Trap-dipol M0PLK.docx

Trap-dipol M0PLK

  Pewnego letniego dnia prowadziłem łączności na pasmie 80 metrów. Jednym z moich rozmówców był Artur SQ2PLK, znany szerzej spod swojego angielskiego znaku M0PLK. Znałem z opisów jego wielopasmową deltę, ale on rozmawił,uzywając wielopasmowego dipola, który opracował kiedyś dla wyprawy dx-owej i używał go w czasie pobytu w Polsce. Słychać go było bardzo dobrze. Porównywalnie z innymi stacjami, a nadawał przy uzyciu anteny o rozpiętości ramion zaledwie 26 metrów! Poprosiłem o udostępnienie konstrukcji. Umówiliśmy sę na dyskusje na Skype. Dostałem mailem plik z programu MmanaGal i zacząłem analizować konstrukcję..... NIC SIĘ NIE ZGADZAŁO z moją dotychczasową wiedzą. W końcu jedyny znany mi trap-dipol, to była słynna W3DZZ...Tutaj trapy odcinały część anteny dla wyższych pasm, ale również COŚ wydłużało elektrycznie ramiona do pasm niższych.Najwyraźniej trzeba zadbać o to, żeby cewki miały założoną w projekcie indukcyjność.   Antena została zaprojektowana dla 3 niskich pasm KF, czyli dla 80, 40 oraz 30 metrów. Całkowita długość anteny to około 26 metrów i to miało wystarczyć.... Wcześniej robiłem dipole wydłużane indukcyjnie i z moich doświadczeń wynikało, że nie należy skracać fizycznego rozmiaru anteny poniżej 50%. Ten parametr się zgadzał, ale trapy były dziwne.... Rezonanse trapów były poza pasmami!!! Pomyślałem, że nie tylko trapy, ale i reszta anteny ma kolosalne znaczenie dla jej rezonansu. Tak to przyjąłem i zabrałem się za kopiowanie konstrukcji.

Cewki zostały nawinięte na rurze kanalizacyjnej o średnicy 40mm. Uciąłem 4 kawałki takiej rury, dwa o długości 10cm i dwa o długosci 8 cm.

Z wyliczeń wynikało, że obwody bliższe centrum anteny powinny mieć 12 zwojów drutu elektroinstalacyjnego 1mm2 w izolacji igielitowej, a cewki odleglejsze 25 zwojów takiego samego przewodu. Kondensatory dla obwodów wykonałem z płytki laminatu dwustronnego o wymiarach około 30x50mm. Ściągnąłem laminat z brzegów, żeby zapewnić odpowiednią izolację na przegach i metodą skrobania/ wycinania kawałków miedzi, dobrałem pojemnośc kondensatorów. Około 1,5 cm od brzegów rury zainstalowałem zaciski ze śrub M5 z nakrętkami. Wszystko ze stali nierdzewnej. Wnętrza rur zalałem pianą budowlaną pistoletową i zostawiłem do następnego dnia w celu dobrego odgazowania piany. Oczywiście uprzednio sprawdziłem częstotliwośc rezonansową sporządzonych trapów przy pomocy przyrządu Max6. Końcówki rur na drugi dzień wyczyściłem na głębokość około 6mm z nadmiaru piany i zalałem klejem pistoletowym na gorąco. Pianka budowlana się utlenia łatwo i koniecznie trzeba ją zabezpieczyć przed czynnikami atmosferycznymi. Po końcowym zestrojeniu anteny zabezpieczyłem cewki wężami termokurczkiwymi.

Dociąłem odcinki kabla PKA kupionego kiedyś z wojskowego demobilu. Każdy odcinek przyciąłem nieco dłuższy, żeby mieć zapas do strojenia nateny.  Gotowa, zmontowana antena zawisła pomiędzy moim blokiem a pobliskim kasztanem w celu zestrojenia. Pomiary wykazały wyraźne rezonanse na częstotliwościach 3,014, 6,914 oraz 10,086 MHz. Byłem zadowolony, gdyż praca nie poszła na marne. Teraz tylko "zabawa we fryzjera" i antena będzie strioła tam, gdzie należy. Pierwsze przycinanie wyłącznie odcinków najbliższych środkowi anteny i złapałem rezonans w paśmie 30m... A później spadł deszcz i koniec pracy. Deszcz groził zniszczeniem laptopa i Maxa.... Szkoda.

Następnego dnia ruszyłem na spotkanie grupy SP-QRP, które odbywało się w Burzeninie. Antena pojechała ze mną. Laptop i Max również. Antena wymagała zestrojenia pozostałych 2 pasm przecież. Poza tym hasło tegorocznego spotkania grupy było "nie ma QRP bez dobrej anteny". Niech ją sobie wszyscy obejrzą i może nawet wypróbują na pasmach.... Antena zawisła i pomiar wykazał z lekka inne częstotliwości rezonansowe. Nic dziwnego. Przecież nie samą anteną antena żyje. Otoczenie się zmieniło, to i rezonanse z lekka odjechały.... Jednak nie dane mi było nasroić antenę. Przyszedł Piotrek SP6QKP, podłączył swojego K1 i zaczął łączności. Na nic się zdały moje próby persfazji, że możeby tak zestroić najwpierw antenę.... Piotrek na CW z mocą 2,5W "obskoczył Euroipę", a ja opowiadałem o tej antenie zgromadzonym kolegom.
Tydzień później antena pojechała ze mną do Małecza, gdzie odbywała się impreza pabianickiego hufca ZHP pod nazwą "Harcerski start". Jako klub organizowaliśmy tam konkurencję "łowów na lisa", czyli amatorskiej radiopelengacji. Po zawodach rozwiesiłem antenę między drzewami i z pomocą Łukasza SQ7BFS ją w końcu zestroiłem. Pomiary Maxem6 wykazały ładne rezonanse we wszystkich 3 zaprogramowanych pasmach amatorskich.

Łukasz zabrał się za łączności przy użyciu tej anteny i był zadowolony. Pracował głównie na paśmie 40m.

Tak zestrojona natena pojechała ze mną na Kaszuby na zlot maxiskuterowy, gdzie ja dla odmiany rozwinąłem radiostację, żeby wziąć udział we wrześniowej turze zawodów PGA. Antena zawisła w dość gęstym lesie na jeziorem Wdzydze na wysokości około 4-5m. Zasilana była kablem RG58 dobrej jakości i długości około 27m. W zawodach PGA startuję w grupie QRP na CW. Mój wynik z tej tury nie odbiegał od wyników, jakie osiągałem, startując z domu, gdzie mam między blokami rozwieszoną deltę SP7LA.

Uznałem, że moje zainteresowanie tą anteną było ze wszech miar uzasadnione. Wynagrodziła włożony w nią trud dobrą skutecznością oraz uniwersalnością. To jest dobra, warta naśladowania konstrukcja.

Opis techniczny:

Odcinek 1 z wyliczeń ma mieć długość 6,56mPo zestrojeniu ma długość 6,37m

Odcinek 2 z wyliczeń ma mieć długość 1,99mPo zestrojeniu ma długość 1,88m

Odcinek 3 z wyliczeń ma mieć długość 4,95mPo zestrojeniu ma długość 5,73m

 
Dane obliczeniowe trapów:

Trap1 Cewka 5,5uH, kondensator 48,7pF, rezonans 9,73MHz

Trap2Cewka 13uH, kondensator 40,94pF, rezonans 6,9MHz

Trapy w mojej antenie mają rezonanse:

Trap 1 -> 9,8MHz

Trap 2 -> 6,9MHz
Nie podaję danych kondensatorów, gdyż były one wykonywane ręcznie z laminatu dwustronnego. Zmierzyłem mostkiem pojemnośc całej płytki laminatu. Obliczyłem, jaka jest pojemność 1cm2 płytki i przyciąłem odpowiednie kawałki, pamiętając o zapasie na odarcie brzegów z laminatu. Gotowe kondensatory miały pojemności zmierzone mostkiem wielkości 41 oraz 49pF.

Pora na wrażenia testerów anteny

Tak o antenie napisał Piotrek SP6QKP

W Burzeninie, jak co roku, zastała nas "zamówiona" pogoda: ciepło, bezwietrznie, słonecznie wręcz idealnie, żeby powiesić na drzewie jakąś antenę i użyć jej do wszystkim nam znanych celów.Jak tylko zobaczyłem Kubę i zamieniłem z nim kilka słów, od razu wiedziałem, że będzie się działo, tym bardziej, że formuła Warsztatów - Burzenin 2011 miała być jeszcze bardziej sprzyjająca tego typu aktywności.Zaczęło się!

Dobrze, że mieliśmy w bagażniku dyżurny spining, bo dzięki niemu Stefan szybko uporał się z czubkami wybranych drzew. Jeszcze tylko trochę dodatkowej linki podciągającej (oj, drzewo okazało się wysokie, a operator spiningu bardzo doświadczony w wybieraniu wysokich drzew) i antena zawisła gotowa do dalszych działań. Niestety Kuba zdążył tylko podłączyć swojego MAX'a 6 i sprawdzić, że założenia teoretyczne w zasadzie pokrywają się z wynikami i ... to by było na tyle, bo jak już wcześniej napisał dorwałem się do końcówki fidera i klucza, żeby praktycznie zweryfikować założenia projektowe. Miałem swoje powody. Na krótko przed przyjazdem do Burzenina moje K1 otrzymało nową funkcjonalność - urządzenie zostało wyposażane w dedykowaną przez producenta wewnętrzną automatyczną skrzynkę antenową. Dlatego taka antena była dla mnie świetnym polem doświadczalnym. Tym bardziej, że antena Kuby została zaprojektowana do pracy na pasmach 80, 40 i 30 m, a moje K1 posiada wbudowane "serduszko" (czyt. płytkę filtrów i kwarców) pracujące na 40, 30, 20 i 17m.

Okazało się, że zarówno antena, jak i moje urządzenie przeszły chrzest bojowy śpiewająco, tzw. wszystko śpiewało telegrafią. I to w obu kierunkach. Skrzynka pozwoliła dopasować antenę na wszystkich pasmach radia, a po zestrojeniu antena pokazała, co potrafi. Co to oznacza? Oznacza, to tyle, że nawet na pasmach 20 i 17m można było się skutecznie komunikować. W sumie pracując mocą około 2,5W na pasmach od 40 do 17m przeprowadziłem kilkanaście łączności o ogólnej rozpiętości sięgającej na całą Europę. Miłym zaskoczeniem był fakt, że wszystkie stacje z którymi nawiązałem łączności były dobrze lub umiarkowanie słyszalne, a odpowiedzi dostawałem po jednym, czy dwóch zawołaniach. Po próbach pozostało we mnie uczucie, że antena tak samo dobrze "słyszy, jak i nadaje", co jest szczególnie cenne podczas pracy QRP.

Piotr, SP6QKP

Dla odmiany Łukasz SQ7BFS napisał tak:

Po podłączeniu nowej anteny Kuby do naszego mobilowego radia IC-706Mk2G, dało się słyszeć charakterystyczny szum i gdzieś obok niedostrojony sygnał stacji. Ogół zjawisk przedstawiał się nader wyśmienicie. Wystarczy tu wskazać lokalizację ? cudowny, pachnący las a także biegający dookoła harcerze co chwilę zadzierający do góry głowy i pytający ?A co to jest??. A to właśnie nowe druty Kuby, dzięki którym już za chwilę mieliśmy nawiązać łączności z całą Polską i nie tylko.

Zaczynam przeszukiwanie pasma. Jest godzina 12:00 UTC. Na 80m oczywiście nic poza szumem. Po przełączeniu się na pasmo 40m pojawia się uśmiech na naszych mordkach. Bardzo silnie odbieramy sygnały stacji europejskich. Niestety nie ma już czasu na wyławianie słabszych a bardziej atrakcyjnych stacji. Jest 14:00 czasu lokalnego, ostatni dzień pobytu harcerzy na zgrupowaniu i zaczynają się porządki, pakowanie, podjeżdżają autokary. Ja ustawiam się w okolicach 7,160 MHz i rozpoczynam wywołanie ogólne. Zaczęło się ładnie. Bardzo szybko pojawił się pierwszy korespondent, który przekazał nam bardzo dobrą opinię dotyczącą sygnału naszej stacji (SP7PTK/7). Pracujemy z mocą 80W a radio jest połączone z anteną za pośrednictwem skrzynki antenowej AT-7000. Przez 40 minut pracy stacji przeprowadziliśmy łączności z niemal każdym okręgiem wywoławczym w Polsce a także ze stacjami z Niemiec. Za każdym razem zbieraliśmy pochlebne opinie o naszym sygnale. Również my nie mieliśmy problemów z odbiorem korespondentów. Oznacza to m.in., że antena której używaliśmy dobrze się spisywała. 
Bardzo dziękujemy Kubie (i przede wszystkim Arturowi M0PLK) za możliwość poznania tej nowej dla nas konstrukcji i wypróbowania jej. Mamy nadzieję, że znajdzie ona jeszcze wielu zwolenników, szczególnie że pozwala na pracę w najpopularniejszym paśmie do łączności lokalnych (80m), zyskującym coraz większą popularność paśmie do łączności ?bliższych i dalszych? (40m) a także typowym paśmie do pracy CW (30m). Dla każdego coś dobrego. Ma ona jeszcze jedną bardzo ważną zaletę ? jej wykonanie jest tanie a jednocześnie nie jest trudne .