Jsem členem Historického Radioklubu Československého.

Přídavné vnější antény pro SV, DV a dolní pásma KV

Rámová anténa

Při příjmu ve městě je nejvhodnější použít rámovou anténu, vázanou s feritovou anténou indukčně. Rámovka i feritová anténa zachycuje magnetickou složku radiových vln, která je méně zamořena rušením. Vyzařovací odpor indukční antény, který si můžeme představit jako vnitřní odpor zdroje užitečného signálu, se zvětšuje, když zvětšujeme plochu antény a také když přelaďujme na signál o kratší vlnové délce. Při zvětšování plochy a zkracování vlnové délky se zvětšuje i indukované napětí, takže výkon, který by teoreticky mohla bezeztrátová anténa dodat P= U2/(4*R), zůstává stejný.
Účinnost antény je tím větší, čím menší jsou ztrátové odpory vůči vyzařovacímu odporu antény. Zvětšujeme-li cívku a zároveň zmenšujeme počet závitů tak, aby indukčnost zůstala stejná, její jakost se zvyšuje, tj. ztrátový odpor se zmenšuje. Proto se užitečný výkon rámovky při zvětšování rozměrů zvyšuje, dokud nedosáhneme takové velikosti antény, při které jsou ztráty zanedbatelné. Na SV by anténa se zanedbatelnými ztrátami musela mít průměr několika metrů. Rozměry antény volíme proto jako kompromis mezi přáním maximálního zisku a možnostmi.

Nejjednodušší středovlnnou rámovou anténu zhotovíme tak, že na dřevěný rám nebo bedničku o velikosti 30x40 cm navineme v jedné vrstvě vedle sebe 13 závitů vf lanka nebo zvonkového drátu. Závity nevineme těsně k sobě, ale necháme mezi nimi mezery alespoň 0,5 mm. Nepoužíváme smaltovaný drát, smalt má velký tg delta a zvyšuje ztráty. Anténní vinutí připojíme paralelně k ladicímu kondenzátoru 500 pF. Můžeme použít i ladicí kondenzátor s jinou kapacitou, ale musíte upravit počet závitů antény. Přijímač umístíme dovnitř rámu nebo do jeho blízkosti tak, aby mezi rámem a feritovou anténou nastala indukční vazba. Ladicím kondenzátorem naladíme anténu na přijímaný vysílač. Anténu, která je směrová a dosti selektivní, musíme naladit na kmitočet přijímané stanice a namířit tak, aby rovina rámu procházela vysílačem. Anténa zesílí signál přijímané stanice asi o 20 dB a zároveň zeslabí rušení, takže odstup signálu od rušení může vzrůst i o 30 dB. Vzdálenost mezi rámovou anténou a přijímačem nastavíme pokusně tak, aby síla vazby byla kritická. Při kritické vazbě se přenáší nejvíce energie a zachovává se ještě dobrá selektivita. Je-li vazba příliš těsná, přenesený signál je slabší a naladění rámovky tupé.
Ke vstupu přijímače bez feritové antény navážeme středovlnnou rámovou anténu vazebním vinutím, které bude mít jeden až dva závity, navinuté na rámu vedle hlavního vinutí.
Návod na pěknou rámovou anténu pro střední vlny mám na stránce Osmiúhelníková rámová anténa na SV.
 

Rámová anténa pro krátké vlny

Jednoduchou rámovku pro dolní polovinu KV - rozsah přibližně 6 až 15 MHz získáme tak, že na rám z latí o velikosti 60x60 cm navineme jeden závit drátu tlustého 1 mm a připojíme k ladicímu kondenzátoru 200 pF (stačí miniaturní z tranzistorového rádia). Tato jednoduchá nestíněná krátkovlnná anténa je dosti citlivá, ale je málo směrová a nepotlačuje dosti účinně rušení. Lepšího potlačení nežádoucích signálů na KV bychom dosáhli se stíněnou anténou, popsanou v [1]. Připojení krátkovlnné rámové antény k rozhlasovému přijímači není snadné, neboť vstupní impedance přijímače anténu dosti ovlivňuje. Výrobci u běžných radiopřijímačů na AM pásmech nezaručují velikost vstupní impedance. Ta bývá několik stovek až tisíc ohmů, závisí na frekvenci a často má výraznou kapacitní nebo indukční složku. Jen profesionální komunikační přijímače mají zaručenou činnou vstupní impedanci 50 nebo 75 ohmů.
Někdy se KV rámová anténa připojuje k rádiu tak, že se do antény vloží vazební smyčka o průměru 1/6 až 1/3 hlavní smyčky, a připojí se na vstup přijímače. Mě se to příliš neosvědčilo, při malé vazební smyčce byl přenos energie slabý, při větší zase reaktanční složka vstupní impedance rádia rozlaďovala anténu a reálná složka ji tlumila.

Jednoduchý předzesilovač k rámové anténě

Pro navázání krátkovlnné rámové antény ke vstupu citlivého rádia se mi nejlépe osvědčil jednoduchý předzesilovač s tranzistorem MOSFET, který dobře odděluje anténu od vstupu přijímače.
Schéma předzesilovače k rámové anténě

Předzesilovač je zapojen jako emitorový sledovač. FET tranzistor má obrovský vstupní odpor, kteým téměř nezatěžuje laděný obvod. Selektivita rámovky je proto dobrá. Výstupní odpor předzesilovače je přibližně 300 až 500 ohmů, takže je dobře přizpůsoben vstupu obyčejného rádia. Výkonové zesílení na KV odhaduji asi na 10 dB a na SV přibližně 23 dB, což stačí, pokud posloucháme na citlivý přijímač, vybavený vf předzesilovačem (např. Festival). Obvod dosti zesiluje proud, ale napětí trochu zmenšuje. Pokud bychom chtěli předzesiovač připojit do 50ohmového vstupu komunikačního přijímače, měli bychom zařadit za FET tranzistor ještě jeden sledovač s bipolárním tranzistorem. Místo FET tranzistoru KF521, který se již nevyrábí, lze použít BF245. Zenerova dioda D2 chrání předzesilovač před přepětím, přepólováním baterie a před statickou elektřinou, přicházející po napájecím vodiči. Diody D1 a D3 chrání choulostivý MOSFET tranzistor před vniknutím statické elektřiny po výstupním kabelu.
Při použití předzesilovače s FET tranzistorem, který má velmi velkou vstupní impedanci, je výhodné udělat rozměrnou rámovou anténu s velkou indukčností a připojit ladicí kondenzátor o malé kapacitě. Anténní laděný obvod s velkým poměrem L/C má větší impedanci a je lépe přizpůsoben k tranzistoru. Na anténním okruhu se nakmitá větší napětí při menším proudu. Získáme tak větší užitečné napětí, aniž by se zvětšil šum.
Když připojíte tento zesilovač s nesymetrickým vstupem na rámovou anténu, trochu se pokřiví její směrový diagram, to ale nemusí být na závadu. Pokud žádáte, aby směrová charakteristika byla přesná osmička (např. pro zaměřování), doporučuji použít stíněnou symetrickou anténu s indukčně vázaným předzesilovačem. Popis stíněné symetrické KV rámovky najdete např. v brožuře Příjem na klasických rozhlasových pásmech [1].
 

Předzesilovač k rámovce s větším zesílením

Pokud posloucháte na méně citlivé rádio (obyčejné lampové s heptodou či oktodou na vstupu, která již ve své podstatě dosti šumí), lze za sledovač s FET tranzistorem zařadit ještě jeden zesilovací stupeň. Mně se osvědčilo toto zapojení:
Schéma rámové antény s dvoustupňovým předzesilovačem.

Anténa uvedených rozměrů s 200 pF ladicím kondenzátorem pracuje v  pásmu 6 až 12 MHz. Zisk druhého stupně předesilovače je určen odpory R2, R3 a R4. Odpory R2 a R4 vytváří zápornou zpětnou vazbu, která zmenšuje zesílení a linearizuje zesilovač. Silnou zápornou zp. vazbou a velkým kolektorovým proudem tranzistoru T2 (5 mA) se předchází vzniku křížové modulace. Já jsem jsem zvolil zisk druhého stupně jen asi 12 dB, který je optimální při poslechu na běžných čtyřlampových superhetech, které mají citlivost okolo 30 uV. Předzesilovač byl odzkoušen s radiopřijímačem Kongres.

Pokusné nastavení zisku předzesilovače pro přijímač s odlišnou citlivostí

Potřebný zisk záleží na citlivosti Vašeho přijímače a lze ho nastavit pokusně změnou odporu R2 v rozsahu od 47 do 220 ohmů. Čím menší odpor R2, tím větší je zesílení, ale také zkreslení signálu.
Když naladíte kmitočet, na kterém nic nevysílá a regulátor hlasitosti na přijímači dáte na maximum, musí být slyšet značný šum. Při naladění velmi slabé stanice by signál měl při zvětšení zisku předzesilovače být silnější a méně zašuměný. Pokud se již odstup signálu od šumu téměř nezlepšuje a při přidávání zesílení roste i šum, nemá již smysl zisk předzesilovče zvyšovat. Zisk nesmíte nastavit zbytečně příliš velký, protože potom dochází ke zkreslení přijímaných signálů na tranzistoru T2 a na vstupní elektronce či tranzistoru v rádiu a dochází k intermodulaci a křížové modulaci. To se projevuje tak, že silnou stanici pak slyšíte na více místech stupnice a tento silný vysílač vám ruší příjem slabých stanic.
Při malém zisku je předzesilovač stabilní v jakémkoliv uspořádání, ale při nastavení zisku přes 18 dB je náchylný k oscilacím, takže pak musíte dbát na vhodné rozmístění součástek, příp. druhý stupeň a vedení k přijímači stínit.
Pokud máme dobrou rámovku a citlivý přijímač, nepotřebujeme velký zisk předzesilovače. Předzesilovač jen převádí impedanci, odděluje rám od vstupu rádia a mírným zesílením v nízkošumových tranzistorech trochu zlepšuje celkové šumové číslo.
Zajímavá zapojení předzesilovačů k anténám pro pásma AM jsou popsána ve Sdělovací Technice č. 6/1981, str. 207.
Popis různých typů rámových, drátových i prutových antén najdete v brožuře Příjem na klasických rozhlasových pásmech.

Drátová anténa

Venkovní drátová anténa s uzeměním je nejlepší na odlehlých místech  venkově, kde je málo průmyslového rušení. Drátová anténa kratší než čtvrt vlny je širokopásmová, všesměrová a přijímá spíše elektrickou složku elektromagnetického pole. Zachytí mnohem více energie, než rámová nebo feritová anténa. Jako uzemění použijeme např. kovovou ruční pumpu u studny (jen pokud není připojeno i elektrické čerpadlo), dlouhou železnou tyč zaraženou do země, nebo co největší kus dobře pozinkovaného plechu (třeba poškozenou konev), zakopaný co nejhlouběji do země. Důkladný spoj zemniče s přívodem natřeme antikorozní barvou. Uzemnění zahrabeme např. v zahradě na vlhkém místě, nemělo by být blízko elektrického rozvaděče, sloupu nebo kabelu, kde bývá uzemněn nulák. Nevhodné uzemění je nulovací kolík v zásuvce, neboť nulák je zamořen rušením od všech el. spotřebičů v okolí. U kotle nebo čerpadla bývá s nulákem spojeno i ústřední topení a vodovod, takže ani tyto roury netvoří čistou zem.

Anténu tvaru T nebo převráceného L z měděného nebo bronzového drátu, tl. asi 2 mm, co nejdelší, zavěsíme co nejvýše např. mezi stromy nebo dva dřevěné stožáry. Oba konce izolujeme dvojicemi vajíčkových izolátorů. Mezi anténu, uzemnění a přijímač zapojíme vně domu masivní anténní přepínač s jiskřištěm. Přepínačem anténu vždy před bouřkou, nebo když neposloucháme, uzemníme a zároveň odpojíme od rádia. Zabráníme tak zničení vstupu rádia atmosférickou elektřinou, nebo dokonce zavedení blesku do domu. Podrobný popis stavby drátové antény i funkčně podobné antény ježkové najdete v knize Mladý radioamatér. Slabou náhradou venkovní antény může být pokojová anténa, několik metrů drátu, zavěšeného v místnosti. Rušivé elektromagnetické pole od elektrických spotřebičů má silnější elektrickou složku, než magnetickou. Ve městě proto taková anténa příjem spíše zhorší, neboť zachytí více rušení, než užitečného signálu.
Dlouhá venkovní drátová anténa dodá tak velké napětí, že předzesilovače nejsou zapotřebí, spíše bych doporučil anténní filtr na odstranění příliš silných rušivých signálů z blízkých vysílačů. Pokud chcete připojit předzesilovač ke krátké (pokojové) drátové anténě, doporučuji zapojit na vstup zesilovače laděný obvod, jinak se zesilovač zahltí signály blízkých vysílačů a dojde k rušení křížovou modulací.

Odkazy na stránky o anténách pro AM pásma

Anteny: http://ok1ike.c-a-v.com/web1/soubory/anteny.htm Sbírka odkazů na stránky o anténách.

Doporučená literatura

V tonto článku jsem popsal dvě nejjednodušší antény, popisy dokonalejších antén a předzesilovačů s teoretickým výkladem a podrobnými návody na jejich stavbu najdete v níže uvedených knihách.
  1. Tomáš Nachtmann : Příjem na klasických rozhlasových pásmech, Čs. DX klub, 1994
  2. J. T. Hyan : Tranzistorové přijímače, SNTL Praha 1974
  3. V. G. Borisov: Mladý radioamatér, Naše vojsko, Praha 1954
  4. B. A. Smirenin a kol.: Radiotechnická příručka, SNTL, Praha 1955
  5. Sdělovací Technika č. 6/1981, str. 207
Knihy [1], [2], [3] a článek [5] obsahují spíše praktické návody na zhotovení antén, přizpůsobovacích článků, filtrů, předzesilovačů atd. Ve Smireninově Radiotechnické příručce najdete teoretický výklad a vzorce pro výpočet různých antén. 
Zpět na obsah Jeníčkových radiotechnických stránek

Zpět na domovskou stránku Petra Jeníčka

Stránku vytvořil Ing. Petr Jeníček, ve spolupráci s Ing. Štembergem.

Případné dotazy, týkající se popisovaných antén, posílejte na adresu: pjenicek (zavináč) seznam . cz .
 
 
Tato stránka byla naposledy aktualizována 21.3.2007