Eenvoudige antennes voor de HF-banden
Voor amateurs die nog geen HF-antenne hebben of zij die eens met een antenne willen experimenteren volgen hier de beschrijvingen van drie eenvoudige HF-antennes. Lang niet alles wat in dit artikel geschreven is zal even nieuw zijn, maar misschien is het toch aanleiding tot enkele uren knutselwerk.
De dipool
Een dipool is opgebouwd uit twee stukken draad, die aan de uiteinden afgespannen, in het midden op een coaxkabel zijn aangesloten. De totale lengte van de beide draden is, afhankelijk van de dikte en de ophang hoogte, ongeveer gelijk aan een halve golflengte van het uit te zenden of te ontvangen signaal. Er moet voor worden gezorgd dat de beide dipool helften zo goed mogelijk in een rechte lijn komen te liggen (een kleine hoek is toelaatbaar) en dat zij zover mogelijk van 'geaarde' voorwerpen worden weggehouden. Vergeet dit niet wanneer de dipool wordt opgehangen!
De opbouw van de antenne is getekend in fig. 1. Gebruik isolatoren van keramiek, glas of plastic (10 cm installatiebuis voldoet uitstekend). De afspandraden moeten sterk en goed isolerend zijn. De dipool kan tussen vrijwel alle voorhanden zijnde hoge bouwsels worden gespannen zoals: het huffs, bomen, palen enz. Geldig blijft echter: hoe vrijer opgehangen hoe beter de afstraling van de antenne.
Fig. 1.
In het volgende lijstje zijn de lengten van de dipolen gegeven, berekend voor het midden van de respectievelijke amateurbanden.
| 80 meter | 39,08 m |
| 40 meter | 20,23 m |
| 20 meter | 10,06 m |
| 15 meter | 6,72 m |
| 10 meter (28,5 MHz) | 5,00 m |
| 10 meter (29,5 MHz) | 4,83 m |
Voor iedere dipoolhelft gebruikt men dus de halve lengte.
De voeding moet geschieden door 75 ohm coaxkabel zoals RG-59/U of RG-11/U.
Wind de kabel eenmaal om de middelste isolator en bevestig de kabel met flink wat isolatieband of met een beugeltje.
De beide dipoolhelften worden aan de coax gesoldeerd, een aan de binnenkern en een aan de mantel.
De omgekeerde "V"
Deze antenne, die meestal met de Engelse naam Inverted Vee wordt aangeduid, is een oplossing voor amateurs die met minder ruimte genoegen moeten nemen.
De Inverted Vee is een variatie op de dipool en wordt, dit in tegenstelling tot de dipool, in het midden opgehangen waarbij de uiteinden dicht bij de grond worden bevestigd, zie fig. 2.
Fig. 2.
Houd wel de uiteinden buiten het bereik van kinderen; de spanning op deze draden kan zeer hoog oplopen.
Voor een optimaal resultaat moet de hoek tussen de beide draden tussen de 90 en 120 graden liggen. De totale lengte van de beide draden samen is weer in een lijstje gegeven:
| 80 meter | 38,75 m |
| 40 meter | 20,06 m |
| 20 meter | 9,98 m |
| 15 meter | 6,66 m |
| 10 meter (28,5 MHz | 4,96 m |
| 10 meter (29,5 MHz | 4,79 m |
De voeding geschiedt d.m.v. 50 ohm coaxkabel als bijvoorbeeld RG-58/U of RG-8/U.
De langdraad
Deze antenne is erg eenvoudig van opzet en kan een uit komst zijn voor amateurs die op een flat wonen. Bij deze antenne moet wel een antennetuner worden gebruikt om het geheel in resonantie te brengen. Vooral dat in resonantie brengen zal in het begin heel wat moeite kosten.
De lengte van deze antenne is volkomen willekeurig; zolang het maar een langdraad blijft. Degenen die een lengte kunnen kiezen kunnen een draad met de lengte van een halve golf nemen, maar zoals al gesteld: in principe is iedere draadlengte te gebruiken.
Omdat de draad direkt in de shack wordt binnengevoerd is er geen sprake van een voedingslijn; de antennetuner kan met 50 of 75 ohm coax worden aangesloten.
Vergeet niet tussen tuner en transceiver een bliksembeveiliging aan te brengen!
Gebruik voor ieder te aarden apparaat een aparte aardedraad (vertrouw niet op de mantel van de coax) en sluit deze draden aan op een apart en goed aardpunt. Een goede aarding is essentieel voor de goede werking van uw station.
Meet voor elke band waarop gewerkt wordt een stuk draad ter lengte van een kwart golflengte af en leg deze draden in de shack op de grond. Een uiteinde doorverbinden met het centrale aardpunt bij de antennetuner.
Deze oplossing voorkomt dat de draden van zender en ontvanger naar aardpunt gaan stralen!
Eventueel deze kwart golflengte aarddraden uit het raam hangen. De vrije uiteinden hiervan mogen nergens contact mee maken. Een van de technische redakteuren van CQ-PA, t.w. PAoWDW, werkt volgens dit systeem en hij maakt met 0,5 watt QSO's met alle continenten!
Fig. 3.
Het afregelen van de dipool-antenne
Als de aan de antenne aangesloten SWR-meter een aanwijzing van 1 : 2 of hoger geeft is het duidelijk dat de antenne niet in resonantie is; de antenne zal moeten worden afgeregeld. Is de SWR 1 : 1,5 of minder dan is er geen reden om iets aan uw antenne te veranderen. Ligt de waarde tussen 1 : 1,5 en 1 : 2 dan is het aan u om te beslissen of er iets veranderd dient te worden.
Voor het afregelen van de antenne is er nodig: een grid-dip meter en een ontvanger met een gecalibreerde schaal; vertrouw nooit op de schaal van de dip-meter!
De SWR kan u een tip geven hoe het er met de antenne voor staat, wordt de SWR lager in het hoge deel van de band, dan is uw antenne te kort, wordt de SWR hoger in het hoge deel van de band, dan is uw antenne te lang. Om de exacte lengte verandering te bepalen moet de resonantiefrequentie worden bepaald.
Voor een dipool gaat men als volgt te werk: hang de dipool zo op dat hij vanaf de grond goed bereikbaar is en verwijder de coaxkabel. Sluit vervolgens de beide dipoolhelften kort en breng een dipmeter zo dicht mogelijk bij het midden van de antenne (de kortsluiting) en verstem de meter zo dat een duidelijk dip zichtbaar is.
Beweeg de dipmeter langzaam van de antenne weg totdat de dip nog nauwelijks zichtbaar is; het laagste punt in deze dip is de resonantiefrequentie van de dipool. Met behulp van de ontvanger die op de frequentie van de dipmeter is afgestemd kan nu de resonantiefrequentie exact bepaald worden.
Voor het bepalen van de resonantiefrequentie van een Inverted Vee is het het eenvoudigste de antenne op zijn plaats te laten en een of twee windingen aan het einde van de coaxkabel te bevestigen. Deze windingen moeten met de spoel van de dipmeter worden gekoppeld. Het bepalen van de resonantiefrequentie gaat dan verder op dezelfde manier als bij de dipool is beschreven.
Nu moet nog worden bepaald hoeveel er aan de dipool moet worden toegevoegd (als de frequentie te hoog is) of worden afgehaald (dit als de frequentie te laag is). Om deze lengte te bepalen moet het verschil tussen de gemeten frequentie en de frequentie van het midden van de band worden uitgerekend. Dit verschil moet worden vermenigvuldigd met een van de volgende factoren:
80 meter 0,4, 40 meter 0,11, 20 meter 0,035, 15 meter 0,010, 10 meter 0,007.
Het resultaat vermenigvuldigd met 2,54 geeft het aantal centimeters dat moet worden ingekort of verlengd.
Per antennehelft moet dus de helft van dit aantal centimeters worden ingekort of toegevoegd en als alles goed gedaan is zal de antenne nu op de juiste frequentie resoneren. Een rekenvoorbeeld: OM . .. meet dat zijn antenne resoneert op 6575 kHz; deze frequentie moet echter zijn 7050 kHz zodat er moet worden afgehaald:
(7050 - 6575 = 475) x 0,11 x 2,54 = 132 cm. Deze OM haalt dus 66 cm draad van iedere antennehelft af. Voor alle duidelijkheid zijn de waarden in dit voorbeeld wat overdreven, in de praktijk zal het verschil minder groot zijn.
Het afregelen van de langdraad
Er zijn twee mogelijkheden om een langdraad af te regelen n.l. met een dipmeter en direkt m.b.v. de zender.
Het afregelen met de dipmeter is een wat omslachtige methode maar het is de manier als u slechts op een band gaat werken. Voor het afregelen gaat u als volgt te werk: stel de dip-meter m.b.v. een ontvanger in op het midden van de band. Koppel de dipmeter met de spoel van de antennetuner en varieer de condensator in de tuner totdat er een dip optreedt. Treedt de dip op als de condensator geheel is ingedraaid, voeg dan een winding aan de spoel toe, treedt de dip op als de condensator geheel is uitgedraaid, haal dan een winding van de spoel af.
Zonder dipmeter gaan we als volgt te werk: Regel het uitgangsvermogen van de zender zover mogelijk terug (het kan helpen als de zender vooraf m.b.v. een dummyload is ingetuned), schakel de SWR-meter op het meten van gereflecteerd vermogen en varieer de tuner condensator tot er een dip in de SWR te zien is.
Mocht u ook hier weer een van de uiterste standen van de condensator bereiken, handel dan als hiervoor is beschreven. Schakel wel de zender uit als de spoel moet worden aangeraakt!
Is de tuner eenmaal goed afgeregeld dan kan het vermogen worden opgedraaid waarbij mogelijk nog wat moet worden getuned om een optimale aanpassing te krijgen. Bij het overgaan naar een andere band moet de langdraad weer in resonantie worden gebracht op het midden van de nieuwe band.
PE1CVD (naar een artikel van W2FEZ).