www.hamradio.hr18 Radio HRS – 2/2007

malu elektriènu komponentu E, a velikumagnetsku komponentu H, te kažemoda je to magnetna antena.

9A4ZZ bipol je kratka, rezonantna,elektrièna antena koja je nastala takoda je paralelni rezonantni titrajni krug(Sl. 2a.) otvoren na mjestu kapacitetaC (Sl. 2b.). Na taj se naèin smanjiokapacitet C, a da bi se održala rezona-ntna frekvencija kruga,

mora se poveæati induktivnost L. Zbogtoga se poveæao otpor, što se vidi iz jed-nadžbi za induktivni i kapacitivni otpor:

Iz tog razloga se pojavio visok naponna sastavnicama titrajnoga kruga, amala struja u krugu. Elektrièno polje Eoko antene je veliko, a magnetno polje Hje malo. Poyntingov vektor je S = E × H,gdje je elektrièna komponenta E velika,a magnetna komponenta H mala, tekažemo da je to elektrièna antena. Nakrajevima bipola pojavljuje se visoknapon, dok je struja kroz antenu malai zato su gubici maleni. Pod pretposta-vkom da je titrajnom krugu u oba sluèajaprivedena ista snaga, oko takve antenestvara se polje visoke impedancije te seprilagoðuje naponskom transformacijomimpedancije s velike impedancije, namalu od 50 Ω.

Konstrukcija i opis antene9A4ZZ bipol9A4ZZ bipol je zbog praktiènosti i

manje cijene napravljena na standard-nim PVC cijevima, koje služe kao nosaèi zaštita antene (Sl. 3.). Antena je napra-vljena od zavojnice L od bakrene žice sPVC izolacijom, namotane na PVC cijev.Duljina žice za zavojnicu L je približnopolovica valne duljine (λ/2), a presjekžice je 1,5 mm2 (kako bi imala što manjegubitke). Zavojnica je spojena s dvavaljka od aluminijskoga lima, koji sumontirani na krajevima cijevi. To su dvapola bipola, koji èine kapacitete C i C1, skojima se ugaða na željenu frekvenciju.Antena se napaja preko sprežne zavo-jnice Ls, isto od bakrene žice 1,5 mm2 (dabi imala što manje gubitke), u izolacijikoja je namotana preko antenske zavo-jnice L. Od omjera broja zavoja zavo-jnica L i Ls zavisi omjer transformacije iulazna impedancija antene. U tablici 1.prikazane su dimenzije antene za višeopsega. Broj zavoja dan je za srednjufrekvenciju opsega, a rezonantnufrekvenciju odredite prema vašoj želji.

Piše: Mladen Petroviæ, 9A4ZZ

Antena 9A4ZZ bipol9A4ZZ Bipole Antenna

9A4ZZ bipol je kratkovalna antena,originalno rješenje do kojeg sam došaonakon duljeg rada i eksperimentiranjatijekom 2004. godine. S njom sam, uzsnagu od 100 W, na 20-metarskom i40-metarskom opsegu, održao veze sasvim kontinentima. Namijenjena je zarad u uvjetima skuèenoga prostora,odnosno tamo gdje se ne može posta-viti uobièajena kratkovalna antena, bilozbog dimenzija bilo zbog smetnji (TVI),kao i upotrebu u portablu, na brodui slièno (sl. 1.). Radi bez antenskogatunera, jer je ulazna impedancija antene50 Ω. Nazvao sam je bipol kako bi serazlikovala od uobièajenoga dipola (jerima isto dva pola).

Princip rada antene 9A4ZZ bipolDa biste lakše razumjeli naèin rada

bipol antene usporedit æu je s antenommagnetic loop (magnetska petlja), kojaje poznata veæini radioamatera. Antenamagnetic loop je ustvari paralelni rezo-nantni titrajni krug, kojemu je indukti-vnost zavojnice L zamijenjen malominduktivnosti cijevi smotane u kružnicu(èime se morao poveæati kapacitet C, dabi se održala rezonantna frekvencijakruga). Na taj su naèin otpori XL, XC iR postali mali i kroz krug teèe velika VFstruja. Ona uzrokuje jako VF magnetnopolje, koje opet inducira elektrièno polje.Poyntingov vektor kojim se definirazraèenje S = E × H u ovom sluèaju ima

L

C

C

CCL

Ls

Ls

50 � 50 �

Slika 2. – Titrajni krug, a) zatvoren i b) otvoren

Slika 1. – Postavljena antena 9A4ZZ bipol za 40-metarski opseg

LCf

2

1,

LfXL 2 ,

CfXC

2

1.

antene

www.hamradio.hr 19Radio HRS – 2/2007

Zavojnice namotajte tako da antenabude rezonantna na najvišoj željenojfrekvenciji opsega pri uvuèenim valjcimaC1 potpuno preko valjka C, tako dakasnije izvlaèenjem valjka C1 ugodimoantenu na nižu, odnosno bilo koju željenufrekvenciju. Na krajevima je antenskazavojnica L, spojena s valjcima C, a nasredini je spojena s hladnim krajemsprežne zavojnice Ls, te je na taj naèinantena simetrièna.

Zavojnice L i Ls moraju se zaštititi odatmosferilija, jer bi u protivnom došlo dopromjene induktivnosti antenske zavo-jnice i do razgaðanja antene. Zaštita seizvodi s PVC cijevima veæeg promjera,koje se navlaèe na zavojnicu i sa stranazabrtve protiv prodora vode. Mehanièkaizvedba vidi se na slikama, gdje se vidii prikljuènica SO 239, na koju se priklju-èuje koaksijalni kabel 50 Ω. Moguæe sui druge kombinacije broja zavoja idimenzija valjaka, kao i antene za drugeopsege, ali sam ove izabrao kaoreprezentativne.

Ugaðanje antene 9A4ZZ bipolUlazna impedancija ugoðene antene

je 50 Ω. Antene se ugaða dovoðenjemu rezonanciju ukupne induktivnosti i uku-pnoga kapaciteta antene, tj. izjednaèa-vanjem vrijednosti ukupnoga induktivnogotpora s ukupnom vrijednosti kapaciti-vnoga otpora. Antena se fino ugaða naimpedanciju 50 Ω promjenom kapacitetaC antene, i to jednakim produženjemili skraæenjem obaju krakova bipola, tj.valjaka C1. Skraæivanjem krakova bipolamijenja se rezonantna frekvencija naviše, odnosno produženjem na niže.Fino se ugaða promjenom induktivnostizavojnice L. To se obavlja kratkospojnimprstenom širine 5…10 cm od alumini-jskoga lima, koji se omota oko zaštitnecijevi vruæega kraja zavojnice L, i pomièeuzduž cijevi. 9A4ZZ bipol je rezonantnamonobandna antena s visokom konce-ntracijom elektromagnetskoga polja uneposrednoj blizini antene, pa se zbogsigurnosti operatora treba ugaðati dokodašiljaè nije u odašiljanju. Ugoðenostantene kontrolira se SWR metrompostavljenim što bliže anteni, kao imaksimalnim svjetlom fluorescentnecijevi primaknutoj uz antenu. Uz obakraka bipola fluorescentna cijev morasvijetliti jednakom jakošæu, s tim da je usredini bipola svijetli minimalno. Nakonugaðanja antene napajane s kratkimkabelom, antena se poslije postavljanjadodatno ugodi s napojnim kabelom upunoj radnoj duljini. Ova antena imaširoki opseg, a podaci su dani u nas-tavku. Antena 9A4ZZ bipol maksimalnozraèi uzduž bipola na obje strane, aminimalno pod pravim kutom na središteantene (Sl. 4.). Napaja se preko koaksi-jalnoga kabela impedancije 50 Ω(RG 58/U). Duljina kabela nije kritièna,

odnosno impedancija se bitno ne mije-nja promjenom duljine koaksijalnogakabela. Kako se ne bi inducirale VFstruje u opletu koaksijalnog kabela, onse vodi pod kutom od 90° u odnosu nabipol, jer je jakost elektromagnetskogapolja (EM) najmanja uz središte bipola.Da bi se to potpuno uklonilo, može senamotati VF èok ili staviti feritne perle,ali 2 m od prikljuènice, jer se VF napon ukabelu ne javlja od povratnih struja, veæse inducira u opletu kabela zbog jakogpolja u blizini antene. Takoðer je potre-bno uzemljiti odašiljaè.

postaviti horizontalno ili vertikalno,upotrebljavajuæi odgovarajuæe uobièa-jene PVC cijevi. Kad se postavlja verti-kalno dobije se kružni dijagram, apostavljanjem horizontalno usmjerenidijagram zraèenja. To treba uzeti u obzirkod postavljanja antene. Dijagramzraèenja prikazan je na slici 4. Za bliževeze preporuèa se horizontalno posta-vljanje, a za DX rad vertikalno. Antena9A4ZZ bipol vrlo je uèinkovita i jak izvorVF zraèenja, te nije preporuèljivo biti unjezinoj blizini kada se radi snagomveæom od 100 W.

Antena 9A4ZZ bipol ima prednost uodnosu na EH antenu jer je simetriènai nema problema s VF strujama pokoaksijalnome kabelu, te se lakšeugaða. U odnosu na antenu magneticloop ima deset puta veæu širinu opsegarada ugoðene antene, nema skupih ikritiènih sastavnica.

d2

d1 d3

C1C1

Ls

D �

CC L

50 �

Slika 3. – Nacrt antene 9A4ZZ bipol

Tablica 1.

f/MHz d1/cm d2/cm d3/cm D/cm Broj zavoja L Broj zavoja Ls1,8 70 70 35 11 230 703,5 80 70 35 5 260 507 45 35 12 5 130 25

14 20 14 12 3 133* 12

*Bakrena žica 1 mm (lakom izolirana)

Slika 4. – Dijagram zraèenja antene 9A4ZZ bipol

Slika 5. – Izgled izraðene antene za160-metarski opseg

Postavljanje antene 9A4ZZ bipolBuduæi da je elektrièno polje u blizini

antene vrlo jako, antenu je potrebnoodmaknuti od metalnih objekata kakobi se sprijeèili gubici. Preporuèa sepostaviti antenu na visini od najmanjedesetine valne duljine. Antena se može

antene

jpetrovicRectangle

jpetrovicPencil

jpetrovicPencil

jpetrovicOval

jpetrovicLine

jpetrovicRectangle

jpetrovicText BoxP

jpetrovicText BoxP, širine 5 -10cm

www.hamradio.hr

Tehnièke karakteristike antene 9A4ZZ bipol za 160-metarski opsegElektrièni podaci- VSWR 1:1 na 50 Ω.- Ulazna impedancija prilagodiva po cijelom opsegu na 50 Ω.- Maksimalno dopuštena privedena VF snaga 500 W (PEP za SSB/CW).- Širina opsega antene pri VSWR 2:1 je 50 kHz.- Polarizacija H/V zavisno od postavljanja.- Dimenzije: duljina/promjer: 240 cm/11cm.

Tehnièke karakteristike antene 9A4ZZ bipol za 80-metarski opsegElektrièni podaci- VSWR 1:1 na 50 Ω.- Ulazna impedancija prilagodiva po cijelom opsegu na 50 Ω.- Maksimalno dopuštena privedena VF snaga 500 W (PEP za SSB/CW).- Širina opsega antene pri VSWR 2:1 je 150 kHz.- Polarizacija H/V zavisno od postavljanja.- Dimenzije: duljina/promjer: 240 cm/5 cm.

Tehnièke karakteristike antene 9A4ZZ bipol za 40-metarski opsegElektrièni podaci- VSWR 1:1 na 50 Ω.- Ulazna impedancija prilagodiva po cijelom opsegu 50 Ω.- Maksimalno dopuštena privedena VF snaga 500 W (PEP za SSB/CW).- Širina opsega antene pri VSWR 2:1 je 300 kHz- Polarizacija H/V zavisno od postavljanja.- Dimenzije: duljina/promjer: 120 cm/5 cm.

Tehnièke karakteristike antene 9A4ZZ bipol za 20-metarski opsegElektrièni podaci- VSWR 1:1 na 50 Ω.- Ulazna impedancija prilagodiva po cijelom opsegu 50 Ω.- Maksimalno dopuštena privedena VF snaga 500 W (PEP za SSB/CW).- Širina opsega antene pri VSWR 2:1 je 600 kHz.- Polarizacija H/V zavisno od postavljanja.- Dimenzije: duljina/promjer: 40 cm/3 cm.

(Konstruktor antene 9A4ZZ bipol je Mladen Petroviæ, 9A4ZZ,www.hamradio.hr/9A4ZZ.)

20 Radio HRS – 2/2007

Slika 6. – Izgled izraðene antene za 80-metarski opseg

Slika 7. – Izgled izraðene antene za 40-metarski opseg

Slika 8. – Izgled izraðene antene za 20-metarski opseg

antene