Příjem rozhlasových signálů na VKV I. – antény

radiotv22Každá činnost má někde svůj začátek a konec, proto bychom při sestavování systému pro příjem rozhlasových signálů měli logicky začít takzvaně od shora. Anténa je nejdůležitější a paradoxně také velmi často opomíjenou částí přijímacího řetězce. Většina z nás jistě zná takzvané „antény“ typu drátku dlouhé 20 cm, které často čouhají z přijímače. Těmito „anténami“ se rozhodně zabývat nebudeme.

Při výběru přijímací antény vycházíme vždy ze staré anténářské poučky, že anténa je nejlepší zesilovač. Na druhou stranu další klasická poučka říká, že lovení signálů z éteru je většinou duchařina. Určité zákonitosti, kterými se musíme řídit, však samozřejmě platí i zde. Pro většinu z nás však asi budou při výběru antény dvěma hlavními kritérii cena a z hlediska jejího umístění také velikost. Je také třeba se rozhodnout jestli chceme přijímat silné místní stanice nebo signál vzdálených stanic doslova lovit z éteru.

Přijímací antény typu Yagi, tj. s prvky uspořádanými za sebou v řadě, jsou charakterizovány několika hlavními kritérii. Jsou to směrovost, zisk, činitel zpětného příjmu, impedance a širokopásmovost. Směrovost antény vyjadřuje její schopnost vybrat signál jen z určitého požadovaného směru a signály z ostatních směrů potlačit. Jejím parametrem je vyzařovací úhel (dále jen α, čím je menší tím je anténa směrovější. Zisk je zřejmě nejdůležitější vlastností antény, protože nám říká kolikrát dokáže anténa zesílit signál proti jiné referenční anténě. Udává se v dB (deciBell) a referenční anténou je u antén typu Yagi jednoduchý skládaný dipól. Sám má tedy zisk 0 dB, antény výkonnější mají zisk až 10 dB i více.
Činitel zpětného příjmu (dále jen ČZP) vyjadřuje, jak anténa dokáže potlačit rušivý signál přicházející z opačného směru než signál žádoucí. Udává se v minus dB. Čím více do minusu, tím lépe potlačuje nežádoucí signál. Impedance antény je zjednodušeně řečeno její odpor, který musí být stejný jako impedance kabelu a vstupu přijímače. Impedance skládaného dipólu je 300 Ω, u každé antény je přiložen symetrizační člen, který ji transformuje na 75 Ω, což je také hodnota impedance koaxiálního kabelu a vstupu přijímače. Tato hodnota je standardizována, proto se jí nemusíme dále zabývat.

Posledním kritériem je širokopásmovost. Protože pásmo VKV má rozmezí 87,5 – 108 MHz, což je 20,5 MHz, je žádoucí aby anténa měla přibližně stejné vlastnosti v celém přijímaném pásmu. To je sice u většiny průmyslově vyráběných antén splněno, ale existují i vyjímky.

Nyní se zaměříme na popis jednotlivých typů antén a možnost jejich použití v různém prostředí a k různým účelům. Ještě doplním, že anténu lze umístit vodorovně (horizontálně-dále jen H) nebo svisle (vertikálně-dále jen V). Výběr umístění závisí na vysílací polarizaci požadované rozhlasové stanice. Obecně je anténa tvořena zářičem-skládaným dipólem, ze kterého se odvádí signál, a až několika direktory a reflektory. Direktory slouží ke zvýšení zisku antény a ke zvětšení směrovosti, reflektory k odstínění od signálů přicházejících zezadu.

Nejjednodušší anténou je skládaný dipól. Její směrovost je v rovině H velmi nízká, zisk je 0 dB a největší je v obou směrech kolmých na dipól. V rovině V je její směrovost nulová, dipól přijímá všesměrově. ČZP je v obou rovinách nulový, anténa nijak nepotlačuje nežádoucí signál ze směru opačného než je požadovaný signál. Tuto anténu lze požadovat jen za náhražkovou nebo pro nenáročný příjem silných místních stanic z více směrů. Její trochu degenerovanou verzí je kruhový dipól, což je klasický dipól stočený do kruhu, aby měl kruhovou přijímací charakteristiku v H rovině. Jeho použití v rovině V nemá smysl.

Lepší je tříprvková anténa. Je tvořena skládaným dipólem s jedním direktorem a jedním reflektorem. Je již směrovější než obyčejný dipól, v rovině H má lepší směrovost (α asi 70˚) než v rovině V (α asi 110˚) . Zisk je 5 dB a ČZP je -14 dB. Lze ji již použít k výběru silného signálu z konkrétního směru, ale ne k příjmu vzdálenějších stanic. Délka je asi 1 metr.
Další je anténa pětiprvková. Kromě dipólu má tři direktory a jeden reflektor. Je již výrazně směrová, v rovině H je α asi 60˚ a v rovině V asi 80˚. Zisk je 7 dB a ČZP je stejný jako u tříprvkové. Lze ji použít k příjmu slabších signálů z větších vzdáleností. Délka je asi 1,7 metru.
Nejvýkonnější anténou je sedmiprvková. Má čtyři direktory a dva reflektory. Je již silně směrová v rovině H má α asi 50˚ a v rovině V asi 60˚. Její zisk je 7,5 – 9,5 dB a ČZP až -20 dB. Tato anténa se používá k příjmu slabých vzdálených stanic. Její nevýhodou je ale použitelnost jen do asi 105 MHz, výše její zisk rychle klesá. Délka asi 3 metry. Šířka všech antén je asi 1,5 až 1,8 metru.

Výše uvedené antény jsou na našem trhu komerčně dostupné od dvou českých výrobců. Existují i jiné výkonnější antény, například dříve vyráběná anténa devítiprvková nebo byvalá západoněmecká anténa UKS 14 nebo UKS 18. Vzhledem k jejich nedostupnosti je však nemá cenu popisovat. Tyto i jiné antény si lze případně vyrobit i podle plánků z odborných časopisů nebo knih.

Podle popsaných vlastností antén lze jednoduše usuzovat na jejich možné použití. Pokud chceme přijímat silné místní stanice, použijeme pro H polarizaci jednoduchý případně kruhový dipól, pro V polarizaci jednoduchý dipól umístěný svisle. Např. v Praze, Brně a dalších větších městech vysílají soukromé stanice s vertikální polarizací. Když chceme přijímat silnější stanice přibližně z jednoho směru použijeme tříprvkovou anténu, kterou opět podle požadavků na přijímané stanice umístíme svisle nebo vodorovně.

Při příjmu vzdálenějších stanic použijeme pětiprvkovou anténu, pro příjem slabých vzdálených stanic už anténu sedmiprvkovou. Protože jsou tyto antény však už velmi směrové a pokud nebudeme chtít přijímat stanice jen z jednoho směru, budeme muset použít anténní rotátor. Ten slouží k natáčení do požadovaného směru pomocí ovladače umístěného např. u přijímače a prodává se ve specializovaných prodejnách s anténní technikou nebo s radioamatérskými potřebami.
Útlum mezi polarizacemi je až 30 dB, takže je opravdu nutné se rozhodnout jestli budeme přijímat stanice V nebo H polarizované. Případně můžeme použít antény dvě, každou na jinou polarizaci a ty pak přepínat vhodným relé nebo, pokud má náš přijímač dva vstupy, zapojit na každý vstup jednu anténu.

Jednoznačné rozhodnutí jakou anténu si pořídit je tedy především závislé na našich prostorových a finančních možnostech, jak jsem psal na začátku a také na požadavcích na příjem. Pokud bydlíme v paneláku, tak je asi pěti- nebo sedmiprvková anténa nemyslitelná, v tomto případě asi použijeme maximálně anténu tříprvkovou a navíc budeme ještě omezeni výhledem z našich oken nebo balkonu, protože z opačného směru ocelová konstrukce paneláku signály dokonale odstíní. Když bydlíme v domku, můžeme si na střechu dát cokoliv, pokud nebudeme požadovat dálkový příjem, stačí dipól případně tříprvková anténa umístěná podle polarizace požadovaných stanic. Při příjmu slabších vzdálenějších stanic zvolíme pěti- nebo sedmiprvkovou anténu, případně i s rotátorem.

Na závěr alespoň nastínění cenové relace vyráběných antén. Jednoduchý nebo kruhový dipól stojí asi 300-400 Kč, tříprvková anténa 500–600 Kč, pětiprvková anténa 800–900 Kč a sedmiprvková anténa asi 1000 – 1100 Kč.

Autor článku:

Napsat komentář

Pro přidání komentáře musíte .