Acest material a fost prezentat la Simpozionul National YO - Ploiesti, 9 septembrie 2006, sub egida Radioclubului Nostru din Constanta, care, aici la Ploiesti, si-a facut debutul in lume:
Deoarece intr-un fel se redacteaza un articol cu continut tehnic si intr-alt fel se deruleaza o expunere insotita de imagini care defileaza in fata unui auditoriu eterogen, am avut dificultati in abordarea modului de prezentare in scris a acestui subiect. Totusi sper ca in forma adoptata, materialul poate captiva pentru citeva minute atentia cititorului.
Acest cimp de antene necesita 4 antene verticale cu contragreutatile aferente, relee, rezistente neinductive de putere mare si cca 200m cablu coaxial pentru confectionarea liniilor de intirziere. Amanunte se gasesc la pagina .................. in editia 1981 a ARRL Handbook.
10 ani mai tirziu am descoperit produsele COMTEK SYSTEM pentru doua sau patru antene:
Si in continuare doua cimpuri de antene realizate cu produsele Comtek de K7EM - StevenRKelly, 25124SLomaLindaDr, Beavercreek pe coasta de vest in Oregon - in 80m si de K7NV - KurtMAndress, 1581 Shirley St, Minden in Nevada pe 7 MHz.
Si peste inca 5 ani, adica in vara lui 2006, Alex, YO5AMF, publica in www.Radioamator.ro articolul sau despre cuplarea a doua antene de CB montare pe pavilionul masinii. [ articolul se poate citi la aceasta adresa http://www.radioamator.ro/articole/view.php?id=333 ]
Citirea acestui articol si reluarea in general a subiectului a fost pentru mine un motiv de aduceri aminte si un prilej de meditatie:
nu ai doua miini pe stinga si balea de lemn.
La penultimul punct, discutia este mai ampla si urmeaza in continuare. Deci ce ne trebuie? Noua in YO, ca si intregii Europe, ne trebuie 6 directii de radiatie.
Harta azimutala.
Am cautat sa cumpar un dispozitiv pentru 6 directii si nu am gasit nicaieri. Array Solution mi-a raspuns la un mail si mi-a comunicat ca nu a avut in vedere realizarea unui astfel de dispozitiv. Daca vreau
neaparat, se poate face dar este foarte scump.
Intrebare
Raspunsul este simplu daca privim harta azimutala desenata pentru America si pentru celebrele locatii de concurs din caraibe.
America
Caraibe
Raspuns corect: lor nu le trebuie!
Alta intrebare ar fi daca se poate face un sistem cu 6 directii de radiatie?
Raspuns corect: se poate.
Cine nu vrea, nu trebuie sa citeasca capitolul urmator, si poate trece la parte practica.
Suport matematic
Pentru dezvoltarea modelului matematic presupunem trei antene, radiator punctiform izotrop, amplasate in virfurile unui triunghi echilateral, notate A1, A2 si A3 in figura P31 - Geometrie. Pentru a analiza fenomenul de compunere a undelor radiate, consideram o directie de radiatie oarecare, teta, si un punct de observatie destul de indepartat, A. Fata de punctul de observatie A. antenele sint amplasate la o diferenta de drum fata de centrul de simetrie al sistemului X1, X2 si X3 .
Geometrie
Expresiile matematice ale diferentelor de drum Xi sau a diferentelor de faza corespunzatoare sint redate in Fig. P32.
Matematica 1
Consideram ca toate trei antenele radiaza semnal sinusoidal, si ca antenele Ai radiaza in faza. In punctul de observatie A, cele trei semnale sinusoidale se compun asa cum se arata in Fig.P33
Matematica 2
iar expresia matematica a rezultantei este de forma relatiei [10] din Fig.P34
Matematica 3
Studiul matematic se reduce la determinarea parametrilor acestei ecuatii care sa produca cele sase directii de radiatie dorite. Parametrii determinati sint prezentati in Fig. P35
Matematica 4
Tinind cont de faptul ca puterea radiata are expresia de forma p=kU^2, expresia puterii rezultate in punctul de observatie A , in coordonate polare, are forma din Fig. P36 De remarcat faptul ca cele sase grupe de defazaje suplimentare care se introduc in schema sint multipli de sfert de lungime de unda.
Ecuatia puterii
Reprezentarea grafica a caracteristicii de directivitate pentru una din cele sase directii este redata in Fig. P37
Teta 0 grade
Suprapunerea celor sase diagrame de directivitate este redata in Fig. P38
Directivitate 1
Partea Desenata
[cine a sarit peste matematica trebuie sa reintre in text de aici ]
Constructia sistemului de antene si a blocului de comanda trebuie deci sa asigure alimentarea celor trei antene cu semnal de aceiasi amplitunine si sa introduca intirzierile necesare fiecarei directii de radiatie din cele 6 posibile. Totodata trebuie ca schema aleasa sa mentina impedanta vazuta de emitator constanta si egala cu 50 ohmi. Conditiile de realizat sint deci, asa cum se arata in Fig. P39, urmatoarele doua:
Matematica 5
Practic schema de conexiuni arata ca in Fig. P40 in care se vede ca aceiasi antena [A1] trebuie sa se poata conecta la emitator fie direct, fie prin linie de 0.25 lamda fie prin linie 0.5 lamda [ doua linii 0.25 lamda inseriate.
Schema Z
A doua conditie, ca emitatorul sa vada aceiasi impedanta indiferent de directia de radiatie aleasa, se rezolva asa cum se vede in fig. P41 si P42.
Matematica 6
Schema RF
Introducerea in circuit a liniilor de intirziere dupa tabelul de adevar din Fig. P39, se face cu relee cu contacte normal deschise. Releele sint comandate in cc de un comutator 1x6 si de o matrice de diode. Schema de conexiuni din cutia cu relee este completata cu 7 relee normal inchise, care au rolul de a face implicita o directie preferentiala pentru situatia lipsei de tensiune de comanda. [ JA in cazul de amplasare cu A1 la sud, A2 la NE si A3 la NV].
Schema de conexiuni in cutia cu relee
Matricea de Diode
Relee 12A normal deschis
Amplasare piese pe placa releelor
Si cam asta ar fi tot ceea ce trebuie stiut si facut. Dar "practica te omoara"
Analiza conditiilor din amplasamentul propriu
Daca antenele nu sint amplasate in cimp deschis este posibil sa nu se poate respecta geometria ! Daca antenele se amplaseaza in localitate pe unul sau mai multe acoperisuri, situatia poate fi si mai complicata. In cazul concret al amplasamentului meu, mi-am propus sa realizez sistemul pe 7 MHz., sa-l amplasez pe casa si sa aibe directi de radiatie cu cutia de relee nealimentata in cc , NE = JA. DAR.......
1) Nu pot respecta Geometria. Daca antenele A2 si A3 se afla la distanta prescrisa [ abaterea este de 127mm adica 1%], Antena A1 se poate monta numai intr-o pozitie excentrica, asa cum se vede in Fig. P47.
Introducind valorile reale ale diferentei de drum in ecuatiile diagramei de putere - Fig. P48 - caracteristica de directivitate se modifica asa cum se vede in Fig. P49. Creste putin cistigul inainte, DAR cu pretul degradarii raportului fata - spate. De asemenea , datorita stricarii simetriei sistemului, cele sase diagrame de radiatie nu mai sint egale. Diagramele 1 si 4 se latesc, diagramele 3 si 6 se ingusteaza, in timp ce diadramele 2 si 5 nu sufera modificari notabile. Fiecare caz de amplasare posibila trebuie analizat in parte pentru a pune in evidenta toate implicatiile posibile. Pentru amplasamentul real redat in Fig. P47, rezultatele acestei analize sint prezentate in figurile de la P48 pina la P54
Amplasarea posibila
Ecuatiile in Amplasament Dat
Teta Zero comparat
Directivitate Comparata
Directivitate Realizata
Harta azimutala centrata pe Constanta
Directiile de Radiatie
Tari pe directiile de lucru
Realizarea practica
Dupa ce concluzia a fost cert stabilita, si dupa ce s-a aprobat trecerea la executie, am analizat difetite modalitati de realizare practica. Am avut de ales intre realizarea antenelor din teava sau sirma. Am ales varianta a doua, cu precizarea ca atit elementul radiant cit si contragreutatile se executa din lita de antena sau cupru blanc, sustinute de undite din fibra de sticla de 10 m lungime. In conditiile de vint de pe litoral, experientele anterioare, atit crucea de malta cit si o verticala de 7 m, au confirmat superioritatea acestei optiuni. Tineti cont si faptul de loc de neglijat ca undita este autoportanta indiferent de pozitia in care se monteaza.
Verticala de 7m
Specialistul nostru in lemn nu a agreat sistemul de prindere de mast clasic utilizat de fabricantii de verticale pe scara larga [ Hy Gain, Hustler, Cushcraft, Aero Bacau, etc,etc, etc.] deoarece presupune doua piese strunjite si o imobilizare cu O-ringuri la sprijinirea de sus. Nu uitati ca sint 12 undite de sustinut.
Se refuza sistemul clasic
Solutia clasica este scumpa si complicata
A fost solicitat un specialist in constructii metalice, care a imaginat un arici confectionat din teava si profile , care fixat pe mast, sprijina atit elementul vertical cit si cele trei contragreutati ale fiecarei antene. Fiecare arici se monteaza prin insurubare cu mufa filetata in virful mastului . Mastul este executat din teava zincata de 2". Astfel intreg sistemul este autoportant.
Specialistul in constructii metalice
Ariciul si hotul de struguri
Ariciul la uscat Detalii
Arici montat in virful mastului
Antena A1 se fixeaxa pe lemn, pe stilpul de colt al unui balcon. Mastul are 2 m lungime, (1m incastrarea, 1 m deasupra acoperisului).
Specialistul in lemn proiecteaza
Suport Pentru mast
Suport de mast fixat in lemn
Mast fixat in suport
Antena A1 - mast
Antena A1 - 1m peste acoperis
Ariciul A1 vazut de la distanta de 5m
Antena A2 si Antena A3 se monteaza pe mast de 3m [ 1 m incastrarea si 2 m deasupra acoperisului]. Mastul se fixeaza pe zid de caramida , cu suporti ancorati cu suruburi conexpand de M10 [trei prinderi pe ficare mast].
A2 - Ariciul
A2 - vazuta din A1
A2 - vazuta din amplasamentul A3
A3 - vazuta de jos
A3 - vazuta din alt unghi
O vedere panoramica a celor doi arici, aflati la cota +7m fata de cota trotuarului este in fig P74
Vedere panoramica peste acoperisuri
IMPORTANT
Nu uitati sa cereti inainte de a va apuca de lucru aprobarea ministrului de finante.
Cu Ministrul de finante in excursie la Sighisoara in 2005
(inainte de prezentarea cererii de finantare)
BUGET
In loc de incheiere
Nota Bibliografica
