strona główna

Antenowe ABC

Anteny są to elementy rezonansowe, a to znaczy, że na jednych częstotliwościach pracują dużo skuteczniej, niż na innych. Niniejszy artykuł przybliża zagadnienia związane z opisem anten, co pozwoli w pełni świadomie dokonywać wyborów modelu anteny najlepiej spełniającej potrzeby użytkownika.

Od strony elektrycznej najważniejszymi parametrami opisującymi anteny są:
  • częstotliwość pracy (rezonansowa)
  • pasmo przenoszenia
  • moc maksymalna
  • współczynnik dopasowania (SWR)

Częstotliwość pracy (rezonansowa)

Częstotliwość pracy dla anten CB mieści się w okolicach 27 MHz. W Polsce dopuszczone do użytkowania jest pasmo 26,960 - 27,405 MHz (podzielone na 40 kanałów), choć są radia pozwalające na pracę także na częstotliwościach mniejszych i większych, w tzw. "bocznych czterdziestkach". Promiennik anteny razem z cewką dopasowującą tworzą obwód rezonansowy dostrojony do środka pasma, które ma być odbierane. 

Rysunek pokazuje tzw. krzywą rezonansową - na osi pionowej wartość napięcia w zależności od częstotliwości, trzy fazy strojenia - od lewej: niedostrojony i zestrojony (maksymalne wychylenie).

(przykład)

  • Frequency range: 27 ... 28.5 MHz

Pasmo przenoszenia

Poza częstotliwością rezonansową dla posiadaczy radyjek wieloczterdziestkowych istotne może być także pasmo częstotliwości, w jakim antena pracuje najskuteczniej. Pasmo to zależy od szczegółów konstrukcyjnych, między innymi od długości rzeczywistej pręta samego promiennika, średnicy nawinięcia cewki dopasowującej, grubości drutu użytego do budowy cewki, bo to wyznacza tzw. "dobroć obwodu". Jeśli antena ma pracować "szeroko", należy zwracać uwagę na parametr Bandwidth zwykle opisywany w odniesieniu do współczynnika dopasowania SWR.
Co to oznacza? Ano tyle, że skuteczność anteny jest rozciągnięta w szerszym zakresie częstotliwości pracy. Pokazuje to rysunek poniżej, na którym zieloną linią zaznaczono "bezpieczny" poziom SWR - czarny przebieg obrazuje antenę o mniejszym paśmie, czerwony zaś antenę o większym paśmie przenoszenia (bardziej przydatną dla radyjek wieloczterdziestkowych)

(przykład)

  • Bandwidth @ SWR ≤ 2:

 TITANIUM 1200: ≥ 1600 KHz
 TITANIUM 1400: ≥ 1900 KHz

Moc maksymalna

UWAGA: ponieważ nadajniki w radyjkach mają i tak tylko 4 W, podawana przez producentów moc anteny w typowych zastosowaniach (bez używania dodatkowych wzmacniaczy) nie ma praktycznie żadnego znaczenia.

Antena o większej mocy nie wzmacnia sygnału bardziej, niż antena o mocy mniejszej!

Moc fali nośnej, jest to moc, jaka może być doprowadzona do anteny bez obawy jej uszkodzenia. Fala elektromagnetyczna także wywołuje prąd elektryczny, o częstotliwości nadajnika. Prąd ten płynie (zazwyczaj) po powierzchni użytych przewodników, dlatego że w zakresie fal ultrakrótkich mamy do czynienia ze zjawiskiem naskórkowości. Dopuszczalna moc wobec tego zależy w dużej mierze od  rodzaju materiału, wielkości powierzchni użytej zarówno do budowy cewki w antenie, jak i pręta samego promiennika. W dużym uproszczeniu można ocenić "na oko", że antena z cewką z grubszego drutu albo grubszym prętem zniesie po prostu większą moc. Moc podawana jest dla pracy ciągłej, długotrwałej, albo dla krótkich chwil, tzw. uderzeń, pików.

(przykład)
  • Max. power:
 TITANIUM 1200: 25 Watts (CW) continuous, 100 Watts (CW) short time
 TITANIUM 1400: 35 Watts (CW) continuous, 250 Watts (CW) short time


Współczynnik dopasowania (SWR)

Radia CB oraz kable mają typową impedancję (czyli oporność reaktancyjną, zależną dość ściśle od częstotliwości pracy) na poziomie 50 Ohm. Ani parametrów radia, ani parametrów kabla użytkownik nie jest w stanie zmienić, więc jedynym elementem zmiennym w tym łańcuchu jest antena. Dlatego strojeniem anteny doprowadza się ją do zgodności w całym obwodzie.
Co daje niedopasowanie impedancyjne?
Ano straty mocy. Fala radiowa z radia (4W) częściowo odbija się w miejscu niedopasowania i jakaś jej porcja wraca do radia, odejmując się od fali głównej. Powoduje to w sumie mniejszą moc docierającą do anteny, a dodatkowo nagrzewanie końcówki mocy w radiu, co w skrajnych przypadkach prowadzi do uszkodzeń.
By uniknąć tych przykrych konsekwencji, anteny stroi się na największe dopasowanie z użyciem miernika, który sprawdza, ile fali po odbiciu wraca do radia.

Konstrukcja anteny jest opracowana w taki sposób, by w całym zakresie pracy udało się uzyskać najlepsze dopasowanie. Zwykle ten parametr podawany jest w opisie.
(przykład)
  • SWR @ res. freq.: ≤ 1.2
Oznacza to, że w całym zakresie pracy anteny, po jej zestrojeniu, maksymalny współczynnik niedopasowania nie przekroczy wartości 1,2.

Tu znajdziesz instrukcję krok po kroku, jak samodzielnie zestroić prawidłowo antenę: poradnik.


4.5
  ocen 346