Ideea de a construi aceasta antenna mi-a venit dupa ce am vazut materialul publicat de ZS6AAA (indicativul actual ZS6AA), material disponibil la urmatoarea adresa de web: http://zs6aa.files.wordpress.com/2008/02/roo.pdf

Practic este vorba de un quad dimensionat pentru banda de 20m, alimentat cu un segment de linie paralela in lungime de 10,6 m, cu impedanta cat mai mare (600-800 ohmi). Acest segment de jumatate de lungime de unda (pentru banda de 20m) nu afecteaza functionarea pe frecventa fundamentala, impedanta care apare la capatul liniei paralele fiind identical cu cea a quad-ului. In celelalte benzi,  linia paralela se comporta ca un transformator de impedanta.

2.                   Calculul quad-ului

Pentru calculul dimensiunilor quad-ului (frecventa de rezonanta aleasa fiind 14.050 Mhz), am folosit programul MMANA-GAL, introducand parametrii specifici locatiei si al materialelor folosite (inaltime fata de sol si diametrul conductorului). Pentru o inaltime a bazei antenei fata de sol de 8m si un cablu cu diametrul de 2,5mm (cu camasa de PVC) dimensiunile celor 4 laturi au reiesit a fi 4 x 5,55m (a fost aplicata si reducerea cu 2% a dimensiunilor datorata camasei de PVC).

Linia paralela a fost construita tot din cablu de 2,5mm diametru, cu camasa de PVC, cu distantieri care asigura o distanta de 20cm intre fire. Impedanta aproximativa (care reiese din calcule) ar fi de 600 ohm. Lungimea liniei paralele este de 10.63 m.

3.                   Impedante, calcule si socoteli

  Pentru a intelege ce se intampla, va prezint un tabel cu impedantele care apar in diverse puncte, in functie de frecventa de lucru, rezultate ca urmare a simularii facute cu MMANA-GAL a modelului fizic realizat.

L=10.63 m

Dupa cum se vede din tabele, desi quad-ul a fost realizat la dimensiunile necesare pentru a rezona la frecventa de 14.050, adaugarea liniei paralele conduce la "fuga” frecventei de rezonanta a intregii antene.

Avand in vedere faptul ca singura modalitate de a regla antena este cea de a modifica lungimea liniei paralele, am facut cateva simulari pentru a identifica varianta in care SWR-ul este acceptabil iar frecventele de rezonanta cad cel putin in gamele de lucru. Dupa mai multe simulari am identificat lungimea de 10.10 m.

L=10.10 m

4.                   Realizare practica

Penatru realizarea practica am folosit pilonul telescopic de la Spiderbeam (modelul de 12 m) caruia nu i-am mai folosit primele doua elemente subtiri din varf. Elementele orizontale le-am realizat din doua vergele de pescuit tot din fibra de sticla. Lungimea unditilor era de 6 m dar am elimininat primul elementi din varf si o parte  din elementul gros. Aceatsa eliminare a fost facuta pentru a putea introduce vergelele pe teava de ppr care face prinderea (vezi foto detaliu). Piesa de prindere este o cruce de PPR cu diametrul interior de 32, aceasta intrand pe telescopul vertical. Cele doua orificii laterale au o reductie de la 32 la 25 si cate 25 de centimetri de teava PPR. O solutie mai eleganta este oferita de cei de la Spiderbeam,  Spreader Kit for 1ele Quad , http://www.spiderbeam.com/product_info.php?info=p225_Spreader%20Kit%20for%201ele%20Quad.html .

Foto 1: vedere de ansamblu

Foto 2: detaliu prindere varf

Foto 3: detaliu cruce PPR

Foto 4: detaliu prindere brat orizontal

5.                   Conectare la transceiver

Prima incercare am facut-o montand dupa linia paralela a unui balun cu raportul de 2:1, dupa care mi-au mai trebuit 4m de RG213 pana la Z-match-ul de langa transceiver. De mentionat ca balunul este home made si nu pot garanta deocamdata performantele acestuia. Mai mult ca sigur, in limita timpului liber existent, voi face masuratorile necesare si eventualele reglaje posibile (24 mai 2010)

Dupa reluarea simularilor am constatat o greseala care a condus la decizia de a monta balunul 2:1. Astfel am tras concluzia ca ZS6AA are perfecta dreptate, balunul trebuie sa fie 1:1, deci voi proceda la reglaje (scurtarea liniei paralele) dupa inlocuirea balunului. (25 mai 2010)

6.                   Rezultate in traffic

Avand in vedere ca antena am instalat-o doar de doua zile, acest paragraf va fi completat in timp, in paralel cu reglajele ce vor fi efectuate.

26 mai 2010

Reglaje

Prima scurtare

Dupa inlaturarea balunului 2:1 si refacerea simularilor MMANA am procedat la scurtarea liniei paralele pentru aducerea ansamblului la un set de frecvente de rezonanta acceptabile pentru traficul radio.

Conform simularilor MMANA daca as fi scurtat linia paralela la lungimea de 10,10 metri, setul de frecvente de rezonanta ar fi rezultat: 7.076 – 14.225 – 21.280 – 28.345.

Dupa scurtarea fizica cu 53 cm, a rezultat lungimea liniei paralele = 10.10 metri.

Setul de frecvente obtinut este:                                      6.950 – 14.050 - 20.950 – 27.950

 Din interpolari imi rezulta ca o scurtare a liniei cu 10 cm conduce la o crestere a frecventei de rezonanta aproximativ 100 khz (socotit in banda de baza, cea de 14Mhz).

Urmatoarea scurtare va fi facuta cu aproximativ 15cm, pentru a ma apropia de setul ideal, cel cu caractere rosii (7.076 – 14.225 – 21.280 – 28.345 ).

Totodata, desi pare mai complicat, voi incerca sa testez antenna cu mai multe balunuri, pentru a determina pentru fiecare banda optimul necesar. Pentru doresc sa fac o comparatie a antenei in trafic in banda de 7Mhz, voi incepe cu un transformator de impedanta folosit la antenele YAGI (12.5 – 50 ohmi), compus din doua bucati de RG213U in lungime fiecare de aproximativ 6,9 metri.

Pentru a fi inteles interesul meu arat mai jos o comparatie a diagramelor de radiatie ale acestei antene cu cea a delta loop-ului folosit anterior, dar alimentat in diverse moduri.

Diagrama rosie – antena delta loop alimentata la lambda/4 de la varf, pe un slopper de coborare

Diagrama albastra - antena delta loop alimentata in colt

Diagrama verde – antena delta loop alimentata in mijlocul bazei.

Diagrama neagra – antena QUAD multiband

A doua scurtare

…………………………………………

…………………………………………

Rezolvarea problemelor de adaptare a impedantelor

Problema adaptarii impedantelor am incercat sa o rezolv cu stub-uri de cablu coaxial RG213U.

Z in = impedanta antenei

Z out = impedanta cablului coaxial folosit