SRAL:n Talvipäivät Aulangolla 21.-23.3.2003 Kilpailutyöskentely usean antennin järjestelmällä Jari Koski, OH6QU
Johdanto Käytännön kokemuksia ja ripaus teoriaa kerrostettujen antennien sekä useaan suuntaan samanaikaisesti biimaavien antennien käytöstä HF-kilpailutyöskentelyssä
Mitä usean antennin järjestelmällä tarkoitetaan tässä yhteydessä? Vertikaalisesti kerrostettuja antenneja Horisontaalisesti kerrostettuja antenneja Eri suuntiin suunnattuja kiinteitä tai kääntyviä saman alueen antenneja
Miksi menestyvillä kilpailuasemilla käytetään yhä enemmän usean antennin järjestelmiä? Vahvistus Laajempi lähtö-/tulokulma Useiden suuntien samanaikainen biimaus Nopea siirtyminen biimaussuunnasta toiseen SO2R (jopa Single Band-luokassa)
Vahvistus Antennin vahvistusta voidaan lisätä joko kasvattamalla antennin puomin pituutta ja elementtien määrää tai kerrostamalla antenneja vertikaalisesti tai/ja horisontaalisesti Lyhytpuomiset antennit soveltuvat kilpailukäyttöön hyvin, koska niiden pääkeila (-3dB) on pitkäpuomisia antenneja leveämpi kattaen näin suuremman alueen Antennien vertikaalinen stakkaus ei kavenna pääkeilaa toisin kuin horisontaalinen stakkaus
Vahvistus: 40m 4el vs. 2 yli 2el Esimerkiksi 40m 2 yli 2 stakki vastaa vahvistukseltaan lähes 4 elementtistä yagia kahden täysimittaisen 2 elementtisen yagin mastoon nostaminen ja niiden pitäminen siellä ehjänä on kuitenkin moninverroin helpompaa kuin 4 elementtisen monsterin. Lisäksi stakin lähtö-/tulokulmat sekä pääkeilan leveys ovat kilpailutyöskentelyn kannalta paremmat kuin vastaavalla 4 elementtisellä yagilla.
Laajempi lähtö-/tulokulma Kunkin yhteyden optimaalinen lähtö-/tulokulma riippuu useista eri tekijöistä: vasta-aseman sijainti taajuus vuoden- ja vuorokauden aika auringonpilkkuluku etenemistapa muut radiokeleihin vaikuttavat tekijät, kuten geomagneettiset häiriöt etc.
Laajempi lähtö-/tulokulma Tyypillisesti yksittäisen antennin optimaalinen lähtö-/tulokulma on rajoittunut ja siinä voi esiintyä eitoivottuja korkean kulman sivukeiloja, jotka verottavat kohdealueelle tarkoitettua säteilytehoa Antennien kerrostamisella voidaan antennin lähtö-/tulokulma korjata ja sitä voidaan säätää kytkemällä stakkiin kuuluvia antenneja irti Käyttäjien kommenttien mukaan stakatuilla antenneilla QSBtä esiintyy selvästi vähemmän
Useiden suuntien samanaikainen biimaus Mm. 20m ja 15m kelit mahdollistavat usein jenkkien ja japsien (sekä Euroopan) workkimisen samaan aikaan, jolloin tarvitaan joustava antennisysteemi, jolla lähetys ja kuuntelu voidaan ohjata samanaikaisesti niihin suuntiin, joista kusoja tulee Yleensä useiden suuntien samanaikainen biimaus parantaa yhteysja kerroinkertymää
Useiden suuntien samanaikainen biimaus Käytännössä useiden suuntien samanaikainen biimaus toteutetaan yleensä kerrostetuilla antenneilla, jotka voidaan kääntää osittain tai kokonaan eri suuntiin Kunkin kohdealueen laskennalliset lähtö-/tulokulmat huomioiden käännetään kyseiseen suuntaan stakin antenneista se, jonka lähtö-/tulokulmat vastaavat sen hetkisiä laskennallisia arvoja parhaiten
Nopea siirtyminen biimaussuunnasta toiseen Kilpailutilanteessa antennien pääsuunnasta tai suunnista poikkeavien asemien nopea poiminta edellyttää kykyä saada jokin antenneista riittävän nopeasti kutsuvan aseman suuntaan, jotta signaali saadaan riittävän tukevaksi yhteyden muodostumiselle Tähän voidaan käyttää inaktiivista, pääantennin/-eiden suunnasta poikkeavaa antennia (esim. tribanderi), joka kytketään ko. tilanteessa pääantenniksi
Nopea siirtyminen biimaussuunnasta toiseen Yleensä kilpailuasemilta löytyy kiinteästi suunnattuja antenneja tärkeimpiin suuntiin, joita sitten voidaan tarvittaessa kytkeä mukaan kuunteluun/lähetykseen hyvinkin joustavasti
Yksi operaattori, 2 radiota SO2R:ää voidaan käyttää tuloksen maksimointiin jopa Single Band luokassa ts. toisen radion huutaessa CQ:ta voidaan toisella radiolla etsiä uusia kertoimia/ workittavaa samalla bandilla Kahden radion käyttö samalla bandilla vaatii vähintään 150m etäisyyden eri radioissa käytettävien antennien välille sekä eri polarisaa-tion häiriöiden minimoimiseksi
Käytännön kokemuksia usean antennin järjestelmästä OH4A:lla
OH4A:n 20m antennijärjestelmä OH4:n 20m antennit: 3 x 4el @ 45m mastossa 3 x 4el @ 42m mastossa 2el delta-loop kiinteästi Euroopan suuntaan parin metrin korkeudessa Mastot rinnakkain Pohjois-Amerikan suuntaan (Keski-Länsi) ts. antennisysteemi toimii 6 antennin vertikaali-/horisontaalistakkina Japanin suuntaan stakin antennit ovat peräkkäin kerrostettu (toimii!)
OH4A:n 20m antennijärjestelmä Kuuntelussa/lähetyksessä voidaan valita joko molempien mastojen antennit tai vain toisen Stakin antenneja ei voi kytkeä irti/kiinni yksitellen Eurooppa-antenni on aina mukana lähetyksessä, mutta kuuntelussa se voidaan valita päälle tai pois Tehonjako noin 1/6 delta-loop/ stakki
Case 1: Useiden suuntien samanaikainen biimaus Yhteyskertymän maksimoimiseksi kannattaa 20m:llä tiettyinä vuorokauden aikoina biimata sekä Japania että USA:ta CQWW CW 2002, 23.11.2002, 12:44 UTC Toisen maston antennit lyhyttä tietä Japanin suuntaan, toisen USA:n Itärannikolle, delta-loop Eurooppaan, kusoja syntyy...
Case 1: Useiden suuntien samanaikainen biimaus Kuuntele MP3-ääninäyte!
Case 2: Signaali/kohinasuhteen parantaminen Useaan suuntaan biimattaessa voidaan tilapäisesti kytkeä vastaanottimeen vain yhden suunnan antennit, jolloin saadaan signaali/ kohina-suhde paremmaksi ts. helpotetaan heikkojen signaalien poimimista kohinasta Toinen masto pitkää tietä Japanin suuntaan, toinen USA:n Itärannikolle, N2RM vastaa OH4A:lle...
Case 2: Signaali/kohinasuhteen parantaminen Kuuntele MP3-ääninäyte!
Case 3: Korkea lähtö-/ tulokulma Eurooppaan Päiväkeleillä 6 x 4el elementtisen antennijärjestelmän optimaalinen lähtö-/tulokulma on liian matala Euroopan yhteyksille Tällöin matalalla olevalla 2el deltaloopilla signaalivoimakkuus on 1-2 S-yksikköä parempi (Eurooppaan päin biimattaessa) Stakin osoittaessa USAhan, deltaloop on useita kymmeniä db:eitä parempi
Case 4: Kahden radion käyttö Single Band -luokassa Viime kesänä OI2HQ operaation 15m CW asemalla (OH6AC:n QTH:ssa Simpsiön laella) kokeiltiin kerrointen määrän maksimoimiseksi kahta radiota ja operaattoria samalla bandilla/ modella Toinen operaattori ja radio pyöritti pile-upia, toinen operaattori ja radio etsi koko ajan uusia kertoimia ja workki niitä (pile-up asema oli ko. kusojen ajan QRT)
Case 4: Kahden radion käyttö Single Band -luokassa Pile-up asema: TS-850S + linukka/ kw sekä 6 yli 4 yagit Kerroinasema: TS-850S + linukka/ kw sekä pystydipoli Stakin ja pystydipolin etäisyys noin 150m Pystydipoli korkean mäen päällä, lähes samalla korkeudella stakin alemman yagin kanssa Yli puolet kertoimista workittiin kerroinasemalta; muutama jouduttiin poimimaan stakilla
Case 4: Kahden radion käyttö Single Band -luokassa Kuuntele MP3-ääninäyte!
Loppusanat Oli antennijärjestelmä miten massiivinen tahansa, on kilpailussa pärjääminen kuitenkin monen tekijän summa; Euroopan ja koko maailman voitto Suomesta vaatii operaattorin taitojen (?) lisäksi otollisia kelejä ja oikean kilpailuluokkavalinnat Ei tärkeintä voitto vaan hauskanpito!
Lähteet Dean Straw n, N6BV, esitys YCCC:n meeting:ssä: Why We Stack Em Covering All the Angles Jukka Klemolan, OH6LI, kirjoitussarja RA:ssa OH4A kilpailuasemasta The ARRL Antenna Book