Συντονισμός Κεραίας Βραχέων

Τα ερωτήματα που δημιουργούνται σε κάποιον συνάδελφο όταν διαβάσει τις σκέψεις που αναφέρονται στις προηγούμενες αναρτήσεις μας είναι “Τι τελικά πρέπει να συντονίζουμε στο κεραιοσύστημα ; ” επίσης “γιατί πρέπει να συντονίζουμε στην είσοδο ; ”  Η απάντηση που μπορεί να δοθεί με ασφάλεια είναι ότι αν δεν συντονίσουμε την είσοδο της καθόδου (feed line) μας δίνεται πολύ μικρή λειτουργική ευελιξία.
Αν απουσιάζει το κύκλωμα συντονισμού της καθόδου, τότε η εκπομπή μας περιορίζεται σε πολύ μικρότερο εύρος μέσα στη μπάντα που θα εκπέμψουμε ειδικά στα 80m.
Είμαστε περιορισμένοι λόγω της απόκλισης από τη συχνότητα συντονισμού της κεραίας. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αλλαγή της σύνθετης αντίστασης της κεραίας σε σχέση με αυτήν της καθόδου. Αυτό μεταφέρεται στον πομπό και εκεί αρχίζουν τα προβλήματα. Ο πομπός κάτω από αυτές τις συνθήκες δεν μπορεί να φορτώσει επαρκώς την κεραία λόγω των στασίμων με αποτέλεσμα τις απώλειες. Αυτό μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την ζημιά της εξόδου του αν δεν διαθέτει σύστημα προστασίας. Αυτό έχει προκαλέσει και τη μανία στους “κύκλους” των ραδιοερασιτεχνών για ιδιαίτερα χαμηλά επίπεδα στασίμων. Αν το δούμε όμως από άλλη σκοπιά, μια απλή διάταξη συντονισμού στην είσοδο της καθόδου παρέχει αξιοσημείωτη ευελιξία συντονισμού επειδή προσαρμόζει τις σύνθετες αντιστάσεις πομπού-καθόδου. Αυτό προσφέρει καλή φόρτωση της κεραίας σε οποιαδήποτε συχνότητα επιλέξουμε μέσα σε κάθε μπάντα.
Ίσως μετά από αυτά να μας έρθει μια άλλη ερώτηση στο μυαλό “ Γιατί δεν χρησιμοποιούμε μια Broadband κεραία να ησυχάσουμε? ” έτσι απαλλασσόμαστε από τη διαδικασία να συντονίζουμε κυκλώματα και να χάνουμε χρόνο. Η απάντηση είναι ότι μπορούμε να το κάνουμε αλλά και αυτή η λύση δεν δίνει μεγάλη ευελιξία. Για παράδειγμα, θα αναφέρουμε, τα δίπολα bazooka που και αυτά δεν είναι ικανά να διαχειριστούν συντονισμό σε ολόκληρη τη μπάντα.
Ο συντονισμός της γραμμής μεταφοράς-καθόδου προσφέρεται σαν μια απλή λύση όταν έχουμε να μεταφέρουμε την κεραία σε μια άλλη τοποθεσία. Γνωρίζουμε ότι τα περιβάλλοντα αντικείμενα επηρεάζουν την εκπομπή αλλά και τη λήψη. Τα στάσιμα επηρεάζονται σημαντικά από την θέση της κεραίας. Έτσι το σύστημα συντονισμού μπορεί να επιλύσει αυτά τα μικρο-προβλήματα.
Από πολύ παλιά (δεκαετία ‘70) όταν βγαίναμε στα μεσαία με κρυφά καλώδια και  κάθετες σωλήνες χρησιμοποιούσαμε κυκλώματα συντονισμού στη βάση του σωλήνα. Με κάθε καιρό ανεβαίναμε και συντονίζαμε την κεραία στην συχνότητα που θέλαμε να βγούμε πίσω η μπροστά από τον Αμερικάνο. Τα κυκλώματα αυτά ήταν απλά ένα πηνίο και ένας μεταβλητός πυκνωτής. Μας δίνανε μεγάλη ευελιξία σε μεγάλο εύρος της μπάντας των μεσαίων. Αργότερα στα FM κάναμε πάλι το ίδιο.
Έχουμε χρησιμοποιήσει ένα home made δίπολο των 80 m με κάθοδο 450 Οhms και ένα tuner της MFJ και βγαίναμε αξιοπρεπώς από 3,5 έως 29,9 Mhz.  Άλλη εποχή χρησιμοποιήσαμε αναδιπλωμένο δίπολο της diamond μήκος 10 μέτρων και η δυνατότητα ήταν να ακουγόμαστε από τα 20 m και πάνω. Η απόδοση του ήταν πάρα πολύ χαμηλή στις μπάντες των LSB, το κόστος του όμως μεγάλο. Η εταιρεία ισχυρίζεται τα καλλίτερα για το δίπολο αυτό, ότι προσφέρει χαμηλά στάσιμα, συντονίζει και στις χαμηλές μπάντες αλλά δεν λέει ότι δεν ακούς και δεν ακούγεσαι… όλα αυτά επιτυγχάνονται λόγω του ωμικού balun που έχει στο κέντρο του.
To αναδιπλωμένο δίπολο μήκους 20m (home made) που δοκιμάσαμε πρόσφατα, είναι συντονισμένο για επτά μπάντες, οδηγείται με κάθοδο 450 Ohms και ταυτόχρονα έχει τοποθετηθεί κύκλωμα συντονισμού στην είσοδο της feed line. Με αυτήν αξιοπρεπώς καλύψαμε όλες τις ραδιοερασιτεχνικές περιοχές συχνοτήτων (παλιές νέες) των βραχέων, και όταν λέμε όλες εννοούμε όλες, και τους 1,8Mhz.  Ο πομπός με τον τρόπο αυτόν βλέπει αντίσταση 50 Ohms και φροντίζει να φορτώνει κανονικότατα την κεραία. Δουλέψαμε CW - DX σε πολλές μπάντες μέρα μεσημέρι. Πιστέψτε μας ότι είναι μεγάλη χαρά για το ραδιοερασιτέχνη να δοκιμάζει και να πετυχαίνει το στόχο του.
Αν αναρωτηθούμε: "τι κεραίες να συντονίζουμε με αυτόν τον τρόπο ;" Η απάντηση θα είναι οποιαδήποτε κεραία. Αν διαθέτουμε πύργο ή κάποιο υψηλό σημείο μπορούμε να απλώσουμε από την κορυφή του ένα σύρμα και να το τροφοδοτήσουμε με lader line μέσω ενός tuner ή ενός κυκλώματος συντονισμού ‘Τ’. Τα αποτελέσματα θα μας καταπλήξουν. Επίσης μπορούμε να κρεμάσουμε δίπολο πλάγια και να τροφοδοτήσουμε πάλι με ποντικόσκαλα μέσω tuner. Mε τον τρόπο αυτόν παλιότερα μιλούσαμε με τον K4DVA (Ken) από την πολιτεία της Florida (Ft. Lauderdale) σε καθημερινή βάση στους 14,2 Mhz. Τα σήματα μας ήταν πάνω από 9+10 και η ισχύς 300 watt.
Οι υπόλοιπες κατασκευές κεραιών (home made) που έχουμε δοκιμάσει (delta loops, quad, zepps, ground plane, california windom, μαστίγια λ/2, 5/8λ ground plane, G5RV και βέβαια πολλαπλά δίπολα σε μια κάθοδο έχουν συντονίσει θαυμάσια. QTH ήταν η Νίκαια, το Κερατσίνι και Άγιος Νικόλαος Κρήτης. Δεν υπήρξε ούτε μια στιγμή απογοήτευσης εκτός από κάποιες έτοιμες εμπορίου με traps ή κοντά αναδιπλούμενα δίπολα. Αν επιθυμούμε να ασχοληθούμε με μια Multiband κεραία θα πρέπει η γραμμή μεταφοράς-κάθοδος να έχει βέλτιστο μήκος. Ο συνδυασμός αυτός δίνει πολύ καλά αποτελέσματα στο λόγο στασίμων. Αναφέρουμε για παράδειγμα ένα δίπολο των 80m που μπορεί να συντονίσει πολύ πιο εύκολα σε όλες τις μπάντες αν η κάθοδος είναι περίπου ένα τέταρτο μήκους κύματος της χαμηλότερης συχνότητας που έχει σχεδιαστεί η κεραία. Τα πολλαπλάσια του μήκους αυτού που αναφέραμε λειτουργούν εξ’ ίσου καλά.
Όπως έχουμε πει πάλι στο άρθρο αυτό το γύρω περιβάλλον επηρεάζει την κάθοδο και την κεραία αλλά όχι κρίσιμα. Το σωστό που εφαρμόζουμε και εμείς πολλά χρόνια στις κεραιοκατασκευές είναι ο κανόνας “κόβω και δοκιμάζω” και έχει αποδειχθεί από την πράξη ότι είναι σωστός.
Τα συμπεράσματα που μπορούμε να βγάλουμε από τις πέντε τελευταίες αναρτήσεις που έχουμε κάνει στο ιστολόγιο μας είναι:

  1. Δεν πρέπει να φοβόμαστε και να έχουμε ενδοιασμούς στις κεραίες που δεν έχουν συντονισμένο  μήκος όπως προβλέπεται από τη θεωρία.
  2. Να λαμβάνουμε υπόψη μας σοβαρά τις απώλειες της καθόδου.
  3. Να εμπιστευόμαστε τα κυκλώματα συντονισμού και τα tuner.
  4. Να γνωρίζουμε που πρέπει να χρησιμοποιήσουμε Balun και που όχι.
  5. Τα isolator σήμερα πλέον είναι αναγκαία.
Στο μέλλον θα προσπαθήσουμε να ανεβάσουμε στο ιστολόγιο κατασκευές κεραιών μικρού κόστους αξιόπιστες και λειτουργικές. Μιλάμε με πολλούς φίλους και μας λένε δεν έχουμε πρόβλημα γιατί χρησιμοποιώ το τάδε πρόγραμμα υπολογισμού κεραίας. Ναι, αλλά στην κατασκευή προχωράμε; για να δούμε αν το πρόγραμμα αυτό μπορεί να προβλέψει τις διαστάσεις της ταράτσας μας ή του διαθέσιμου χώρου για κεραία. Με όσα έχουμε αναφέρει, στις τελευταίες αναρτήσεις μας, εκμεταλλευόμαστε πλήρως το διατιθέμενο χώρο με μήκη που δεν θέλει καν το πρόγραμμα να τα εισάγουμε. Αν μας υπολογίσει για  παράδειγμα 10 μέτρα μήκος και εμείς διαθέτουμε 15 γιατί να μην εκμεταλλευτούμε τα υπόλοιπα 5 μέτρα. Το πρόγραμμα δεν μπορεί να έχει τις γνώσεις και τις εμπειρίες όλων αυτών που συζητήσαμε προκειμένου να τις ενσωματώσει για το βέλτιστο αποτέλεσμα. Ο αυτοσχεδιασμός και ο πειραματισμός απαγορεύεται από το πρόγραμμα.
Μπορείτε να ρίξετε μια ματιά στην κατασκευή τριών κεραιών που έχουμε αναρτήσει με θέμα, ground plane, long wire, multiband dipoles.
73 de SV1RRV