Tříprvková anténa Yagi se dvěma napájenými prvky

Je známou skutečností, že s krátkou jednopásmovou anténou Yagi lze dosáhnout pozoruhodných výsledků. Není pravdou, že dosáhnout ostrého vyzařovacího diagramu a značné směrovosti lze jen s dlouhými anténami s mnoha prvky, mnohdy bývá krátká „Yagina“ v mnoha ohledech lepší.

Zázračné antény ovšem neexistují, výhody vždy bývají vykoupeny nevýhodami. V případě krátké tříprvkové Yagi je to úzkopásmovost (nejen ČSV/SWR a průběhy impedance, ale všechny parametry – zisk, předozadní a předoboční poměr) a někdy i velmi nevýhodná vstupní impedance, vyžadující složitější přizpůsobovací obvod. Celkově lze říci, že na papíře může taková anténa vypadat hezky, ale při konstrukci můžeme narazit na takové potíže, že litujeme svého rozhodnutí pro danou konstrukci. Potíže se nemusejí týkat jen vlastní konstrukce, ale mohou se projevit později, kdy se antény ukáže jako mechanicky nestabilní, špatně odolávající klimatickým vlivům apod.

Začátkem 70. let minulého století se v radioamatérském tisku pod názvem „A Three Element Compact Beam“ objevil popis krátké, tříprvkové antény Yagi s velmi zajímavými vlastnostmi, zejména směrovostí. Autorem byl známý Billl Orr, W6SAI.

Této antény bylo postaveno mnoho kusů i přesto, že měla všechny nevýhody, uvedené v předchozím odstavci. S nadcházejícím minimem sluneční činnosti, kdy konstrukce vysoce výkonných vícepásmových antén ztrácí smysl, jsem se rozhodl vrátit se k tématu krátké tříprvkové jednopásmové antény Yagi. Anténa má však novou koncepci, která je umožněná díky dostupnosti počítačového modelování a moderních feritových materiálů, umožňujících konstrukci velmi kvalitního balunu.

Popisovaná anténa je relativně širokopásmová (bez problémů obsáhne CW i SSB úsek pásma 20 m), má vstupní impedanci 50 Ω s velmi příznivým průběhem po celém pásmu a výbornou směrovost.

Obr. 1. Principiální schéma antény.

Obr. 2. Rozměrový náčrtek antény.

Prvky jsou složeny z trubek odstupňovaného průměru, zasunutých teleskopicky do sebe. Pozice částí je zafixována obvyklým způsobem, tj. naříznutím konců trubky a po zasunutí tenčí části stažení hadicovou sponou (obr. 3). Spoj je vhodné před zasunutím trubek do sebe ošetřit vodivou vazelínou (Alu Grease, v nouzi grafitová vazelína).

Obr. 3. Zafixování pozice části prvku hadicovou sponou.

Prvky jsou složeny z trubek průměrů 32, 26 a 20 mm (obr. 4). Prostřední část má délku vždy 3,696 m, na ni navazující část má délku vždy 1,694 m a koncová část má rozdílnou délku podle typu prvku:

reflektor: 1,745 m
zářič: 1,437 m
direktor: 1.360 m

Obr. 4. Konstrukce prvku.

Prvky jsou k nosnému ráhnu upevněny izolovaně, příklad vhodného izolátoru znázorňuje obr. 5. Ke zhotovení ráhna je vhodný jäkl 40x40 mm. V některých konstrukcích lze najít i nosná ráhna, složená ze dvou jäklů, uspořádaných rovnoběžně.

Obr. 5. Izolátor k upevnění prvků.

Fázovací vedení (na obr. 2. znozorněné hnědou barvou) lze zhotovit buď z hliníkových pásků 20x1 mm nebo i z izolovaných hliníkových vodičů kruhového průřezu, které lze získat z odřezků silových kabelů. Pro modelování antény bylo použité vedení o impedanci 250 Ω, což zde nehraje roli, za daných podmínek stejně nelze fázovací vedení zkonstruovat jako vedení určité charakteristické impedance. Pozornost je nutné věnovat především spojení vedení s polovinami prvku a jeho izolaci od nosného ráhna.

Napájení neobsahuje žádný přizpůsobovací obvod, použit je pouze balun, jehož úkolem je oddělit napáječ od vlastního anténního systému. Tím jsou také potlačeny soufázové plášťové proudy. Pro konstrukci balunu vyhovuje 8 záv. PTFE kabelu RG142B/U na toroidním jádru FT240-43.

Výsledky