U magnetické smyčky jsem řešil, jak se vůbec dostat na frekvenci, kam kondenzátor na svém fyzickém minimu pořád nestačil. U Positive V dipólu šlo o něco jiného – mít konečně pořádnou mapu toho, jak se ta anténa chová v celém rozsahu nastavení. A jako obvykle se nejzajímavější věci ukázaly cestou, ne v tom, co jsem hledal na začátku.

O jakou anténu jde

Positive V dipól vznikne spojením dvou antén JPC-350 do jednoho napájecího bodu. Vertikál se zkracovací cívkou, který normálně stojí sám s protiváhou, se tu použije jako polovina symetrického dipólu – ramena jdou od napáječe šikmo vzhůru do tvaru V, rozevřené pod úhlem 120°. Střed antény byl při měření 1,2 m nad zemí. Hlavní výhoda proti samostatnému JPC-350 je, že protiváha úplně odpadá – dipól je vůči zemi elektricky nezávislý.

Jako zářič se zde používají teleskopické pruty, které jsou plynule nastavitelné (dále v článku označováno jako SEKCE). V SEKCI 0 je teleskop plně zasunutý, délka zářiče je 50 cm. V SEKCI 13 je naopak plně vysunutý, 552 cm. Anténa má samozřejmě dvě poloviny, takže celkové rozpětí špička–špička je dvojnásobkem délky jedné sekce. Měřil jsem po celých sekcích – jednak kvůli rychlosti, jednak proto, že jde o pevné, opakovatelné nastavení, ke kterému se dá kdykoli vrátit a mít jistotu, že měřím pořád to samé.

Jak vznikla rezonanční mapa

Postup byl přímočarý. V SEKCI 0, kdy jsou všechny části teleskopu zasunuté, jsem analyzátorem SAA-2N udělal širokopásmové rozmítání celého spektra – postupné proměření kmitočtu krok za krokem, kdy přístroj sám hledá, kde anténa rezonuje. Každý nalezený vrchol jsem zapsal i s SWR a reálnou impedancí R. Pak jsem vysunul SEKCI 1, rozmítání zopakoval, a tak dál až po SEKCI 13 – v jednom měřeném segmentu se přitom běžně objevily 2–3 vrcholy najednou. Dohromady z toho nakonec vzniklo 246 naměřených rezonancí.

Pro představu, jak taková mapa vypadá, tady je pár vybraných bodů – základní (nejnižší) rezonance na vybraných sekcích:

Základní rezonance klesá pěkně plynule od 129,25 MHz na SEKCI 0 až po 13,375 MHz na SEKCI 13 – skoro celá dekáda kmitočtů z jedné antény, jen posunem teleskopu.

Model, co vyšel líp, než jsem čekal

Ještě před dokončením celého měření jsem z prvních šesti sekcí odhadl, že vyšší rezonance leží zhruba na lichých násobcích té základní – 3×, 5×, 7×… Podobné chování jako u antény naladěné na čtvrtinu vlnové délky. Jakmile jsem naměřil kompletní data ze všech čtrnácti poloh, šlo to konečně ověřit pořádně.

Ze 172 predikovaných rezonancí jich 160 sedělo na reálně naměřených vrcholech s odchylkou do 6 %, průměrně jen 2,2 %. Na tak jednoduchý model dost slušný výsledek.

Kalibrační pastička

Tady jsem si vzpomněl na to samé zklamání jako u smyčky. Z hrubé lineární interpolace mezi dvěma sousedními sekcemi vyšla pro 77,725 MHz (jeden ze sdílených kmitočtů, kde se dá vysílat bez radioamatérské koncese) potřebná délka zářiče 91,8 cm. Po reálném doměření to bylo ale 84 cm. To je chyba přes 8 %.

Poučení stejné jako tenkrát – lineární škálování má svoje meze, hlavně tam, kde je mezi měřenými body větší skok. Moje kalkulačka pro odhad polohy bude tedy prozatím sloužit jen jako orientační pomůcka, kde vůbec začít doměřovat, časem po získání dalších dat už snad bude použitelná i pro výpočet přesné hodnoty pro nastavení.

Kam stačí jen delší teleskop

Samotná anténa JPC-350 funguje jako vertikál bez cívky až od pásma 20 m – stačí na to přes pět metrů teleskopu a drátová protiváha. Cívka je nutná až od pásma 40 m dolů, kde teleskopu na potřebnou elektrickou délku prostě nestačí jeho fyzická délka.

Positive V dipól vznikne spojením dvou takových antén, takže je k dispozici hned dvojnásobek délky, bez nutnosti řešit protiváhu a její mnohdy komplikované umístění. A ukázalo se, že SEKCE 13 sama o sobě dává základní rezonanci 13,375 MHz – to je pod hranicí 20 m pásma (14,2 MHz), tedy kmitočet, na který by samostatná anténa se svým jedním teleskopem bez cívky a dobré protiváhy nedosáhla. Vysunutím teleskopu někde mezi SEKCI 12 a 13 (odhadem kolem SEKCE 12 + 10,5 cm, s tou známou nejistotou kolem 8 % z předchozího bodu) jde tedy 20 m naladit i na Positive V dipólu úplně bez cívky. Stejně tak bez cívky vycházejí i 17, 15 a 12 m.

Kam to vlastně létá

Nízké SWR pořád neznamená, že anténa vyzařuje tam, kam potřebuju. U smyčky to byl poměr vyzařovacího a ztrátového odporu, tady je to hlavně o výšce nad zemí.

Spočítal jsem, jak by anténa měla přibližně vyzařovat s ohledem na svůj tvar (V s úhlem 120°) a výšku nad zemí (1,2 m) – včetně toho, jak se signál odráží od země zpátky nahoru.

Výsledek celkem jasný. Na 20 m, 10 m i CB je při téhle výšce anténa prakticky čistě NVIS, špička vyzařování leží těsně u zenitu a v 10° nad obzorem je útlum -14 až -18 dB. Na 6 m vychází špička níž, kolem 45° elevace, protože stejná fyzická výška představuje větší podíl kratší vlnové délky.

Pro blízká a regionální spojení odrazem od ionosféry je to v pohodě. Na DX v nízkých úhlech by anténa potřebovala mnohem víc výšky nad zemí – kdyby anténa byla výš, řekněme na stožáru 3 až 5 metrů místo 1,2 m, vyzařování by se díky nižším úhlům citelně zlepšilo.

Sdílené kmitočty jako drobnost na okraj

Porovnal jsem všech 246 naměřených vrcholů s reálně přidělenými radioamatérskými a sdílenými pásmy (aktuální Všeobecné oprávnění č. VO-R/16/05.2020-6 z roku 2020). Do skutečně použitelného pásma padlo jen 11 bodů, většina do 70 cm (430–440 MHz), zbytek náhodou do 6 m. Měření totiž mapovalo anténu jako celek, ne konkrétní přidělené frekvence – takže drtivá většina naměřených bodů logicky padla mimo ně. Zajímavé je spíš to, že těch pár shod tam vůbec je.

Shrnutí

Positive V dipól je dobrá volba tam, kde chci pokrýt široký rozsah pásem jednou anténou bez řešení protiváhy. Slabina je ve výšce instalace – při metru dvaceti nad zemí je vyzařování na většině pásem čistě NVIS, na DX by to prostě chtělo vyšší stožár.

Rezonanční mapa a predikční model teď dávají slušný základ pro to, kam sáhnout při ladění na konkrétní pásmo. Ale jako u smyčky – skutečnou účinnost a směr vyzařování nakonec v tomto případě určuje hlavně výška nad zemí, ne jen správná délka „drátu“.

Až budu mít doměřené i pásma s cívkou (80–12 m) a ověřené nastavení oproti výrobcem uváděným hodnotám, bude to na další článek.

73, Kuba, OK2ZIL