített antennát tudja, hogy olykor milyen komoly problémákba ütközünk. Attól eltekinteni sem lehet, hogy a rádiókészülékig be kell jutni a koaxiális kábellel. Társasháznál a közös felületek, területek használata, szomszédos épületeknél a lelógó kábel rengeteg ellenségeskedést és problémát hozhat nem csak egy közös képviselővel, de az ostoba szomszédokkal is. De még egy sima kertben is komoly fejtörést okozhat a magas rögzítési pont kijelölése, megoldása, lévén, hogy egy fa például nem szerencsés döntés: ha a törzs viharban nem is hajlik meg, de egy ág bizony könnyen elszakítja az antennát.

Ha megvan a hely sem biztos, hogy nyert ügyünk van, ugyanis az antenna mechanikai kivitelezésére is figyelmet kell fordítani. Az antennahuzal és a rögzítések között szigetelőt kell használni, a koax csatlakozási pontja pedig véletlenül sem ázhat be.

Tegyük a padlásra!

A legjobb, ha nem rohanunk ennyire előre. Első és ideiglenes antennának telepítsünk egy dipólt a padlásra, mely megoldás sok esetben elfogadható kompromisszummal jár. Nyilván nem ez lesz a legjobb berendezésünk, de sokaknak itt van a legtöbb lehetősége, és itt találkozunk a legkevesebb meglepetéssel is. Nem mellékes, hogy a padlásra kifeszített dipól esetében nyertünk egy kis időt a végleges antennán gondolkodni, mely érezhetően jobb eredménye ráadásul újabb örömöket jelent majd.

Egy padláson lévő antenna esetében kisebb érzékenységre számíthatunk, ám nem gond az időjárás; úgy, mint a szélvihar, jegesedés vagy az anyagkiválasztást nehezítő, előbb vagy utóbb minden műanyagot elgyengítő és felemésztő UV-sugárzás. Nem kell csapadék miatt szigetelni a csatlakozást, ami sok hagyományos szilikon esetében az egyik összetevő, a fémeket elrohasztó ecetsav miatt is problémás lehet.

Az antenna anyaga két egyforma hosszúságú sodrott vezeték. Átmérője nem kritikus, 1 vagy 1,5 négyzetmilliéter teljesen megfelel. Két végén lévő felfüggesztésnél a rend kedvéért használjunk egy rövid, csomóra kötött kötéldarabot szigetelésnek, de bármilyen elektromosan nem vezető közdarab is megteszi, a lényeg, hogy kibírja a feszítést és a huzalunkat elszigetelje a felfogatás anyagától, mely így nyugodtan lehet fém tárgy is. Nyilván fa esetében ennek nincs akkora jelentősége.

 2. ábra
nem kell túlgondolni a padláson való rögzítést

Az antenna közepén már hármas erőhatással kell számolni; a kétirányú feszítés mellett a tápvonal (koax) súlya is jelen van. Egyszerű megoldásként itt is egy háromszögbe kötött perlonzsinór játszik, ami a két huzal mellett a koaxra is rá van csomózva, de a kicsit igényesebbek egy műanyag lemezt fúrhatnak ki az antennát és a koaxot tartani. Az alábbi képen az elég illetlen módon megtört koax kicsúszását praktikusan egy kábelkötegelő akadályozza meg.

A koaxot az antenna huzaljaihoz forrasztással csatlakoztatjuk, a rádióhoz pedig egy úgynevezett PL259 (Amphenol) csatlakozó illeszkedik. Ennek szereléséről és forrasztásáról számtalan videó van a YouTube-on, nem is térnék ki rá. A legjobb, ha a koax vásárlásakor eleve rákrimpelik. A kábel kiválasztásánál a legolcsóbb, jól bevált típust ajánlanám; az RG58(C/U) tökéletesen megfelel a célra. A huzal kiválasztásánál egyszerű villanyszerelési vezetéket – tömör vagy sodrott kivitelűt – használhatunk, akkora átmérővel, ami nem szakad el a feszítésnél.

Ha rögzítettük a dipól két végét, kicsit megemelhetjük a közepét is, hogy a koax és a huzalok súlyától tehermentesítve könnyebben megfeszíthessük. Tökéletesen vízszintesre úgysem tudod húzni, és vigyázz, nehogy elszakítsd a vezetéket, könnyebb, mint gondolnád. Egy kis belógásnak egyébként az égvilágon semmi jelentősége, de a megemelt középrész a huzal megnyúlását is akadályozza.

A koax elvezetésénél ügyeljünk arra, hogy ne törjük túlságosan meg, mert ha veszít a szimmetriájából, bizony veszít képességeiből. Az RG58 típust legfeljebb 2,5 centiméter sugárig szabad hajlítani, de a kompromisszum nélküli használat legalább 10 centi sugarú ívet követel meg. Ennek az oka egyébként a geometriája: a rádiófrekvenciás jel ugyanis nem a belső (meleg) érben halad, hanem a köpeny (külső, hideg ér) valamint a belső ér közötti szigetelőanyagban, másnéven dielektrikumban. Ez különböző lehet más koaxoknál, általában valami habosított anyag, a nagyobb átmérőjű vezetékekben ritkán elhelyezett műanyag távtartó, de az igazán nagy teljesítményű, épített tápvonalakban a legkedvezőbb szigetelési tulajdonságokkal bíró levegő. Erre példa egyébként a Kossuth rádió antennájának táplálása, ahol néhány párhuzamos acélsodrony között kifeszített vezető kapott helyet.

Így kényeztesd a dipólod

Így lett némi ezermesterkedéssel egy rövidhullámon használható antennánk. Ettől azonban mégiscsak haladjunk egy kicsit tovább, és vizsgáljuk meg, mit tesz egy kifeszített dróthoz a rádióamatőr és miért (a miértet most elnagyoljuk, nem megyünk bele a magyarázatokba).

Nem elengedhetetlen, de bizony hasznos kiegészítő az úgynevezett balun, melynek antennához illesztési elvét (most a feszültségbalun példáját) az 1. ábra jobb oldalán mutatom be. Ez az aszimmetrikus tápvonalat (unbalanced) illeszti a szimmetrikus (balanced) antennához. Ilyen kis transzformátort a TV antennákban is találsz, ez az a kis kétlyukú ferrit, amire néhány menet zománcszigetelésű rézhuzal van tekerve, két vége az antennához, másik két vége a kábel csatlakozójához kötve.

A balunoknak óriási irodalmuk van és meglehetősen összetett fizikával bíró, ám alapvetően egyszerűen kivitelezhető berendezések, de jó hír, hogy most nem kell vele foglalkozni, csak tudjuk, hogy egyáltalán léteznek.

A balun az antenna talpponti impedanciája és az alkalmazott tápvonal tekintetében meghatározó arányú transzformációt végez, melyet egy arányszámmal jelölünk. Ebbe most egyáltalán nem megyünk bele, néhány morzsa a későbbiekben úgyis lehullik majd. Legyen elég annyi, hogy a dipól talpponti impedanciája 60 ohm, a koaxé 50, ami gyakorlatilag megegyezik, így impedanciatranszformáció nélküli 1:1 arányú balunt használunk. A televíziózásban használt antennák talpponti impedanciája gyakran 300 ohm, a koaxiális kábelé 75 ohm, az itt alkalmazott transzformáció így 4:1.

A balun feladata nagyjából – és nagyon csúnya konyhanyelven – annyi, hogy ne legyen a jelet gyűjtő antenna szerves része a hozzá vezető koax is, így a tápvonal valóban csak az antenna elérését biztosítsa, ne annak funkciójából vegyen át fontos hányadot, ne vegyen fel zavart, zajt. Hiszen ki örülne annak, ha az antennájának egy része a falban futna felfele, a fent lévő dróthalmaz egy része pedig feleslegesen lenne ott? Nem is beszélve arról, hogy a koax sokkal több zavarforrás közelében halad el.

Mint szó esett róla, a balun egy transzformátor. Több fajtája van, ebbe nem mennék bele, a lényeg, hogy nem kell tőle megijedni, csak azért, mert az általam választott típusban a primer és a szekunder tekercs nem csatlakozik egymáshoz galvanikusan, rádiófrekvenciás viszonylatban ez épp olyan, mintha össze lennének kötve, nem következik a kialakításból a vett jel észrevehető csillapítása.

Balunt nem kapsz készen minden hangszóróboltban, legegyszerűbben csinálni lehet, néhány menet egy kétlyukú vasmagon. Persze alkatrészként is meg lehet venni, a furatszerelt vagy SMD tokozásban a Würth vagy a Coilcraft tuti minőséget árul, de nagyon a kínai webshopokban kaphatókkal sem lehet mellé lőni. Ha ez túl nagy bonyodalmat jelent, akkor a dipól esetében hagyd ki, nem vesztesz túl sokat. Egy későbbi antennánál viszont szükségünk lesz rá, de nem kell megrettenni, egyszerű mutatványról van szó, ráadásul van kész áramköri megoldás is rá.

3. ábra
Attica projekt – ezt a dipólt húzzuk fel a gerendák között

Végezetül bemutatnék egy megoldást, melyhez hasonlókat a gyorsan telepítendő antennáknál – kül- és beltéren is – lehet alkalmazni. A nyomtatott áramköri lapból kialakított középrész egy koaxiális csatlakozót (BNC), opcióként többfajta balun előkészítést és a dipól huzaljait is fixáló lyukakat hordoz egy felfogató fül mellett. Az antennabázis egy később taglalt típushoz is használható, melyről a sorozat következő részében esik majd szó.

4. ábra
A padláson telepített dipól nincs kitéve az időjárás viszontagságainak

Ha már szó esett a panelről: alapvetően célszerű úgy megtervezni, hogy ne csak a vételhez használt apró balunt fogadja, hanem QRP munkára, kitelepüléshez használható balun – vagy unun – is feltehető legyen rá. Emellett trafó nélküli változathoz se kelljen más megoldás után nézni, egy sima átkötéssel is használhatjuk, ez esetben a lap csupán a mechanikai megoldást jelenti a dipól számára.

5. ábra
dipólhoz is kiváló komponens a következő antennaprojekt báziseleme

Ha mindenképp szeretnénk balunt akkor beszerzünk egyet a fent említett gyártóktól vagy módon, esetleg elkészítjük. Ehhez csak egy kétlyukú, BN73-302 típusú ferritre és húsz centiméternyi zománcozott rézhuzalra van szükségünk, amiből oldalanként a tervek szerint 2-2 mentet tekerünk fel, de ezt még megmérem és később térünk vissza rá.

Ugyan dipólhoz is tökéletes, de a balun mellett a koax csatlakozóját hordozó, valamint a feszített huzalt is rögzítő kialakítás – mint már említettem – egy olyan antenna elkészítéséhez nyújt elengedhetetlen támaszt, ami a legtöbb SWL – rövidhullámú megfigyelő – egyik legkedveltebb típusa. Erről, és a balun elkészítéséről következő cikkemben írok.