Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Nie zawsze wyższa antena jest lepszą anteną HF<br />
Montaż anteny HF ANTENY<br />
Optymalna wysokość anteny HF<br />
Najpierw należy przypomnieć<br />
zasadę wzajemności: parametry<br />
anteny traktowanej jako nadawcza<br />
są identyczne z parametrami<br />
tej samej anteny traktowanej jako<br />
odbiorcza. Wynika z tego, że charakterystyka<br />
promieniowania anteny<br />
jako nadawczej jest taka sama<br />
jak anteny odbiorczej. W większości<br />
opisów anten podawane<br />
są charakterystyki promieniowania<br />
w wolnej przestrzeni, względnie<br />
z uwzględnieniem obecności<br />
gruntu bezpośrednio pod anteną.<br />
W rzeczywistości należy jednak<br />
uwzględniać obecność ziemi także<br />
w dalszej odległości od anteny<br />
gdyż tam następuje odbijanie się<br />
fali przychodzącej lub wysyłanej.<br />
Miejsce odbicia bywa zazwyczaj<br />
nierówne z odchyleniami wysokości<br />
„h”. Do fali nadchodzącej bezpośrednio<br />
do anteny, pod kątem<br />
T dodaje się fala odbita w miejscu<br />
odległym o Gb. (rys. 1) od anteny.<br />
Na antenie następuje nakładanie<br />
się (superpozycja) obu fal, (bezpośredniej<br />
i odbitej) z przesunięciem<br />
fazy od 0° do 360°. Tak powstaje<br />
fala stojąca z poziomem zależnym<br />
od wysokości anteny. Poziom wypadkowej<br />
fali zmienia się od zera<br />
do blisko podwójnej wartości. Fala<br />
stojąca zależy od kąta nadejścia T,<br />
a ponadto od parametrów gruntu<br />
w miejscu odbicia, od polaryzacji<br />
fali i anteny oraz, oczywiście, od<br />
częstotliwości.<br />
Na rysunku 2 pokazano charakterystykę<br />
promieniowania dipola<br />
w płaszczyźnie pionowej, umieszczonego<br />
na wysokości 15 m nad<br />
ziemią z nierównościami do 3 m<br />
dla częstotliwości 7 MHz, 14 MHz<br />
i 28 MHz. Dla łączności DX-owych<br />
interesujący jest obszar kąta nadejścia<br />
T od 2° do 16°.<br />
Fale odbite od jonosfery<br />
Sygnały DX-owe odbite od jonosfery<br />
w odległym miejscu docierają<br />
do stacji na dwóch drogach.<br />
Jedna dociera bezpośrednio, druga<br />
dociera po odbiciu od ziemi, jak to<br />
pokazano na rysunku 1. Obliczenie<br />
odległości Gb wymaga rozwiązywania<br />
równań 2. stopnia. Są one<br />
opisane i objaśnione w [2] i [3]. Kąt<br />
T nazywany jest kątem nadejścia<br />
sygnału lub kątem uniesienia (Take-off)<br />
Marzeniem każdego DX-mana jest „chmura aluminium” umieszczona na<br />
wysokim maszcie. Powstaje jednak kwestia, na jakiej wysokości antena<br />
powinna się znajdować. Pierwsza odpowiedź brzmi – jak najwyżej. Jednak<br />
doświadczeni DX-mani wiedzą, że w określonych sytuacjach niżej<br />
położone anteny mogą dawać lepsze wyniki [1].<br />
Oczekiwane kąty nadejścia<br />
sygnałów DX-owych<br />
Kąt T nadejścia sygnału nie zależy<br />
od anteny lecz od geometrii<br />
trasy między wysokością jonosfery<br />
hjon i odległością między stacją<br />
DX-ową i naszym położeniem (rys.<br />
7). Ponieważ chcemy znaleźć najlepszą<br />
wysokość anteny w zakresie<br />
kątów nadejścia dla różnych<br />
pasm, celowe jest ustalenie przedziału<br />
interesujących nas kątów.<br />
[4]. W wyniku badań statystycznych<br />
na temat wykorzystywanego<br />
kąta nadejścia w łącznościach DX<br />
w USA stwierdzono, że kąt nadejścia<br />
jest w 90% przypadków poniżej<br />
16° i dlatego przedział interesujących<br />
nas kątów wynosi 2°–16°.<br />
Taki przedział kątów pokazano na<br />
rys. 2 dla dipola na wysokości 15<br />
metrów nad ziemią z nierównością<br />
terenu do 3 m dla pasm 7, 14 i 28<br />
MHz. Dla pasma 6 m w [2] i [3]<br />
znajdują się wzory obliczeniowe<br />
i wykresy. Zwraca się uwagę na to,<br />
że pokazana charakterystyka anteny<br />
dotyczy pojedynczego poziomego<br />
dipola. Taką antenę stosuje<br />
się przede wszystkim dla łączności<br />
w systemie NVIS [5]. W rzeczywistości<br />
dla łączności DX-owej wykorzystuje<br />
się anteny wieloelementowe,<br />
lecz to nie wpływa na wybór<br />
przedziału 2°–16° dla kąta nadejścia<br />
sygnału stacji DX-owej.<br />
Rys. 1. Fale docierają do anteny bezpośrednio i z odbiciem od<br />
ziemi, tworząc lokalnie pionową falę stojącą [1]<br />
Zysk wysokości<br />
Teraz zapoznać musimy się ze<br />
współczynnikiem odbicia lub stratami<br />
odbicia fali dochodzącej do<br />
anteny w odbiciu od ziemi lub morza.<br />
Równania dla uwzględniania<br />
wpływu nierówności powierzchni<br />
ziemi oraz sferyczności są podane<br />
w [2] i [3]. Odbicia fali od ziemi<br />
lub morza zależą od przewodności<br />
gruntu oraz od polaryzacji padającej<br />
fali. Fala odbita jest w określonym<br />
stopniu stłumiona i uzyskuje<br />
dodatkowe przesunięcie fazowe.<br />
Zależą one od częstotliwości. Gdy<br />
fala odbita spotyka się z falą bezpośrednią,<br />
to, w zależności od fazy,<br />
może dodawać się lub odejmować<br />
(rys. 1). Tak powstaje fala stojąca<br />
z maksimami i zerami. Sugeruje<br />
to ustawienie anteny w miejscu<br />
występowania maksimum sumy<br />
wektorowej obu sygnałów. Jest<br />
Charakterystyka promieniowania w płaszczyźnie pionowej dipola poziomego na wysokości<br />
15 m nad gruntem o nierównomierności 3 m<br />
<strong>Świat</strong> <strong>Radio</strong> Styczeń <strong>2012</strong><br />
33
Change language