RFNews | SV1RVP
Αγαπητοί συνάδελφοι γεια σας. Ο 11ης ηλιακός κύκλος έχει αρχίσει να κατεβαίνει με ραγδαίους ρυθμούς, και η ραδιοερασιτεχνική δραστηριότητα θα μετατοπιστεί κυρίως στις χαμηλές συχνότητες των 1.8-7 ΜΗΖ
Οι μπάντες αυτές είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσες, αλλά με αρκετές ιδιομορφίες και προβλήματα, το κυριότερο πρόβλημα είναι ο θόρυβος.
Θόρυβος ή θόρυβος της μπάντας.
Ο θόρυβος είναι το κυρίαρχο χαρακτηριστικό των χαμηλών συχνοτήτων και ο μεγαλύτερος εχθρός των ραδιοερασιτεχνών, είναι ή κύρια αιτία που χάνονται δεκάδες πολύτιμα DX-QSO κάθε χρόνο από τον καθένα μας.
Τι είναι ο θόρυβος;
Ο θόρυβος είναι μια ηλεκτρομαγνητική κύμανση που παράγεται είτε εσκεμμένα μέσω κάποιου ηλεκτρονικού κυκλώματος, είτε ακούσια ως παράπλευρο αποτέλεσμα της λειτουργίας κάποιου ηλεκτρομηχανικού συστήματος πχ από μοτέρ ανελκυστήρα, είτε από την ίδια την φύση, πχ ατμοσφαιρικός θόρυβος, θόρυβος από την κοσμική ακτινοβολία κλπ.
Ο θόρυβος που δεν έχει δημιουργηθεί από τον άνθρωπο εσκεμμένα, συνήθως δεν έχει ορισμένη συχνότητα και πλάτος, αλλά καταλαμβάνει μια περιοχή συχνοτήτων πχ 30 ΚΗΖ έως 3000 ΚΗΖ, και η ένταση του είναι μεταβλητή πχ. από 5 έως 9 μονάδες S. Η δράση των θορύβων είναι αθροιστικά συνδυαστική, δηλαδή αν σε μια περιοχή συχνοτήτων πχ 500 ΚΗΖ έως 3000 ΚΗΖ συνυπάρχουν την ίδια στιγμή 1000 θόρυβοι από 1000 διαφορετικές αιτίες, αυτό που βλέπουμε στο S-meter και ακούμε, είναι ένας αθροιστικός θόρυβος που προκύπτει από την μίξη όλων των επιμέρους θορύβων.
Για διαφόρους λόγους όταν αυτοί οι 1000 θόρυβοι «περάσουν» μέσα στα κυκλώματα του πομποδέκτη, δημιουργείται μια ακολουθία προσθαφαιρέσεων των διαφόρων συχνοτήτων τους, με αποτέλεσμα να δημιουργεί μια «υπερφόρτωση» στα κρίσιμα κυκλώματα των ενισχυτών RF και των μικτών, οι οποίοι οδηγούνται σε ακραίες καταστάσεις λειτουργίας, εις βάρος των ραδιοσημάτων, τα οποία μας ενδιαφέρει να ακούσουμε.
Παράλληλα δημιουργείται ένα ακουστικό «χαλί», που σκεπάζει τα σήματα όλων των σταθμών, των οποίων η ισχύς είναι μικρότερη από την ισχύ της αθροιστικής δράσης των διαφόρων θορύβων, που έχουν διεισδύσει στα κυκλώματα λήψης του πομποδέκτη μας.
Όλοι οι πομποδέκτες είναι εφοδιασμένοι με ειδικά κυκλώματα – φίλτρα αναλογικά ή ψηφιακά, μέσω των οποίων μπορεί ο ραδιοερασιτέχνης να εξαλείψει ή να περιορίσει την στάθμη των θορύβων που λαμβάνει ο δέκτης του. Δεν υπάρχει κάποιο «ειδικό» κύκλωμα που να μηδενίζει τον θόρυβο πατώντας ένα κουμπί στον πομποδέκτη μας, επειδή οι θόρυβοι δημιουργούνται με πολλούς και διαφορετικούς τρόπους, έχουν ένταση, διάρκεια και συχνότητα που ποικίλη. Επομένως είναι πρακτικά αδύνατον να σχεδιαστεί ένα κύκλωμα, που πατώντας ένα κουμπί τον θόρυβο των 9+20 να τον μηδενίζει.
Οι πάσης φύσεως θόρυβοι σε γενικές γραμμές είναι εξαιρετικά δυνατοί στις χαμηλές συχνότητες των 135.7 ΚΗΖ, 472 ΚΗΖ και 1810 ΚΗΖ. Πολλοί δυνατοί στους 3,5 ΜΗΖ και 7 ΜΗΖ, δυνατοί στους 10.1 ΜΗΖ και 14 ΜΗΖ, ενώ η ένταση τους πέφτει πολύ γρήγορα από τους 18 έως τους 30 ΜΗΖ.
Οι θόρυβοι στις συχνότητες 135.7 ΚΗΖ – 7 ΜΗΖ.
Στις συχνότητες αυτές η ένταση των θορύβων είναι δυνατή και πολλές φορές είτε διακόπτει, είτε δεν επιτρέπει καν την διεξαγωγή των ραδιοερασιτεχνικών QSO. Οι συχνότητες αυτές είναι ευάλωτες σε όλων των ειδών τους θορύβους, ατμοσφαιρικούς, βιομηχανικούς κλπ. Η ένταση αυτών των θορύβων είναι μεγαλύτερη στην χαμηλή περιοχή των 135.7 ΚΗΖ και μειώνεται όσο ανεβαίνουμε προς τους 7 ΜΗΖ.
Μεγάλο πρόβλημα από βιομηχανικούς θορύβους έχουν οι κάτοικοι των αστικών και βιομηχανικών περιοχών, σε σχέση με τους κατοίκους που ζουν στην ύπαιθρο. Σε γενικές γραμμές η επαρχία, η ύπαιθρός χώρα, είτε δεν έχει βιομηχανικούς θορύβους, είτε είναι πολύ μικρής έντασης και αντιμετωπίζεται με τα φίλτρα με τα οποία είναι εξοπλισμένος ο πομποδέκτης.
Αντίθετα η επαρχία και γενικά η ύπαιθρος είναι πολύ ευαίσθητη στους ατμοσφαιρικούς θορύβους. Ειδικά ορισμένες περιοχές της χώρας πχ Δυτική Ελλάδα – Επτάνησα έχουν ιδιαίτερο πρόβλημα. Οι ατμοσφαιρικοί θόρυβοι είναι ιδιαίτερα δύσκολο να αντιμετωπιστούν και το χειρότερο από όλα είναι ότι η έντασή τους είναι ιδιαίτερα μεγάλη.
Κεραίες λήψεως
Στις κεραίες εκπομπής το κυριότερο χαρακτηριστικό είναι η ισχύς που μπορούν να διαχειριστούν. Αντίθετα στις κεραίες λήψεως είναι η λήψη ισχυρών ραδιοσημάτων με χαμηλό θόρυβο.
Η ανάγκη αυτή είναι επιτακτική σε όλες τις ραδιοερασιτεχνικές συχνότητες και κυρίως στις χαμηλές, μεταξύ 135.7 ΚΗΖ και 7 ΜΗΖ. Από πολύ νωρίς οι ραδιοερασιτέχνες διαπίστωσαν ότι οι πομποί τους αν και είχαν αρκετή ισχύ, τα αποτελέσματα ήταν φτωχά, εξαιτίας της υψηλής έντασης των θορύβων στο σημείο λήψεως. Έτσι άρχισαν να δοκιμάζουν διάφορες κεραίες με σκοπό να βρουν κάποιες που να «υποβαθμίζουν» τον θόρυβο.
Mε σκληρή μελέτη και δοκιμές, με την πάροδο των ετών έκαναν την εμφάνισή τους διάφορες κεραίες με αξιοσημείωτη ή λιγότερη επιτυχία στην αντιμετώπιση των θορύβων.
Πώς εργάζονται οι κεραίες λήψεως για τις χαμηλές συχνότητες;
Η γενική ιδέα των κεραιών χαμηλού θορύβου, είναι να έχουν αρκετά μικρό μηχανικό μήκος, ώστε να προσφέρουν μικρή συλλεκτική επιφάνεια. Με τον τρόπο αυτό η κεραία δέχεται πολύ λιγότερο βιομηχανικό, ατμοσφαιρικό κλπ θόρυβο.Βεβαίως υπάρχουν και άλλες αρχές σχεδίασης των κεραιών λήψεως. Η πλέον διαδεδομένη είναι η κατασκευή μιας κεραίας με οξύ συντονισμό στην μέση της περιοχής συχνοτήτων που θα κάνει λήψη. Με τον τρόπο αυτό η ίδια η κεραία είναι ένα ηλεκτρονικό αναλογικό φίλτρο, που επιτρέπει την διέλευση μόνο των συχνοτήτων που έχουν την ίδια ή πολύ κοντινή συχνότητα με την συχνότητα συντονισμού της, και απορρίπτει όλες τις άλλες. Ο σκοπός των κεραιών λήψεως είναι να υποβαθμίσουν όσο το δυνατόν περισσότερο τον λαμβανόμενο θόρυβο και τα ραδιοσήματα των σταθμών, ώστε να μην υπεροδηγούνται τα κυκλώματα ενίσχυσης RF και μίξης IF των δεκτών. Σε γενικές γραμμές οι κεραίες λήψεως έχουν μικρότερη απολαβή από τα δίπολα αναφοράς λ/2, κατά 15 – 30dB.
Η κεραία λήψεως ελαττώνοντας την στάθμη του θορύβου, δίνει την δυνατότητα στα κυκλώματα αντιμετώπισης θορύβων του δέκτη να μπορέσουν να τον διαχειριστούν με μεγαλύτερη επιτυχία. Διαφορετικά τα κυκλώματα αυτά αντιμετωπίζουν θόρυβο στάθμης 9 μονάδων S, και διαφορετικά στάθμης 3 ή 5 μονάδων. Τα κυκλώματα του πομποδέκτη όταν ο θόρυβος είναι χαμηλός, μπορούν με ευκολία να διαχωρίσουν τα χαμηλής στάθμης ραδιοσήματα από τον θόρυβο.
Την «δουλειά» την κάνει ο δέκτης και όχι η κεραία.
Οι περισσότερες κεραίες λήψεως έχουν κατευθυντικές ή ημικατευθυντικές ιδιότητες, για τον λόγω αυτό με την κατάλληλη περιστροφή της η κεραία μπορεί να στραφεί προς την κατεύθυνση του ραδιοσήματος που μας ενδιαφέρει για να αυξήσουμε την έντασή του σε σχέση με τον θόρυβο. Αυτό σημαίνει ότι οι κεραίες λήψεως πρέπει να έχουν την δυνατότητα περιστροφής είτε με rotor-α, είτε χειροκίνητα.
Ποια όμως είναι η κατάλληλη κεραία για τον σταθμό μας; δεν υπάρχει σαφής απάντηση, δυστυχώς θα πρέπει να δοκιμάσετε αρκετές κεραίες για να βρείτε την σωστή. Για ποιο λόγω συμβαίνει αυτό; Οι συνθήκες θορύβου βιομηχανικού, ατμοσφαιρικού ή άλλου, μεταβάλλεται από περιοχή σε περιοχή, για τον λόγω αυτό θα πρέπει να βρείτε μόνοι σας ποια κεραία ελαττώνει τον θόρυβο που ενοχλεί την λήψη σας. Αφού βρείτε την κατάλληλη κεραία, καλό είναι να πειραματιστείτε λίγο, ώστε να μπορέσετε να πάρετε το μέγιστο των δυνατοτήτων της. Η προσθήκη ή η αφαίρεση σπειρών, ή αλλαγή κάποιου πυκνωτή, η μετατόπιση της θέσης που βρίσκεται η κεραία ή μεταβολή του ύψους στο οποίο αναρτάται, ίσως σας βοηθήσει να πάρετε τα καλύτερα αποτελέσματα.
Καιρός τώρα να δούμε κάποιες από αυτές τις κεραίες λήψεως……
Επαγωγική κεραία πλαισίου.
Η επαγωγική κεραία πλαισίου είναι πολύ δημοφιλής κεραία, αφού η κατασκευή της είναι πολύ απλή και η απόδοση της εντυπωσιακή. Η κεραία αποτελείται από δύο τμήματα, το τμήμα του συντονιζόμενου κυκλώματος LC το οποίο είναι και το κύριο στέλεχος της κεραίας και ο επαγωγικός βρόγχος που συνδέει την κεραία με τον δέκτη. Το στέλεχος της κεραίας αποτελείται από 5 σπείρες και ένα μεταλλικό μεταβλητό πυκνωτή ραδιοφώνου περίπου 200 pF, που συντονίζουν στην συχνότητα που ενδιαφέρει. Και ένα επαγωγικό βρόγχο με ένα πυκνωτή 1000 pF, που σκοπός του είναι να περιορίζει την ισχύ των λαμβανομένων σημάτων, έτσι ώστε να μην υπεροδηγείται ο δέκτης
Η ρύθμιση της επαγωγικής κεραίας βρόγχου γίνεται σε τρία στάδια:
- Αφού συνδέσουμε την κεραία στον πομποδέκτη, ρυθμίζουμε τον μεταβλητό πυκνωτή των 200pF έτσι ώστε να έχουμε γενικά μέγιστη λήψη σημάτων.
- Περιστρέφουμε την κεραία αργά – αργά, μέχρι να εντοπίσουμε τον σταθμό που μας ενδιαφέρει και αν χρειάζεται επανασυντονίζουμε τον μεταβλητό των 200pF για μέγιστο σήμα
- Περιστρέφουμε αργά τον μεταβλητό των 1000pF, έτσι ώστε να ελαττώσουμε την ισχύ του σήματος αν είναι υπερβολικό και φυσικά προσπαθούμε να βρούμε την καλύτερη θέση ώστε να έχουμε τον ελάχιστο δυνατόν θόρυβο, και το μέγιστο δυνατόν σήμα.
Κατασκευή.
Η κεραία κατασκευάζεται επάνω σε ένα μονωτικό πλαίσιο, το υλικό του οποίου δεν έχει μεγάλη σημασία, αφού η κεραία δεν διαχειρίζεται ισχύ. Μια καλή και φτηνή λύση είναι το ξύλο, αφού το βάψετε για να μην σαπίσει από την βροχή, υγρασία κλπ. Το σύρμα με το οποίο θα κατασκευάσετε το πηνίο του στελέχους της κεραίας και τον επαγωγικό βρόγχο είναι χάλκινο πηνιόσυρμα διαμέτρου 2 ~ 2.5mm
Το μεγάλο πηνίο αποτελείται συνήθως από πέντε σπείρες διαμέτρου 2 ~ 2.5mm επάνω σε σταυροειδή βάση μήκους 1,20m. Η κάθε σπείρα θα ολοκληρώνει μια στροφή γύρω από την σταυροειδή βάση και θα συνεχίζει η επόμενη σε απόσταση 2cm από την προηγούμενη. Οι σπείρες δηλαδή ΔΕΝ θα είναι κολλητά η μία με την άλλη. Θα ισαπέχουν μεταξύ τους 2cm, όχι περισσότερο, αλλά όχι και λιγότερο από 1,5 cm. Είναι σημαντικό αυτό, κολλητές σπείρες δημιουργούν ισχυρή ζεύξη, πολύ μακρινές δημιουργούν χαλαρή ζεύξη. Κάπου στην μέση είμαστε καλά.
Η μία και μοναδική σπείρα του επαγωγικού βρόγχου είναι μικρότερη από τις άλλες σπείρες και ακολουθεί την τρίτη σπείρα του μεγάλου πηνίου σε απόσταση 0.5 cm, όχι πιο κοντά γιατί θα δέχεται μαζί με την κύμανση του ραδιοκύματος που λαμβάνουμε και κάποιο ποσοστό θορύβου, αλλά όχι και μακρύτερα, γιατί θα «χάνει» τα χαμηλά σήματα που δεν δημιουργούν αρκετά δυνατή επαγωγή.
Κεραία ασυντόνιστου ρόμβου.
Η ρομβική κεραία που βλέπετε είναι μια «ασυντόνιστη» κεραία, δηλαδή δεν υπάρχει κάποιο σύστημα συντονισμού σε κάποια περιοχή συχνοτήτων. Το μοναδικό ρυθμιστικό της κεραίας είναι ένας ρεοστάτης με τιμή 1 ΚΩ, άνθρακα, τον οποίο ρυθμίζουμε ανάλογα με τις συνθήκες σήματος / θορύβου που καλείται να αντιμετωπίσει η κεραία. Αν δεν θέλετε χρησιμοποιήσετε τον ρεοστάστη, αντικαταστήστε τον με μια σταθερή αντίσταση 900 ΩΜ.
Η κεραία έχει κατευθυντικότητα, για τον λόγω αυτό πρέπει να υπάρχει η δυνατότητα να περιστραφεί. Η κατασκευή της μπορεί να γίνει επάνω σε μια μονωτική βάση από σκληρούς πλαστικούς σωλήνες, είτε επάνω σε μια ξύλινη σταυροειδή βάση. Το σύρμα είναι χονδρό, 2 ~ 2,5mm.
Τι περιμένουμε από αυτή την κεραία; Η κεραία είναι «ήσυχη» από την φύση της, αφού η μεταβλητή ή σταθερή αντίσταση 1ΚΩ/900ΩΜ λειτουργεί και σαν αντίσταση bleeder, οπότε δεν επιτρέπει την δημιουργία στατικών φορτίων στην κεραία, και «γειώνει» με ευκολία ένα πλήθος θορύβων δίνοντας μια καλή λήψη, αρκετά δυνατά σήματα και λογικό επίπεδο θορύβου. Αν ο δέκτης σας έχει καλά τεχνικά χαρακτηριστικά, με αυτή την κεραία θα κάνετε πολύ ξεκούραστες ακροάσεις και συναρπαστικά DX!
Κεραία ομοαξονικού βρόγχου.
Πρόκειται για μια πολύ επιτυχημένη οικογένεια κεραιών λήψεως που κατασκευάζονται είτε από ομοαξονικά καλώδια RG-58 / RG-59, είτε από καλώδιο τηλεοράσεως 75 ΩΜ! Φυσικά και αυτές οι κεραίες έχουν αρνητική απολαβή σε σχέση με τις «μεγάλες» κεραίες, όμως είναι χρήσιμες στην λήψη σημάτων 160/80m σε περιοχές που ο θόρυβος είναι έντονος και εκνευριστικός.
Στις κεραίες αυτές, μεγάλο ρόλο «παίζει» το ίδιο το καλώδιο που θα χρησιμοποιήσουμε. Όσο και αν φαίνεται περίεργο, σε πολλές περιπτώσεις την καλύτερη απόδοση είχαν οι κεραίες που κατασκευάστηκαν με καλώδιο τηλεοράσεως 75ΩΜ, με σχετικά αραιή πλέξη του μπλεντάζ. Ενώ σε άλλες διαπίστωσαν ότι είχαν καλύτερα αποτελέσματα με την χρησιμοποίηση καλωδίου RG-59 και άλλοι RG-58.
Ομοαξονική κεραία βρόγχου διπλής μπάντας 160/80m
Η κεραία μπορεί να στηριχθεί σε οποιαδήποτε μονωτική βάση. Το καλώδιο των στοιχείων της κεραίας είναι RG-59, ενώ το καλώδιο της καθόδου RG-58 ή αντίστοιχο με αντίσταση 50 ΩΜ.
Οι μεταβλητοί πυκνωτές μπορούν να είναι γύρω στα 500pF το πολύ, μεταλλικοί, που θα τους τοποθετήσετε σε μεταλλικά κουτιά, καλά γειωμένα και προστατευμένα από την υγρασία και την βροχή.
Η κάθε κεραία συντονίζεται ξεχωριστά, αλλά έχουν αναφερθεί περιπτώσεις που έχουν παρουσιαστεί φαινόμενα ζεύξεις, ιδίως αν οι κεραίες βρίσκονται πολύ κοντά ή μια στην άλλη. Η μεταξύ τους σύνδεση γίνεται αποκλειστικά με Connector-α τύπου <Τ>.
Η σημαιοειδής κεραία – Pennant Antenna για 160 και 80m.
Η Pennant antenna είναι ένα είδος Beverage antenna, με μικρότερες διαστάσεις, αλλά πολύ καλή απόδοση. Πολλοί ραδιοερασιτέχνες κατασκευάζουν 4 τοποθετημένες σε σχήμα σταυρού για να καλύψουν τα τέσσερα σημεία του ορίζοντα, και τις εναλλάσσουν μέσω ενός relay box, που το τηλεχειρίζονται με διάφορους τρόπους. Η κεραία τοποθετείται σε μικρό ύψος από το έδαφος, γύρω στα 1.8m είναι καλά. Προσέξτε, την τερματική αντίσταση των 910 ΩΜ/2Watt θα πρέπει να την τοποθετήσετε σε ένα πλαστικό κουτί εξωτερικού χώρου στεγανό.
Στην επόμενη εικόνα βλέπετε την ίδια κεραία, αλλά με την κάθοδο να βρίσκεται στην θέση της αντίστασης τερματισμού και το αντίθετο. Η κεραία έχει τα ίδια τεχνικά χαρακτηριστικά, αλλά η κατεύθυνση της λήψης βρίσκεται στην αντίθετη κατεύθυνση από την προηγούμενη. Και αυτές της κεραίες μπορείτε να τις τοποθετήσετε σε τετράδα, ώστε να καλύψετε όλα τα σημεία του ορίζοντα.
EWE Antenna.
Πρόκειται για μια από τις πλέον δημοφιλής κεραίες. Είναι εύκολη στην κατασκευή, οικονομική, έχει πολύ καλά χαρακτηριστικά, που έχουν κάποια «συγγένεια» με τα χαρακτηριστικά της Beverage.. Σε γενικές γραμμές είναι μια σχετικά ήσυχη κεραία, με κάποια απολαβή και καλό λόγω σήματος προς θόρυβο, που θα την απολαύσετε.
BEVERAGE ANTENNA.
Πρόκειται για την αιχμή του δόρατος στις λήψεις των χαμηλών συχνοτήτων Είναι μια κεραία με πολύ καλή απολαβή, κατευθυντικότητα και χαμηλό θόρυβο. Βέβαια έχει κόστος, αλλά και αποτέλεσμα που είναι αξιοζήλευτο.
Η υλοποίηση της κεραίας στο χωράφι….
Καλό είναι να χρησιμοποιήσετε ένα αντικεραυνικό καθόδου, ώστε αν για κάποιο λόγω υπάρξει κάποιο επαγωγικό ρεύμα από κεραυνό, να προστατευθεί, ο δέκτης σας. ΠΡΟΣΟΧΗ: Ποτέ και για κανένα λόγω μην ακουμπήσετε την κεραία όταν βρέχει και έχει αστραπές και κεραυνούς. ΚΙΝΔΥΝΕΥΕΤΕ ΑΜΕΣΑ.
Επίλογος.
Η λήψη στις χαμηλές συχνότητες των 160-80 και 40m είναι δύσκολη, εξαιτίας των θορύβων που τις κατακλύζουν. Σκοπός των κεραιών λήψεως είναι να περιορίσουν αυτούς τους θορύβους, με λογική απώλεια του ωφέλιμου σήματος. Σχεδόν όλες οι κεραίες λήψεως έχουν αρνητική απολαβή η οποία κειμένεται γύρω στο -16 έως – 36 dB.
Η χαμηλή ή και αρνητική απολαβή των κεραιών λήψεως, σκοπό έχει να τροφοδοτήσει τα κυκλώματα του δέκτη με χαμηλής έντασης σήμα, ώστε ο δέκτης να μπορέσει να τα διαχειριστή με μεγαλύτερη επιτυχία, διαχωρίζοντας το ωφέλιμο σήμα από τον θόρυβο.
Εύχομαι σε όλους σας αγαπητοί συνάδελφοι, καλή επιτυχία στις κατασκευές σας, να χαίρεστε τις οικογένειές σας, να κάνετε πολλά DX και καλά DX, υγεία, δουλειές και μην ξεχνάτε ότι η άνοιξη είναι μια καταπληκτική εποχή για ραδιοερασιτεχνική δραστηριότητα.
Πολλά 73
de SV1NK
Μάκης Μανωλάτος
