0208
Magnetická anténa Rock Loop
02.12.2009


Předem musím upozornit, že tento článek bude spíš připomínat komiks. Nepůjde zde o žádné výpočty a teorie, ale jen a jen o výrobu. V tomto případě jsou myslím obrázky nejlepší.

Když už bylo jasné, že pojedu na plachetnici po Jadranu, začal jsem se pídit po tom, jakou anténu vyrobit. Protože mám v rodině dva námořní kapitány kteří s plachetnicí brázdí moře už mnoho let, měl jsem informace z první ruky. Anténa by měla mít tyto vlastnosti:
  1. nesmí na lodi překážet
  2. musí se snadno postavit a v případě nutnosti rychle demontovat a uklidit
  3. věšet něco mezi plachty je nesmysl, jedině se o drátové anténě nechá uvažovat když je loď  vyvázaná v přístavu nebo na rejdě
  4. mělo by jít o anténu kterou užiji i na toulkách
  5. anténa musí být "bomben fest, idioten sicher".
  6. nesmí snadno podléhat korozi
  7. žádná loď není kovová, lodě které připadají v úvahu jsou buď dřevěné nebo laminátové.
Proto volba padla na  magnetickou anténu typu Rock Loop, ale v trochu netradičním provedení. Anténa je skládací a je vyrobena z měděných instalačních trubek 12x1 které jsou připájeny na konektory PL259 pro koaxiální kabel RG213. Ladící kondenzátor a transformátor jsou uloženy v plastových krabicích GEWIS 100x100. Nyní už ale podrobněji.

Konektory si musíme pro montáž připravit následujícím způsobem:
Pokud nedostanete kolínka připravená pro oboustranné nasunutí trubky 12x1, připravte si je obdobným způsobem jako konektory. Já jsem pro připájení použil vnitřní trubku 10x1/30 mm, stejnou jako u konektorů.


Zvětšení otvoru konektoru PL259 na průměr 10 mm a zarovnání trubky Cu O10x1na požadovaný  průměr.



Na horní levé fotografii jsou připraveny detaily pro pájení. Na pravém horním obrázku je vidět provlečený drát pro propojení se středním kontaktem konektoru. Na spodním levém obrázku je kompletní zapájený polotovar. Na pravé fotografii jsou dva konektory PL259. Pozor na typ vpravo s úzkou fasetou na šroubení. Je odlévaný, má velké tolerance,  závit občas proklouzne a není schopen řádně mechanicky zajistit konektor. Má také dlouhou převlečnou část a nejde na panelovém protějšku dotáhnout. Poznáte ho na první pohled podle dvou podélných švů po odlévací formě. Je potřeba konektory zkontrolovat už při nákupu. Používané je dobré zkontrolovat a špatné kusy bez milosti vyházet. V tomto případě nejde o kvalitu izolace, protože je plášť konektoru spojen se středním kontaktem.



Zapájený konektor a ukázka rozdílů v konektorech.




Ukončení vzpěry. Na levém obrázku ucpávka PG21 a to co z ní po opracování zbylo. Vpravo mezikus, šroubení a PVC elektroinstalační trubka O20mm



Mezikus z novoduru je pro vyztužení trubky vzpěry a vymezení vůle ve spodní části šroubení ucpávky. Vpravo už je vše zalepeno lepidlem na novodur. Trubku a mezikus zalepíme do šroubení jenom na jednom konci. Druhý konec slepíme až po složení celé antény. Otvorem vzpěry prochází osa na otáčení ladícího kondenzátoru.


Zapájené průchozí zdířky pro připojení žárovky indikace vyladění. Nejlépe a nejčistěji přiletujeme vnitřní trubku přes otvor O 5mm ve vnější trubce.  Přebytečný cín utřeme mastným hadrem a přebrousíme smirkovým plátnem. Hadr musí být z přírodního materiálu!


Hotový pohon kondenzátoru.  Vlevo ještě nezapojený kondenzátor, hřídel z laminátové trubky není vidět. Jenom je vidět pružná spojka z upravené instalační PVC trubky na hřídeli kondenzátoru. Kondenzátor je normální duál ze kterého jsem vypreparoval každý druhý plech a znovu ustavil statory. Kapacita jeho dvou sekcí zapojených do série je nyní minimálně 14 pF a maximálně 48 pF, měřeno už při zapojeném kondenzátoru na konektorech. Nespolehl jsem se na třecí kontakty rotoru. Ty jsem odstranil a oba rotory propojil přímo připájeným drátem. Každý stator je připojen na jeden koaxiální konektor. Tak vznikl vlastně otočný kondenzátor typu split-stator a napěťové namáhání se rozdělí mezi dvě vzduchové mezery. Pravý obrázek ukazuje ovládací část, ještě bez toroidního jádra přizpůsobovacího transformátoru. Na laminátové trubce je opět nasazena pružná spojka. Ložisko mosazné hřídelky knoflíku je ze starého potenciometru TESLA. Dva plastové L kusy jsou držáky pro uložení toroidu. K nim bude toroid přilepen tavným lepidlem. Je vidět i plastová deska která chrání proti poškození ovládací knoflík kondenzátoru.

První zkouška ještě v místnosti, s anténou pověšenou na zářivce dopadla velice slibně, SWR na 14 MHz = 1:1,1 na 18 MHz = 1:1,3 a na 21 MHz = 1:1,5. Tato pásma jsou přeladitelná v rozsahu kondenzátoru.  Změnou indukčnosti transformátoru lze naladit i pásmo 7 MHz. Tam bude ale vzhledem k ploše antény (0,72m 2 ) účinnost dost mizerná. Protože sluneční aktivita je nulová, o vyšší pásma jsem se ani nesnažil.


Výroba VF transformátoru je  v množství nedefinovatelných veličin (pro amatéra) čistá empirie. Transformátor totiž funguje jako indukčnost v laděném obvodu anténní smyčky. Proto u  cívek má vliv i smysl jejich navinutí. I to hraje roli v magneticky vázaných indukčnostech. Jakákoliv změna na vinutí, ať již primárním nebo sekundárním vyvolá změnu všech parametrů.  Roli v dobrém přizpůsobení hraje nejen poloha toroidu ve všech osách, ale i  vzájemná poloha vodičů. Proto je třeba vše nastavit a ve výsledné poloze dobře upevnit. Původně jsem chtěl trafo navinout na toroid z produkce Prametu. To by ale konstrukce prakticky nebyla opakovatelná. Proto jsem použil toroid od Amidonu s rozměrem T106 a hmoty číslo 2. Tento toroid je ke koupi  v prodejně GES a výkonově pro QRP vyhoví s velikou rezervou.

Zkoušel jsem paralelní kapacitou k ladícímu kondenzátoru dostat do rozsahu ještě pásmo 10 MHz. Tady byl už problém s rozsahem a bylo by nutné použít přepínač. SWR také bylo poměrně velké a počtem závitů na toroidu jsem hýbat nechtěl.  Proto jsem tento záměr opustil. Přece jenom je pro mne pásmo 14 MHz prioritní.

Nakonec po celé montáži byly hodnoty SWR:
14 MHz  - 1:1
18 MHz  - 1:1,5
21 MHz  - 1:1,9
 

 Úpravy po dokončení:
1. Ukázala se malá mechanická pevnost konektorů PL259 v krčku pro připájení opletení koaxiálního kabelu. Krček jsem omotal několika závity měděného drátu O 1 mm a vše řádně propájel. Vypadá to, že bude vše v pořádku. Stejně ale bude nutná jistá opatrnost při sestavování a rozebírání antény.
2. Doplnil jsem na horní krabici oko pro zavěšení antény. Někdy je pohodlnější anténu pověsit.
Ještě jedna poznámka nakonec. Komu se líbí duralový stojan na anténu, tak ten jsem koupil v OBI, kde ho prodávají jako stativ pro stavební lasery asi za 500.- Kč i s kloubovou hlavou a transportním obalem. Vůbec se nevyplatí něco takového dělat.

Ke zkoušení na pásmu jsem se dostal asi po týdnu a ještě navíc na sklonku dne. Notebook a FT-817. Po deseti minutách na pásmu se na druhou odpověď ozval RK6JS (14 MHz, PSK31, 18:18 UTC, PWR 2,5W, RSQ 569). Osetie je od nás asi 2400 km.  Je to asi 1 mW výkonu v anténě na kilometr. Docela by mne zajímalo jaký byl skutečný vyzářený výkon. Už se těším na spojení z lodi.
Použití měděných trubek se i přes jejich větší hmotnost plně osvědčilo. Dobře vodivý materiál rámu s velkým povrchem a minimální přechodové odpory ve spojích mají určitě velký podíl na dobré funkci antény. Jenom aby nedošlo k omylu, tato anténa je stále jenom náhražková. V žádném případě nemůže pro vysílání nahradit plnohodnotnou anténu.


V další relaci už byla moje značka předávaná správně.


Vlevo svit žárovky 6V/50mA zasunuté do zdířek při vyladění antény. Aby byl jas vlákna aspoň trochu vidět, byl snímek pořízen proti zemi. Vpravo je žárovka napájená napětím mezi vnější zdířkou a mými prsty. Vše při výkonu cca 2,5W. Na horní část rámu u kondenzátoru jsem raději nesahal.


Použité přístroje a snímek antény. Spodní část rámu byla cca 2 m nad zemí. Na obrázku anténa ještě se zeleným základem. Dnes už je mimo konektorů celá šedá. Na závěr ještě obrázek rozložené antény.


Odkazy:
[1]
[2]
[3]		 OK1SA
G3YCC
DL1GSJ		 www.qrpp.cz
www.zerobeat.net/g3ycc
www.qsl.net/dl1gsj