Kezdők antennája – 2. rész, a T2FD
A dipól után jöjjön egy komolyabb antenna a megfigyelők számára, ami már nem a szükséges minimum, hanem egy pontos koncepció nyomán kerülhet fel a helyére.
Legutóbb a dipólt vettük górcső alá, mint a kezdők legegyszerűbb elemi antennáját, megvizsgálva, miként célszerű kivitelezni, hova és nagyjából miként érdemes telepíteni. Aki megépítette egészen biztos, hogy használható antennához jutott, nem utolsó sorban pedig olyan összehasonlítási alapja van, ami mindenképp hasznos lesz későbbi antennáihoz.
Azt már az elején kiemelném, hogy csak a felszínt kapargatjuk: nem komoly fizikai megoldásokba bonyolódunk, csak egy antenna telepítéséhez szükséges legfontosabb dolgok hangzanak el jóval inkább a laikus érthetőségből bele-belekóstolva néhány szakmai kifejezésbe vagy jelölésbe, mint inkább olyan összefüggések boncolgatásába, ami szinte biztosan elriaszt egy rádiózással most ismerkedő, szárnyait próbálgató megfigyelőt.
A mostani részben bemutatott típus elkészítéséhez kis kézügyesség és logikai gondolkodás kell, ennek kivitelezése ugyanis már építés kategóriájába esik, ellentétben a dipól felhúzásával: a T2FD – vagy más szakirodalomban TTFD – összetettebb konstrukció, ám kialakítása egy fontos előnnyel jár. Elsősorban azoknak ajánlom, akik a rövidhullámú tartományban komoly zavarokkal küzdenek: ha végigtekerve a sávokat azt tapasztalod, hogy S5 vagy még magasabb (!) zajszinted van, érdemes elgondolkodni egy T2FD-n.
A konstrukció amellett, hogy az SWL-ek – rövidhullámú megfigyelők – talán legkedveltebb antennája, alapvetően egy katonai célból kifejlesztett antenna. Az adóamatőrök számára is az ott alkalmazott tulajdonsága miatt lehet szimpatikus, ugyanis a teljes rövidhullámú tartományban hangoló nélkül használható, bár van egy komoly hátulütője, miszerint a lezáró ellenálláson veszik el a betáplált teljesítmény jelentős része. Ennek nagyteljesítményű kialakítása pedig több szempontból is komoly kihívás. Ezekbe most nem mennék bele, korábban pedig már esett szó a típusról.
Most azért is vevőantennaként vizsgáljuk meg, mert a zárt hurokantennák családjának nagy előnye a zajtalan vétel. Ez a városias terepen fontos, ahol szinte minden zajforrás lehet: inverterek, tápegységek, motorok, gépek és megannyi hétköznapi berendezés.
1. ábra
a T2FD (TTFD) sematikus ábrája
Emlékeztetőül korábbi cikkemből kiemelném, hogy elnevezése az antenna jellegére utal: T2FD, vagy TTFD a Tilted Terminated Folded Dipole (döntött, hajtogatott dipól) betűszava. A W3HH-nak is nevezett antenna a negyvenes években terjedt el az amerikai haditengerészet berkein belül.
A háború elején a kaliforniai Long Beachről induló antenna valójában igenis a konstruktőréről, W3HH-ról kapta az eredeti nevét, Gil L. Countryman kapitány ugyanis szintén rádióamatőr volt, és a világháború után ő vezette át az amatőr gyakorlatba is az alacsony telepítési magasságba ajánlott riget. A kémek dolgoztak, és a korai tesztekkel párhuzamosan a japánok is nekiálltak a TTFD tesztjeinek, és náluk is elsöprő sikert aratott.
A katonák ismérve az amatőrökkel szemben az, hogy míg az utóbbiak a minimálisan szükséges feltételek elérésére törekednek, a hadászat ezt nem ismeri, komoly biztosítékokra van szükség, inkább többszörösen túlméreteznek mindent. Ez nyomja rá a bélyegét a T2FD-re is, melynek legfőbb elektromos tulajdonságai közé tartozik, hogy a belenyomott energia mintegy harmada hővé alakul a tetőponti ellenállásán.
Kedvező tulajdonságai miatt – a kis, hullámhossz harmadának megfelelő méret, a rendkívül széles tartományban mutatott kedvező állóhullámarány, és a viszonylag homogénnek mutatott besugárzott tér – könnyen és gyorsan elterjedt, az 50-es években pedig a teljesítménnyel kevésbé bővelkedő amatőrök oszlopain is megjelent. Ekkor született a felismerés, miszerint a dipólt megközelítő nyereség érhető el vele.
A földfelszínhez képest döntött jellege az asszimmetrikus tápvonal – koax – és balun használata mellett már nem bír nagy jelentőséggel, egyedül a vételi irányokat is kisebb mértékben meghatározó sugárzási karakterisztika miatt lehet érdekes, igyekezzünk vízszintesen vagy közel vízszintesen kifeszíteni.
2. ábra
telepítés előtt – a konstrukció csak egy fokkal összetettebb a dipólnál
Az antenna felépítése, méreteinek kiszámítása eltér a dipólétól. Talpponti impedanciája (Z0) magas, 300-600 ohm, a két párhuzamosan visszahajtott huzal középen pedig egy lezáró ellenálláson fut össze, miközben mely némileg nagyobb a talpponti impedanciájánál. Az antenna táplálása koaxal történik, melyet balunnal illesztünk.
Az egész antenna hosszát l(m)=100/f(MHz) képlettel számoljuk, a párhuzamos sugárzók távolságát pedig d(m)=3/f(MHz) összefüggés alapján határozzuk meg. Az itt megadott frekvencia a legalacsonyabb üzemi frekvencia lesz. Ennek adásnál van igazán értelme, csak vételre használva törekedni kell ugyan a rendelkezésre álló hely kitöltésére, de alacsonyabb frekvencián is kiválóan teljesít majd.
Az indukciómentes lezáró ellenállás a Z0-ra van hatással, aminél hozzávetőlegesen 10 százalékkal nagyobb értékűt kell betenni.
3. ábra
Attica projekt – impozáns látványt nyújt a padláson kifeszített T2FD
Példánkban – melyre egy-kétszáz milliwattot adásban is tolhatunk – a 450 ohmos talppontot 500 ohmmal zárjuk le, az 50 ohmos koaxiális kábelt pedig értelemszerűen 9:1 balunnal csatoljuk hozzá. Az antennánk 10 MHz-re van méretezve, mely a korábbi részben bemutatott dipóllal azonos hosszt eredményez. A két párhuzamos szál közötti d távolság 30 centiméter.
Fontos megjegyezni, hogy az l hossz nem az elektromos hossza, hanem az antenna fizikai helyigénye, melyet a kifeszítési pontok között követel meg. Huzalból ennek valamivel több, mint a kétszerese szükséges.
4. ábra
a távtartók belsejében egy fa betét és az antennahuzalt rögzítő kötegelő kapott helyet
A távtartók nyilván nem lehetnek fémből, mivel azok az antenna nem kívánt részeként elrontanák annak tulajdonságait. A fánál könnyebben megmunkálható a műanyag PVC cső, melyet hosszra vágva két végén kilyukasztunk az antennahuzal átvezetésének. Én egy 12 milliméteres csövet használtam, mely belsejében a huzal elmozdulását gátló kábelkötegelő is helyet kapott. Ennek padláson való rögzítésekor nincs nagy jelentősége. A csövekbe viszont dugtam egy szintén méretre vágott 10 milliméteres tiplifát, hogy nyáron a magas hőmérséklettől se deformálódjon el. Ez egyébként nem tudom valós veszély-e.
5. ábra
a fülek a távtartók rögzítése mellett az antennahuzal tehermentesítésére is szolgálnak
A középső elemek – a bázis és az ellenállás panelje – rögzítőfülekkel vannak ellátva: míg az antenna belsejébe mutatók szintén egy távtartót fixálnak, a legfelső az antenna közepének felfüggesztésére szolgál. Ugyan egy padlástérben valószínűleg nem fogja a szél gyepálni az antennát, de tehermentesítve a felfüggesztéseket – főleg, ha a mama kitereget rá (HI) – segít megelőzni, hogy az antennahuzal megnyúljon ráadásul a belógást is csökkenti. A távtartók száma nem releváns, a lényeg, hogy kifeszítve is megtartsa az antenna az alakját. Hosszuk egyébként 350, a középső elemé a paneljeimmel 277 milliméter, a furat a végüktől nagyjából 3 milliméterre van. A távolságuk nem annyira egetverően kritikusak, ha néhány milliméterrel lejjebb vagy feljebb csúszik a fúró nem kell vele foglalkozni.
Átsiklottunk a konstrukciós megoldáson. Nyáklapokból készítettem el az elemeket, mely megoldásra bárkit bíztatni tudok: ha nem is profi munkát végez, de fúróval és reszelővel is érdemes nekiesni egy-egy lapnak; nem kell hogy szép legyen, csak elektromosan legyen jó. A bakelit vagy üvegszálas panel könnyű, vékony, kellő stabilitást ad, az antenna súlyát pedig biztonsággal elviseli, egyben rögzítve a megfeszített huzalt is. Javaslom a kis fülek kialakítását.
Felhelyezése a dipólhoz hasonló gonddal történjen, lehetőség szerint kerülve minden fémtárgyat, nem érintkezve más vezető felülettel. A végeit legalább egy-egy darab madzaggal izoláljuk, ha vezetőhöz, például fém oszlophoz tudjuk csak rögzíteni.
Következő cikk megjelenéséig nem kell támogatni, nem kell hirdetésre kattintani – bár az mindig jól jön :) -, nem kell előfizetni, egész egyszerűen csak hasznosítsd azt, amit jónak tartasz írásaimból. Ha pedig megépítettél valamit, oszd meg Facebook-oldalunkon a képét, vagy itt, a cikk alatt a tapasztalatodat. Ha kérdésed van, itt is választ kaphatsz rá, vagy csatlakozz a legnagyobb hazai rádióamatőr csoporthoz, ahol egészen biztos, hogy számos gyakorlott amatőr lesz azonnal a segítségedre.
Bármelyik antennát is építetted eddig meg, a sorozat következő részében egy kis vállveregetős érdekességgel jövök, azután pedig pénzt és időt nem kímélve egy valódi mítosznak járunk utána.