Κατασκευή APT κεραίας θεωρία

Αυτό το άρθρο το είχα ετοιμάσει για να το στείλω στο περιοδικό SV NEA. Τελικά το δημοσιεύω εδώ για πίο άμεσα.


Μια ιδανική κεραία εύκολη στην κατασκευή και πολύ αποδοτική είναι μια cross dipole κεραία συντονισμένη για τις συχνότητες των APT σημάτων, δηλαδή στους 137Mhz. Μια τέτοια κεραία λαμβάνει άριστα το σήμα από τους δορυφόρους ΝΟΑΑ, πάντα όμως αυτό ώς γνωστό εξαρτάται και από την θέση στην οποία είναι τοποθετημένη. 
Χρειάζεται ανοιχτό σημείο και η δυνατόν μεγαλύτερο εύρως ουρανού(λογικό), χωρίς φυσικά ή τεχντιτά εμπόδια.

Τα υλικά που θα χρειαστούμε είναι τα εξής:
  1. Αλουμίνιο σωλήνα 12mm
  2. Αλουμίνιο στρατζαριστό για το boom της κεραίας
  3. Λαμαρινόβιδες (μακριες-κοντές) - ανοξείδοτες
  4. Ακροδέκτες
  5. 2 x ηλεκτρολογικά κουτία αδιάβροχα
  6. 4 x κυκλικοί σφυγκτήρες καλωδίων
  7. 1 x PL ή N-TYPE chassis
  8. 81mRG-59 για την κατασκευή του phasing harness
  9. Πένσα, κόφτη, κατσαβίδι, μικρή σέγα κτλ
  10. Σιλικόνη

Πριν την πρακτική κατασκευή της κεραίας ας εξηγήσουμε την λειτουργεία της. Η κεραία αυτή είναι μια κεραία κάθετων διπόλων κυκλικής πόλωσης. Τα δύο δίπολα με συγκεκριμένο μήκος τοποθετούνται κάθετα μεταξύ τους και σε συγκεκριμένη απόσταση. Επίσης χρησιμοποιούμαι phasing harness για την επίτευξη της κοινής λειτουργείας αυτών σε διαφορά φάσης 90 μοιρλων ώστε να πετυχουμε την κυκλική πόλωση.
Τα δίπολα που θα φτιάξουμε θα είναι λ/2 της συχνότητας που θέλουμε. Άρα έχουμε τους παρακάτω υπολογισμούς με βάση τους γενικούς μαθηματικούς τύπους.

Συχνότητα 137,500Mhz



Όπου στον παραπάνω τύπο έχουμε
λ = μήκος κύματος
c = ταχύτητα του φωτός(299.792.458 m/sec)
f = συχνότητα

Άρα:



Άρα για τους 137.500Mhz έχουμε μήκος κύματος 2,18m
Για την κατασκευή λ/2 διπόλου έχουμε:

2,18/2 = 1,09m το κάθε στοιχείο


Απόσταση μεταξύ crossed dipole με τους ανακλαστήρες πρέπει να είναι λ/4 με μεταξύ τους γωνία 90 μοιρες.
Υπολογίζοντας την απόσταση L, μεταξύ διπόλων της κεραίας και του ανακλαστήρα:


Σημείωση: Μικρή απόκλειση στα μήκη των στοιχείων και των αποστάσεων δεν μας πειράζει και τόσο πολύ λόγο του ότι είναι μια κεραία ακρόασης και όχι εκπομπής. Έτσι λοιπόν μετά από γρήγορους υπολογισμούς μπορούμε να έχουμε μια ανοχή ±2cm στο μήκος των διπόλων.


Υπολογισμός μήκους καλωδίου φάσης(phasing harness)

Για να υπολογίσουμε το μήκος του καλωδίου φάσης της κεραίας χρειαζόμαστε τα παρακάτω:
  1. VF = Velocity Factor καλωδίου
  2. Z = Impedance κεραίας και καλωδίου
Άρα:


Οπότε το μήκος του phasing Harness θα είναι 36,95εκ

Κάθε δίπολο μετά από τα παραπάνω ,ως προς την συχνότητα(138Mhz), θα έχει Z πολύ κοντά στα 50Ω ,αν όχι 50Ω που είναι το ιδανικό. Με αυτό το δεδομένο τα 2 δίπολα συνδεδεμένα μεταξύ τους θα έχουν πλέον Z περίπου ίσο με 100Ω.


Με τους παραπάνω υπολογισμούς έχουμε καταλάβει πλέον το "γιατί" της συγκεκριμένης κεραίας! Από εκεί και πέρα μένει το μεράκι μας και το πώς θα την κατασκευάσουμε, όπου και δεν είναι και πολύ δύσκολο, παρα μόνο θέλει λίγο χρόνο και όχι βιασύνη!!! Καλή επιτυχία!


73's 



Popular posts from this blog

Delta Loop Antenna 10m-11m + Balun 4:1