Antena multiband HF pentru portabil

Am reusit sa finalizez articolul referitor la realizarea unei antene pentru lucrul din portabil, multiband HF.
In urma testelor a rezultat ca antena poate fi instalata in maxim 15 minute si acopera foarte bine benzile HF de la 80-10m, inclusiv benzile WARC.

Costul de "productie" al antenei este de maxim 60 de lei, iar ansamblarea are loc in cateva ore.
Raman la parerea mea, ca antena merita construita! Mai bine cumpar un antenna tuner automat cu care pot sa acordez diverse antene. In fond si la urma urmei, radioamatorismul inseamna si ceva constructie, cred eu!

Voi posta in continuare textul articolului, cei care doresc sa studieze si imaginile luate in timpul executarii antenei, pot descarca varianta in format pdf.

Antena verticala HF.

Acum aproximativ 10 ani, foloseam din plin banda CB. Era ceva mai “linistita” decat azi iar utilizatorii mai cu bun simt. In acea perioada, o antena “de fabrica” costa destul de mult si era relativ greu de procurat, astfel incat am incercat sa realizez una din materiale “domestice”. Intrucat experienta a fost reusita iar antena rezultata a functionat mai bine de 6 ani pe terasa unui bloc (in ultimii doi ani chiar am utilizat-o cu succes in gama 6-80m cu ajutorul unui Antenna Tuner marca LDG, model AT11MP), am hotarat sa repet experienta, de data aceasta cu unele imbunatatiri si renuntand la banda de 80 de metri.

Scopul initial, dupa cum am aratat mai sus, a fost obtinerea unei antene verticale fiabile, cu rezultate relativ bune si cu costuri cat mai scazute intr-un timp de ordinul orelor.

Antena verticala prezinta o serie de avantaje, incepand cu unghiul de radiatie care o face atractiva pentru DX si terminand cu spatiul redus necesar pentru instalare.

Antena urma sa fie de tip “center loaded”, adica cu bobina la mijloc pentru a mai reduce impedanta la punctul de conectare.

Principalele “ingrediente” pentru aceasta antena sunt:

- Undita de fibra de sticla (probabil ca merge si fibra carbon) de 7 m.

-15 m de cablu electric Cu multifilar torsadat izolat cu PVC si cu sectiune de 2-4 mm;

- Teava de instalatie electrica cu diametrul de 18-20mm, aproximativ 20 cm;

- Un umeras din sarma otelita de aproximativ 1,5 mm diametru;

- Coliere pentru prinderea furtunului de admisie de aer al carburatorului de Dacie;

- Superglue sau glue termic;

- Tub eletroziolant termoconstrictor;

- Banda izolatoare semielastica;

- Sarma Cu izolata, monofilara, diametru 1,5mm, aproximativ 50 cm;

- 3 clestisori pentru fir electric;

- 1 m de cablu coaxial de tip RG 58.

Costul total al materialelor este de aproximativ 60 de lei, cu mici variatii in functie de suma platita pe undita (aproximativ 20-25 lei).

In primul rand, vom taia din tubul de PVC pentru instalatie electrica doua segmente de aproximativ 10 cm. Pe acestea le vom gauri strapuns pe o generatoare a cilindrului rezultat, cu un burghiu de aproximativ 4mm, la distanta de aproximativ 5 mm de capete.

Vom realiza doua bobine, una cu fir izolat multifilar, cea de a doua cu fir monofilar, pastrand izolatia originala.

Prima bobina, realizata cu firul multifilar, are pas variabil, in sensul ca incepe cu spira langa spira, marind treptat pasul infasurarii. Vom obtine astfel aproximativ 25spire. Numarul de spire nu este critic intrucat antena pe care dorim sa o realizam va fi folosita cu un tuner. Scopul acestei bobine este de a realiza o lungire artificiala a elementului radiant. Bobina urmeaza sa fie amplasata la jumatatea antenei, in interiorul unuia dintre segmentele telescopice ale unditei.

Desfacem undita telescopica si extragem prin capatul de jos (spre maner) sectiunea cea mai subtire a unditei. De cele mai multe ori, in cazul unditelor din fibra de sticla, aceasta sectiune este si ea goala pe interior pana la capat, unde diametrul intern are aproximativ 1 mm.

Taiem o bucata de aproximativ 30 de cm din sarma otelita a umerasului si o indreptam. Apoi, cu ajutorul unei pile si a unui decapant bun (eventual incercati cu o aspirina daca alta solutie nu da rezultate) cositorim acel capat.

Celalalt capat il pilim astfel incat sa nu prezinte bavuri.

Desizolam o mica bucata din firul multifilar de Cu si o lipim pe sarma otelita apoi punem o bucata de aproximativ 3 cm de tub termoconstrictor peste lipitura.

Introducem cu atentie sarma in segmentul unditei si imobilizam, fie cu putin superglue (totusi e casant!) fie cu ajutorul unui pistol cu clei termic.

Taiem cablul de Cu multifilar la aproximativ 4 m de la varf (aceasta masuratoare include si segmentul de fir otelit introdus in segmentul cel mai mic al unditei).

Scoatem pe rand inca trei segmente din undita, in ordinea grosimii, astfel incat sa putem ansambla deja jumatatea superioara a unditei, trecand firul prin interior. Cel mai probabil ca bobina cu pas variabil va incapea lejer in segmentul cel mai propiat de cei 3,5m necesari pentru partea superioara a elementului radiant.

Realizam o conexiune solida din punct de vedere electric dar si mecanic a firului cu bobina si o introducem in tub.

Bobina va avea spirele cu pasul mai mare catre manerul unditei, implicit pasul mai des spre varf.

Pe modelul de undita folosit de mine, 3,5 m de radiant inseamna ca la extinderea unditei, bobina se gaseste complet incorporata intr-un segment.

La al doilea capat al bobinei realizam o legatura similara pentru alta bucata de fir.

Ansamblam in totalitate undita pentru a stabili repere pe cablul care coboara catre maner si apoi taiem, cu o rezerva de aproximativ 20 cm.

A doua bobina, realizata tot pe tub PVC pentru instalatie electrica are rolul de a descarca in curent continuu antena, protejan astfel transceiverul la descarcari electrostatice, mai ales cand aneta este amplasata pe bloc. Dezavantajul major este ca reduce randamentul la frecvente scazute, facand operarea in banda de 80 de m aproape imposibila.

Bobina se realizeaza din fir solid de Cu pentru a suporta eventualele traznete care ar putea lovi antena.

Fac o paranteza: Vechea antena pe care am inlocuit-o avea o astfel de gaura in materialul unditei, probabil de la un brat secundar al unui traznet. Din fericire bobina de descarcare a suportat descarcarea desi a iesit cam afumata!

Aceasta bobina va avea si ea tot aprozimativ 25 spire. O solutie ar fi inlocuirea acestei bobine cu un tub de descarcare in gaz, special destinat descarcarii statice. Alta solutie ar fi inlocuirea cu o bobina realizata pe un tor de ferita, cu impedanta foarte mare.

In fine, scopul acestui articol nu este sa trateze matematic si stiintific antena verticala si elementele sale de acord ci doar sa ofere o alternativa rapida si necostisitoare la antenele de fabrica.

Deci, revenim la cea de-a doua bobina: La un capat conectam firul care vine dinspre varful unditei si firul cald al cablului coaxial iar in celalalt capat realizam un cerc ( sau orice forma care sa permita agatarea clestisorilor) din aceeasi sarma folosita la bobinaj si conectam tresa cablului coaxial.

Antena se instaleaza fie pe un stalp fie pe un tarus metalic sau din material izolant, pe sol, cu ajutorul celor doua coliere de carburator. Este bine ca la instalare, sa infasuram manerul unditei intr-o bucata de cauciuc recuperat de la o camera auto pentru a evita spargerea fibrei de sticla.

Si mai bine ar fi daca am glisa peste maner o bucata izolator termic pentru instalatiile de aer conditionat. Este un material spongios care serveste foarte bine acestui scop.

Verticala functioneaza optim daca utilizam si trei “contragreutati” de lungime aleatoare (intre 1 si 2 metri) realizate din restul de sarma de Cu multifilar.

Antena este gata pentru a fi folosita, dar, mare grija, folositi si un tuner!

Prima astfel de antena nu a avut bobina la mijloc iar lungimea efectiva a elementului radiant era de aproximativ 5,7m intrucat ultimul segment al unditei era plin si a trebuit sa il elimin din constructie. In 6 ani de utilizare am avut placerea de a lucra statii din Europa, America de Sud si Africa. Segmentele au fost lipite in pozitie cu superglue ceea ce a facut ca antena sa nu mai poata fi pliata.

A doua antena construita pe acelasi principiu are acum 7 metri “full” si bobina in interior.

Intentionez sa mai realizez o antena asemanatoare pentru a o utiliza in regim portabil.

Problema majora in cazul antenelor verticale o constituie rezistenta mecanica la factorii de mediu iar undita este un element mecanic proiectat sa suporte sarcini mari ceea ce o face deosebit de atractiva. Radiantul poate fi, fie trecut pe exteriorul antenei – ceea ce face antena sa devina fragila la sarcini mecanice pe directia firului radiant, fie prin interior –ceea ce o face sa raspunda uniform la sarcini generate de vanturi, indiferent de directia pe care acestea actioneaza.

Totodata, greutatea unei undite, fie ea si cu un fir si o bobina in interior este cu mult mai mica decat greutatea unei antene la lungime similara realizata din aluminiu sau alte materiale.

Inca nu stiu ce nume sa ii dau acestei antene! Probabil ca va fi un acronim de genul: AVMHFPRI, adica Antena Verticala Multiband HF Pentru Radioamatorii cu Idei… J Este un punct de plecare pentru o constructie pe care o puteti imbunatati.

Cel mai important aspect al ei este ca va ofera o satisfactie la sfarsitul a maxim 2 ore de munca plus inca o ora pentru adunatul materialelor, alta ora pentru instalarea pe bloc si maxim 100 de lei cheltuiti! Tocmai buna pentru o duminica ploioasa, nu credeti?

Sper ca aceste randuri sa va faca sa redescoperiti pasiunea de a construi.

Adrian Florescu

YO3HJV