ROTOR ANTENOWY
Trochę ciekawych informacji, o możliwościach poprawy jakości odbioru programów radiowych UKF-FM 87.5-108 MHz, (napisanych językiem przystępnym dla nieprofesjonalistów) można też znaleźć na forum Radiopolska w temacie
(link);
Anteny UKF-FM, poprawa odbioru
Dobrym rozwiązaniem dla odbioru wielu programów silnych i słabych, bliskich i dalekich, z różnych kierunków, -jest antena kierunkowa o możliwie największym zysku energetycznym, (lub układ synfazowy dwóch takich anten), zamocowana na rotorze antenowym.
Z krajowych wyrobów, najsilniejsza jest antena 9-elementowa typu Yagi-Uda tzw."profesjonalna" do zakupienia w firmie "Dipol"
(link)
AR9/CCIR/UKF-FM
Duży zysk energetyczny anteny pozwala zrezygnować w większości przypadków ze stosowania przedwzmacniacza antenowego.
OBROTOWE MOCOWANIE ANTEN
Z jedną, niezbyt wielką anteną, rotory antenowe mogą pracować jako "samonośne" dzięki wbudowanemu a odpowiednio solidnemu systemowi łożyskowania.
W przypadku zamocowania na maszcie kilku dużych anten, rotor antenowy służy jedynie jako napęd dostarczający momentu obrotowego.
Natomiast sam układ anten zamocowany jest do obrotowo ułożyskowanego przedłużenia masztu, które jest połączone z masztem głównym "na zakładkę" zapewniającą odpowiednią sztywność takiego systemu łożyskowania.
Przykładowy opis takich popularnych rotorów antenowych oraz zdjęcia obrazujące zastosowanie dodatkowego łożyskowania obrotowej części masztu można obejrzeć np. na amerykańskiej stronie firmy;
(link)
STARKELKEKTRONIC
Rozbudowane układy anten do dalekiego odbioru "DX" wyposażone są (niemal "obowiązkowo") w obrotnice antenowe (zwane "antenna rotor"), umożliwiające zmianę kierunku odbioru w płaszczyźnie horyzontalnej, w zakresie 0-360 stopni.
Najdroższe rotory wyposażone są w sterowniki mikroprocesorowe zapewniające precyzję i powtarzalność ustawienia kątowego anteny, dzięki impulsowym licznikom obrotów mechanizmu napędowego rotora.
Sterownik taki, podobnie jak w obrotnicach anten satelitarnych, umożliwia zapamiętanie i zaprogramowanie kilkuset pozycji kątowych, przypisanych do odpowiednich nazw stacji radiowych i ich częstotliwości.
Niektóre ze sterowników mają możliwość automatycznego korygowania ustawienia anteny "na maksimum" odbieranego dla danej stacji sygnału.
Najnowsze wersje sterowników, dzięki odpowiedniemu oprogramowaniu, można sterować automatycznie za pomocą komputera domowego.
PRECYZJA USTAWIENIA ROTORA
W układach anten synfazowych oraz w układach dwóch anten z fazerem do eliminacji zakłóceń interferencyjnych, bardzo ważne jest aby "rotor w bezruchu" zapewniał odpowiednią stabilność położenia kątowego anteny.
Innymi słowy system przekładni rotora powinien mieć właściwości "hamujące", czyli przeciwdziałające zmianie kierunku ustawienia przekładni pod wpływem sił dochodzących "od strony anteny", pod wpływem wiatru.
Każda przekładnia zębata musi posiadać określone luzy między-zębowe w celu uzyskania niskich oporów tarcia przekładni oraz jej zwiększoną odporność na zużycie łożysk i zębów, gwarantującą jej długoletnią trwałość.
"Dobry" rotor powinien charakteryzować się bardzo małymi luzami między-zębowymi przekładni, tak aby ograniczać zakres wychyleń kątowych wynikających z niezbędnych luzów i przeciwdziałać bezwładnym, oscylacyjnym (obrotowym), zmianom kątowego ustawienia (lewo-prawo) kierunku "odbioru anteny", pod wpływem podmuchów wiatru.
Dla tego w większości rotorów profesjonalnych stosuje się przekładnie zębate ślimakowe o specjalnie dobranym kształcie uzębienia, niemal tak jak w przekładniach "cichobieżnych".
W Polsce rotory dla krótkofalarstwa produkuje między innymi firma "SPID Elektronik" z Żyrardowa
(link)
Polskie rotory antenowe
Dla radioamatorów, w "SPID" produkowane są również przełączniki sygnału antenowego (50 Ω) np ANT-8, umożliwiające zdalne, ręczne lub programowane i sterowane komputerem przełączanie sygnału nawet z ośmiu różnych anten, o dopuszczalnej mocy nadawania do 2kW.
ZMIANA POLARYZACJI ANTEN (H i V)
Rozbudowane synfazowe układy anten UKF-FM 87.5-108MHz, do "polowania" na dalekie sygnały "DX", najczęściej wykonuje się jako pracujące w polaryzacji poziomej.
Niektórzy hobbyści odbioru "DX", wolą zamocować jedną antenę w polaryzacji poziomej H (Horyzontalnej) a drugą w pionowej V (Vertykalnej), co daje możliwości oddzielnego odbioru sygnałów docierających do miejsca odbioru, w obu polaryzacjach.
W tym układzie dostępna jest nawet opcja elektronicznego zestrojenia obu anten (ustawionych ortogonalnie, czyli w przeciwnych polaryzacjach; H i V), tak aby zaistniała "pozorna funkcja skew".
Można tego dokonać "na stałe" za pomocą dobrania odpowiednio wyliczonej różnicy długości przewodów antenowych doprowadzających sygnały z obu anten do odpowiedniego "układu sumującego" (np. sprzęgacz kierunkowy) przy odbiorniku radiowym.
Znacznie bardziej elastycznym i uniwersalnym rozwiązaniem jest zastosowanie fazera umożliwiającego regulację i zmianę "fazy wzajemnego opóźnienia w czasie", sumowanych sygnałów z obu anten.
Funkcja "Skew" daje wówczas możliwość najlepszego odbioru sygnałów "DX", których polaryzacja uległa skręceniu o kąt od 0*-90* do pozycji (ukośnej) pośredniej pomiędzy polaryzacją poziomą a polaryzacją pionową, w efekcie odbić od warstw atmosfery.
Czasem spotyka się systemy dźwigniowo-wysięgnikowego mocowania do masztu, dwóch anten w układzie synfazowym, umożliwiające zdalne przestawianie anten do pracy w polaryzacji poziomej i pionowej.
Ustawienie tych anten w pozycji pośredniej pomiędzy polaryzacją poziomą a pionową, pozwala polepszyć odbiór słabych sygnałów, które w efekcie odbić od warstw atmosfery uległy "skręceniu polaryzacji".
UKŁAD Z FAZEREM
Co ciekawe, (pomijając oczywiste korzyści ze zwiększenia zysku energetycznego o 2.5dB-3.0dB i kierunkowości), układ synfazowy dwóch anten na jednym maszcie, pozwala na zastosowanie fazera, który umożliwia obniżanie lub całkowite eliminowanie zakłóceń elektromagnetycznych interferencyjnych, czyli występujących na tej samej częstotliwości co sygnał pożądany.
Aczkolwiek taki układ eliminacji zakłóceń interferencyjnych znacznie lepiej się sprawdza, jeśli obie anteny znajdują się na dwóch oddzielnych rotorach antenowych zamocowanych do dwóch oddzielnych masztów.
Maszty powinny być wówczas oddalone od siebie na odległość minimum jednej długości fali elektromagnetycznej dla częstotliwości dolnej zakresu roboczego anten, czyli ok. 3.5metra dla zakresu UKF-FM 87.5-108MHz.
Aby anteny wzajemnie nie zasłaniały się i nie oddziaływały w sposób szkodliwy -"elektromagnetycznie", (przy niektórych ustawieniach kierunkowych obu anten), -powinny być zawieszone na różnych wysokościach, różniących się o pół długości L/2=1.75m (a jeszcze lepiej o pełną długość L=3.5m) fali dla dolnej częstotliwości zakresu roboczego.
Przy takim rozstawieniu anten w pionie, dolna antena powinna znajdować sie możliwie wysoko nad poziomem ziemi i być oddalona przynajmniej o 3.5m od najbliższych elementów dachu.
Ponieważ najdłuższe anteny UKF-FM 87.5-108MHz, mocowane niesymetrycznie na maszcie antenowym mogą osiągać rozmiary do 5-6metrów długości, to maszty powinny być oddalone od siebie nawet na odległość 1.5-2.0 długości fali , (5.25m-7.0m) aby anteny nie zaczepiały o sąsiedni maszt podczas zmiany kierunku odbioru.
Układ fazera daje możliwość regulowanych zmian wzajemnego "przesunięcia w czasie, faz" sumowanych sygnałów z dwóch anten, dzięki czemu zakłócający sygnał można znacząco stłumić poniżej poziomu sygnału pożądanego, a występującego na tej samej częstotliwości (nośnej) fali elektromagnetycznej.
Ale o tym w innym artykule ;
(link do artykułu w języku angielskim)
Fazowa eliminacja zakłóceń interferencyjnych
ROTOR DO ZMIANY POLARYZACJI
Przestawienie układu synfazowego dwóch takich samych anten z polaryzacji poziomej do polaryzacji pionowej, wraz z możliwością ustawienia ich w różnych położeniach ukośnych-pośrednich, możliwe jest dzięki odpowiedniemu zamocowaniu do specjalnego rotora, np. typu RAEL, polskiej firmy "SPID -Elektronic" używanego za zwyczaj do zmiany kąta elewacji anteny (kąta podniesienia anteny względem poziomu).
Anteny są w takim przypadku rozsunięte na odległość ok. 3.5m (trzy i pół metra) czyli zamocowane na końcach nośnika-wysięgnika o długości 3.5m.
Nośnik-wysięgnik jest natomiast zamocowany do rotora typu RAEL, za pomocą przyspawanego do wysięgnika (w połowie jego długości), pod kątem prostym, uchwytu z krótkiej rurki, -zamocowanej w zaciskanym śrubami uchwycie rotora RAEL.
Rotor ten również można zastosować do zmiany polaryzacji z H na V, pojedynczej anteny Yagi-Uda zamontowanej na wysięgniku bocznym, czyli na połówce nośnika-wysięgnika, o długości 1.75m, opisanego w poprzednim zdaniu.
Dla uzyskania możliwości zarówno zmiany ustawienia kierunku odbioru anteny w poziomie jaki i polaryzacji anteny można zastosować połączenie rotora typu RAEL z rotorem poziomym typu; RAU lub RAK.
Istnieje też możliwość wykorzystania w tym celu rotora kombinowanego, typu RAS, o dwóch osiach obrotu, (zasadniczo przeznaczonego do sterowania dużymi czaszami anten satelitarnych).
Ze strony producenta SPID-Elektronic", jak i z zestawienia dystrybutorów jego wyrobów, oraz braku numeru krajowego telefonu, można przypuszczać, że na razie rotory tego typu nie są oferowane do sprzedaży na polskim rynku.
Ale jak mawiał towarzysz Lenin; "Szukajcie a znajdziecie"
Ze względu na geograficzne położenie Żyrardowa, może ewentualnym amatorom rotorów pomógłby co nieco, warszawski przedstawiciel firmy Dipol.
PZDR, Jerzy Cieślański
, stacje takie jak zetka, RMF i PR ze względu na moce nadajników działają bardzo poprawnie pomimo, że nadawane są w polaryzacji H.