Praktikus gamma illesztés

Bizonyára sok rádióamatőr részére nem jelent újdonságot a következőkben ismertetésre kerülő gamma illesztés szerintem egy praktikus megvalósítása. Elnézést kérek azoktól, akik esetleg már régóta várnak a leírás megjelenésére. A késés egyik fő oka, hogy a leírtakkal kapcsolatos adatokat, módszereket nem pusztán elméletekre alapozom. A kísérletek elvégzéséhez építettem egy forgatható dipole antennát a 10m-es sávra. Az antenna alumínium csőből készült. Egy ilyen sugárzó megépítéséhez többféle módszer is létezik. Az egyik amikor a jól bevált drótból készült dipole-t készítjük el csőből. A másik lehetséges megoldás, amikor egy félhullámú elemet készítünk középen rögzítve. Az elem táplálására szintén több jó megoldás is létezik. Ezek közül szeretném kiemelni a gamma illesztést, mellyel a következő leírás foglalkozik. Az illesztés felhasználható pl. Yagi, kollineár típusú antennák táplálásához.

A félhullámú dipole antenna közepe elektromosan semleges (nincs RF feszültség) emiatt a koax külső része (árnyékolás) közvetlenül hozzákapcsolható. (Az elektromosan semleges középpontú elemek szigetelés nélkül a boomhoz rögzíthetők egyszerűsítve az antenna mechanikáját. A villámvédelme az ilyen antennáknak egyszerű, hiszen az összes fém elem a fő tartón keresztül földelhető.) A koax kábel belső ere hordozza az RF feszültséget, ezt az illesztési pontban kötjük az elemhez. A belső ér nem egyszerűen a dipól elemhez kapcsolódik, hanem egy rövid cső, ún. gamma tagon keresztül. Az illesztés része még egy kondenzátor mely a koax kábel belső ere és az illesztő cső között foglal helyet. A rövid cső és a kondenzátor gondoskodik a kapacitásról mely a dipól induktivitását elektromosan kiegyensúlyozza. Ebben az esetben nem szükséges kiegyenlítő transzformátor használata. Az antenna finomhangolása (minimális SWR megkeresése) a rövidzár tologatásával és a kondenzátor értékének állításával végezhető. Nézzük végig hogy egy forgatható dipole (legegyszerűbb antenna és táplálása) elkészítéséhez milyen alkatrészek szükségesek, és ezen alkatrészek mennyire bírják majd a kültéri elhelyezést.

antenna elem
  Hosszától függően állhat több egymásba tolt csőből is. Házilag viszonylag könnyen elkészíthető, igaz nem könnyű pontosan egymásba illő, erős csöveket találni. A környezeti hatásoknak jól ellenáll. Kapcsolódó cikk:
 
gamma illesztéshez felhasználható alumínium cső
  Beszerzése egyszerű. Az RH tartományban kb. 10mm átmérőjű alumínium cső megfelelő. A környezeti hatásoknak jól ellenáll.
 
bilincsek
  Feladatuk, hogy megadott távolságban rögzítség a gamma csövet az elemhez. Házilag elkészíthető. Az RH tartományban jól használható a 15 mm széles és 1,5 mm vastag alumínium lemez. A környezeti hatásoknak jól ellenáll. Fontos az elem és a cső közti időjárásálló kapcsolat.
 
változtatható értékű kondenzátor
  Segítségével végezhetjük el a finomhangolást, utána fix értékűre cserélhetjük. Csere után várható hogy a "finomhangoltság" romlik.Nagyobb teljesítmény használata esetén meghibásodása gyakori. Környezeti hatásoktól (víz, pára, hó) védeni kell. Szigetelt dobozban kell elhelyezni.

Természetesen egy ilyen egyszerű antenna elkészítéséhez is számtalan apró alkatrészre (pl. csavarok) van még szükség. Lehetőség szerint rozsdamantes anyagból készült csavarokat és "U" bilincseket használjunk. Figyelem! Kizárólag rozsdamentes acélból készült rugós alátéteket használjunk! Az egyéb anyagból készült (barkácsboltban kapható) alátétek egy tél után eltörnek, kis mozgás után kiesnek a helyükről!

A fenti táblázat figyelmes áttekintése után megállapíthatjuk, hogy a konstrukció leggyengébb eleme a finomhangolást segítő kondenzátor. Feladatunk tehát, az említett elem stabilabb, időjárásállóbb, teljesítményállóbb verziójának kidolgozása.

Egyik lehetséges megoldás, ha az említett kondenzátor helyett a szükséges kapacitást helyettesítő koaxkábel darabot helyezünk az illesztésbe. A kábel kapacitásának ismeretében meg lehet becsülni a szükséges darab hosszát. Ettől picit hosszabb kábel levágása és beforrasztása után a hangolást kezdjük a gamma csövet és az antennaelemet összekötő rövidzár bilincs optimális helyének megválasztásával. Keressük meg a minimális SWR értéket. Ne essünk kétségbe ez az SWR érték 2:1 körüli is lehet. A finomhangolást úgy végezhetjük, hogy a kábel szabad végéből pici darabokat lecsípünk és közben figyeljük az SWR alakulását. Ha szerencsénk van elég hosszú kábelt választottunk és a finom rövidítések hatására (kb. 1cm) az SWR javul. Ellenkező esetben rosszul becsültük meg a kellő hosszt sajnos másik, hosszabb darabbal kell próbálkozni. Célszerű a kábelt összetekerni és a tekercset valahol rögzíteni. Ezzel elkerülhetjük, hogy a kábeldarab mint sugárzó szerepeljen és ez módosulást eredményezzen az antenna sugárzási tulajdonságaiban. Nem használjunk túl vastag kábelt.

A másik lehetséges megoldás, hogy kihasználjuk a gamma tagot alkotó csövet és belőle egy kapacitást alakítunk ki. Jól bevált megoldás, ha ez a cső 10 mm-es átmérőjű 1,5 mm falvastagságú alumíniumból készül. Így a belső átmérő pontosan 7mm lesz. A kapacitás kialakításában jól felhasználható a H-500-as típusú koaxiális kábel. Vágjunk le egy szintén csak megsaccolható méretű darabot. Ez a fent említett antenna esetén kb. 60cm. Szabadítsuk meg a darab kábelt a külső műanyag szigeteléstől, a réz árnyékoló drótszövettől és az alatta lévő réz fóliától. Tegyük ezt úgy hogy közben a részünkre értékes belső eret és a rajta maradó (fehér) szigetelőt ne érje sérülés.

  A gamma tagnak használt cső és a megcsupaszított koaxkábel  

Egyenesítsük ki, így könnyű lesz beledugni a csőbe. A fent említett 10m-es sávra készülő forgatható dipole antennához én egy kb. 1,2 m hosszú csődarabot vágtam gamma tagnak. A cső belsejének kitisztítása után a levágott koaxkábel darabot elég könnyen beletolhatjuk. Ügyeljünk arra, hogy 3-5 cm-es darab maradjon a csövön kívül. Az így elkészült kapacitás egyben gamma illesztő is.

 
A gamma tag a kialakított kapacitással
 

A behangolást kezdjük a gamma csövet és az antenna elemet összekötő bilincs pozíciójának meghatározásával. Ha elértük a bilincs mozgatásával a legkisebb lehetséges SWR értéket, rátérhetünk a kapacitás beállítására. Rögzítsük az összekötő bilincs antennaelemhez kapcsolódó részét. A kialakított kapacitásunk külső része így mozgatható marad. A cső mozgatása a koaxiális kábel megmaradt részén kapacitás módosulással jár. Kis lépésekben húzzuk le a csövet.

  A kapacitás állítása a cső jobbra-balra irányú csúsztatásával történik  

Amennyiben nem tudjuk megközelíteni az 1:1–es SWR értéket picit módosítsunk a bilincs helyzetén is. Miután megtaláltuk a legoptimálisabb beállítást, picit még szépíthetünk az összeszerelésen. Jelöljük meg a koax kábel műanyag szigetelésén a gamma cső kezdetének pozícióját. Ezután húzzuk le a csövet teljesen. Mérjük meg mekkora rész volt a csőben.

  A szükséges kapacitáshoz kellő koax darab lemérése  

Részünkre ez a darab a fontos és még 2-3cm ami kilóg majd a csőből. Szabjuk le az új méretre a koax kábel belsőrészt, toljuk vissza rá a csövet.

  A kapacitással egybeépített gamma cső rögzítése   Forrasztás előtti pillanatok...  

Rögzítsük a bilincseket, végezzünk ellenőrző SWR mérést. Az antenna végleges telepítése előtt fontos hogy szigeteljük a koax kábel és a gamma cső találkozásánál valamint a gamma cső végét zárjuk le. Ha nagyobb teljesítménnyel akarjuk használni az antennát, fontos hogy a koaxkábel belső ere ne lógjon ki a szigetelésből. (a gamma csövön belül) Vízmentes szigetelésre jól használható a Gumián, kenhető gumi alapanyag.

Ezzel a szerintem valóban praktikus gamma illesztéssel megoldottunk egy másik alapvető problémát is. Ez a réz és az alumínium összekötésének problémája. Hogyan kössük rá a koax kábel belső erét az alumínium csőre?

A fent említett leírás számtalan verziója megtalálható az interneten is. Úgy gondolom, hogy a saját tapasztalataimmal kiegészítve hasznos lehet ez a magyar nyelvű leírás is.


©2001-2002 DXanTech.com minden jog fenntartva.
A weboldal tartalmának másodközlése, felhasználása csak a jogtulajdonos engedélyével lehetséges.