[CCF] Vertikaali pusikossa (osatarkennus)

jari.jokiniemi@nokia.com jari.jokiniemi at nokia.com
Mon Feb 20 07:56:40 EST 2006 

Jokin tässä vielä kanittaa, ehkä meikäläinen ei nyt vaan hiffaa jotain oleellista. Liittyköhän se nyt jotenkin top loadingin käsittelystä maatasojen yhteydessä vai mistä. 

120 kpl 0,4 lambdan radiaaleja maassa on kai noin joskus 30-luvulla mitattu sellaiseksi radiaalien referenssiksi, että siitä on vaikea panna paremmaksi. Huom, ei siis 0,25 lambdan vaan 0,4. Ehkä siinä on sitten jo vähän varmuuskerrointakin, tiedä en. W8JI:n webbisivuilla on kasa mittaustuloksia, joiden pääasiallinen sanoma ainakin meikäläiselle on, että muutaman metrin nostetut radiaalit - paree unohtaa koko juttu. Kohtuullinen pärjäämiseni topbandin pileupeissa merkittävästi isompitehoisia asemia vastaan mastolla ja 42 lyhyellä radiaalilla luo ainakin alletulostuneelle lisää epätieteellistä uskoa siihen, että mitä useampi kisaaja uskoo (vain muutaman metrin) nostettuihin radiaaleihin, niin sen parempi. 

Tikun pitäminen lyhyenä täysimittaisen sijaan, on ok, pieni häviö hyötysuhteessa on tavallisen keskiluokkaisen työmiehen kannalta ihan jees sen rinnalla, että mekaniikka on varsinkin topbandin mutta myös 80 metrin antennissa helppo. Helppo vaikkapa verrattuna 80:n yagiin. Jos sillä on edullista vaikutusta lähtökulmaankin, no mikäs sen hauskempaa.

Jos nyt edellä sanotun perusteella kuvailisin omaa käsitystäni kunnollisesta vertikaalista, niin se voidaan muotoilla yhteen lauseeseen: seitsemän kilometriä radiaaleja maassa. (Tämä sattuu suurinpiirtein olemaan autotallissani käyttöpaikkaa odottavan ilmaiseksi saadun piuhan määrä.) Nostetut radiaalit roskakoriin, jollei saa niitä useampaan kymmeneen metriin. 

Nyt en siis ymmärrä sitä kohtaa selostuksessa, että missä tilanteessa hyvin pieni maataso on hyvä? (Yhtä hyvä kuin edellä sanottu seitsemän kilometria maahan laitettua piuhaa.)

-Jari

>-----Original Message-----
>From: ccf-bounces at contesting.com 
>[mailto:ccf-bounces at contesting.com] On Behalf Of ext Zaba' OH1ZAA
>Sent: 20 February, 2006 14:25
>To: ccf at contesting.com
>Cc: Klemola Jukka (Nokia-TP/Salo)
>Subject: Re: [CCF] Vertikaali pusikossa (osatarkennus)
>
>
>Sirs!
>
>Pitää aina vähän tarkentaa lausuntoja....
>
>Suuri maataso on edullinen mikäli syöttöpiste on maassa, ja 
>silloin saadaan siihen tilanteeseen paras hyötösuhde 
>lähtevälle teholle (maksimivirta säteilevään 
>pysty-elementtiin). Sanotaan vaikka, että jos on 120 
>radiaalia, niin 95% tehosta saadaan hyödynnettyä netto 
>rf-virtaan, kun taas neljällä (4) radiaalilla vain esim. 60%, 
>koska maahäviöt vertikaalin juurella haukkaavat oman osuutensa 
>(prosentit eivät ole tässä laskettuja tai mitattuja, vaan 
>suuntaa antavia).
>
>Sivujuonena voi sanoa, että jos käytetään suhteellisen lyhyttä 
>säteilijää (muistaakseni W2FMI:n tyyliin), niin voidaan esim.
>120 kpl ½-aallon radiaaleilla saada kohtalaisen hyvät matalat 
>lähtökulmat, koska lyhyt tikku katselee niillä lähtökulmilla 
>kohtalaisen laadukasta maatasoa (eli kuparilankoja). Ongelma 
>vain on, että lyhyellä tikulla on erittäin matala 
>säteilyvastus, jolloin netto ohmiset häviöt ovat vuorostaan 
>taas korkeammat kuin pitkällä tikulla. Ehkäpä tässä päästään 
>80%:n hyötysuhteeseen; yllättävänkin hyvään prosenttiin 
>lyhyellä elementillä.
>
>Vuorostaan pitkä tikku (esim. varttiaalto) "katselee" 
>korkeammalta jo kauas maatason ylitse, jolloin mukaan tulee 
>Brewsterin efektit, ja täten korkeammat lähtökulmat 
>(keskinkertaisen maan päällä).
>Hyötysuhde on kuitenkin parempi kuin lyhyellä tikulla (se 95%).
>
>Pitää siis käsitellä erillisenä hyötysuhde ja lähtökulmat.
>Antennilla ei nimittäin ole paljon DX-virkaa, jos vaikka 
>hyötysuhde on 100%, mutta lähtökulma 50 astetta 15 asteen 
>sijaan (lähtien siitä, että kyseisellä bandilla halutaan paras 
>säteily 15 asteen kulmalla). Jos loppuratkaisussa sillä 15 
>asteen kulmalla lähtee 12 dB vahvempi kenttä kuin 50 asteen 
>maksimilla omaavalla vertikaalilla, niin tulos on kuitenkin 
>huomattavasti parempi, kuin että syöttöpiiriin hävitettäisiin 
>3 dB maahäviön tai muun takia (esimerkiksi).
>
>Ilman näitä taustatietoja on vaikea käsittää lausumaa, että 
>"maataso pitää olla pieni tai ääretön". Lisään tarkennukseksi, 
>että tässä puhutaan nimenomaan hyvin johtavasta maatasosta, 
>esim. kuparista (ja myös valtameren vesi kelpaa korvikkeeksi).
>
>Kun katsotaan vapaassa avaruudessa ns. ground-plane kuvioita, 
>niin niistä näkee, että pienellä maatasolla maksimikenttä 
>löytyy vertikaalin sivusuunnasta. Samoin käy "äärettomällä"
>maatasolla (tai mallinnuksessa täysin johtavalla tasolla).
>
>Mutta otapa joku rajattu (täysin johtava) maataso, vaikka 
>läpimitaltaan 1 aallonpituus ... niin vertikaali alkaa toimia 
>tämän tason syöttöelementtinä, ja maksimi kääntyy vinosti 
>matasosta ylöspäin. Sama tapahtuu ihan tarkasti huonon 
>maatason päällä, kun Brewsterin efektit otetaan huomioon. 
>Millään todellisella vertikaalilla suomalaisen peltomaan tai 
>saven päällä ei löydy maksimia horisontin suuntaan, vielä 
>vähemmän hiekkakentän päällä. Tästä on pieni hyppy ajatukseen, 
>että sopiva maataso on joko pieni tai ääretön. 
>Käytännöläheinen ihminen valitsee ensimmäisen vaihtoehdon, 
>mutta välttelee houkuttelevan näköista isoa peltikattoa, 
>vaikka se hyötysuhteen kannalta onkin "sataprosenttinen" kandidaatti.
>
>Esitettyyn aikaisempaan kommenttiini tulee vielä laajemmat 
>tarkennukset (se oli kokonaisuudessaan vasta luonnos)....
>
>Tunnetusti kohennettu ja pienikokoinen maataso - jossa lisäksi 
>vielä kulkee suhteellisesti vain vähän virtaa (vrt. top-hat), 
>antaa erittäin hyvän hyötysuhteen tehon syötössä vertikaaliin.
>Se on ensimmäisen toiveen täyttymys. DX-kulmat tehdäänkin 
>sitten seuraavaksi säteilevän rakenteen korkeutta 
>valitsemalla, ottaen huomioon Brewsterin määräämät reunaehdot 
>annetussa maastossa.
>
>Lyhennetty pystydipoli onkin täten mitä mainioin säteilijä 
>sopivaan korkeuteen ripustettuna.  Ja tällöin vaihdetaan 
>vaikka alunperin himottu peltikatto puussa roikkuvaan 
>pystylankaan (mieluimmin useampaan sellaiseen: 4-square).
>
>Kertokaa sitte tuloksenne, kun kokeet on tehty!
>
>                 73, "Zaba"  OH1ZAA
>
>
>
>
>At 13:14 20.2.2006 +0200, OH6LI wrote:
>
>>Mitä uutta tässä oli?
>>Paljon metallia ja korkealle.
>>Mitä enemmän ja mitä korkeammalle, sitä parempi.
>>
>>Sehän se oli ZabaMassan suunnanosoituksen kohde.
>>
>>
>>73,
>>jukka
>>
>>
>> >-----Original Message-----
>> >From: Jokiniemi Jari (Nokia-NET/Espoo)
>> >Sent: 20 February, 2006 08:45
>> >To: Oksanen Markku.A (Nokia-NRC/Helsinki); Klemola Jukka
>> >(Nokia-TP/Salo)
>> >Subject: FW: [CCF] Vertikaali pusikossa
>> >
>> >Mitens kommentoitte?
>> >
>> >Mikä tämä jorina maatason koosta (ihan pieni tai ääretön)?
>> >
>> >-Jari
>> >
>> >>-----Original Message-----
>> >>From: ccf-bounces at contesting.com
>> >>[mailto:ccf-bounces at contesting.com] On Behalf Of ext Zaba' OH1ZAA
>> >>Sent: 16 February, 2006 12:50
>> >>To: ccf at contesting.com
>> >>Subject: Re: [CCF] Vertikaali pusikossa
>> >>
>> >>
>> >>Sirs!
>> >>
>> >>Aika harvoilla taitaa olla mittaustuloksia puiden vaikutuksista 
>> >>vertikaaliantennin kenttävoimakkuuteen. Kuten alla mainitusta 
>> >>Topband-keskusteluryhmän viesteistä voi lukea, ovat jotkut
>> >>yrit- täneet käyttää itse puita säteilijöinä, mutta siinäkin
>> >on välillä
>> >>jäänyt epäselväksi, onko resultoiva kenttä ollut kotoisin puussa 
>> >>kulkevasta virrasta, vai onko itse syöttöjärjestelmä ollut varsi- 
>> >>nainen kentän todellinen lähde (virta koaksiaalin suojassa, esim.)
>> >>
>> >>Itse olen ajellut Yyterin maisemissa mobile 28/50 MHz:n 
>asemalla, ja 
>> >>todennut, että joissakin paikoissa ympäröivä metsä on toiminut 
>> >>jonkunlaisena dielektrisenä linssinä, jolloin kenttä on peräti 
>> >>vahvistunut keskimääräistä korkeammalle tasolle. Yksi
>> >fysiikan laki on
>> >>kuitenkin sen verran ankara, että "sitä tehoa, jota on säteilty jo 
>> >>yhteen suuntaan, ei voida säteillä toistamiseen eri suuntaan"
>> >>(populaarisesti sanottuna), joten ei voi odottaa, että 
>"metsä voisi 
>> >>jossain oloissa korvata linukan".
>> >>
>> >>Itselläni on se käsitys, että huonosti johtava aines antennin
>> >ympärillä
>> >>aiheuttaa aina ylimääräisiä häviöitä. Mikäli puiden mahla olisi 
>> >>juoksevaa kuparia, niin niitä voisi todellakin
>> >>käyt- tää hyödyllisenä osana antennirakennetta; näin ei
>> >kuitenkaan ole.
>> >>Kaikkein huonoin tilanne on keskinkertainen johtavuus, jonka voi 
>> >>simuloida, laittamalla useita pieniä vastuksia vaikka 
>metrin välein 
>> >>alemman bandin varttiaallon pystylankaan.
>> >>Tämmöinen johdin tai puu (jossa mahla johtaa) toimii ehdottomasti 
>> >>kentän vaimentimena, koska siihen indusoitu virta muuttuu lämmöksi.
>> >>Keskusteluissa mainitut kenttäerot talven ja kesän välillä
>> >voivat myös
>> >>hyvin ja melkein todennäköisemmin perustua bandin talvi- ja
>> >kesäkelien
>> >>erosta, koska mainitut efektit perustuvat tuntumaan, eikä 
>mittauksiin.
>> >>
>> >>Mikäli puut ovat sisältä ja ulkoa ihan kuivia, niin ne toimivat 
>> >>dielektrisenä massana, joka vaikuttaa kenttään, mutta ei aiheuta 
>> >>häviöitä. Silloin myöskään puun pituus ei suorastaan enää resonoi 
>> >>millään taajuudella, koska siinä ei kulje varsinaista 
>"pitkän matkan"
>> >>virtaa, joka yhdistäisi elektronien kulkumatkan aallonpituuteen.
>> >>
>> >>Ainoa kokemus vertikaaleista on minulla 80-luvulta OH1AF:n 
>vanhasta 
>> >>paikasta. Alkuperäinen 3.5 MHz:n varttiaalto ei ollut menestys, 
>> >>mutta sitten järjestettiin säteilijälle lisää pituutta ja
>> >huippukapasitanssi.
>> >>Täten saatiin virta irti maan läheisyydestä, ja häviöt 
>pienennettyä.
>> >>Varsinainen paras säteily lähti heti huippukapasitanssin alla
>> >olevasta
>> >>noin 20 metrin pystyosuudesta. Tämä vaikutti myös korkeutensa
>> >ansiosta
>> >>erityisesti hyödyllisiin lähtökulmiin.
>> >>Seuraavan kerran kun katsoin "workkimistilastoa", niin siellä
>> >oli 4 kpl
>> >>SRAL:n vanhaa A4-kokoista lokikirjaa täynnä Karibian DX:iä 
>ja muuta 
>> >>herkkua. Puita oli OH1AF:n vanhassa pihapiirissä kohtalaisen
>> >runsaasti,
>> >>mutta oli muita mastojakin.
>> >>
>> >>Edellisen perusteella suosittelen vertikaaleja, jotka 
>jäljittelevät 
>> >>sähköisesti 5/8 aallonpituutta, ja joista pienivirtainen huippuosa 
>> >>on muutettu esim. 4 x 7.5 m (horisontaali X) huippukapasitanssiksi 
>> >>(esimerkki on 3.5 MHz:n bandille). Muistakaa, että luonto ei salli 
>> >>virran jatkavan matkaansa ylös ilman huippukapasitanssia, jos 
>> >>vertikaalin alaosa on ristikkoa, ja yläosa vaikka pitkä kapeneva 
>> >>putkivertikaali (esim. 60 mm >> 25 cm). Virta lähtee
>> >kulkemaan kapeaan
>> >>putkeen, jos huipussa on tuo mainittu kapasitanssi.
>> >>Tämän asian voi tarkistaa antennien simulointiohjelmistolla, joten 
>> >>on hyvin mahdollista menestyä vertikaalirakenteella, jonka 
>alaosa on 
>> >>tukeva ristikko ja yläosa ohut (+ top hat).
>> >>
>> >>Pidennetyn rakenteen etu on, että voidaan käyttää kohotettua
>> >ja pientä
>> >>maatasoa, jolloin maahäviöt pysyvät kohtalaisen pienenä; tehokkaan 
>> >>maatason kun pitäisi olla aallonpituuteen nähden pieni tai lähes 
>> >>ääretön. Tämä asia koskee nimenomaan lähtökulmia. Jos on
>> >vaikka 120 kpl
>> >>varttiaallon radiaalia, ja sen jälkeen alkaa huono maataso, niin 
>> >>säteilyn lähtökulmat määräytyvät kuitenkin sen huonon maatason 
>> >>mukaisesti. Tähän seikkaan liittyvät suoraan ns. Brewsterin kulmat 
>> >>pystypolarisaatiolle, ja kuten puidenkin johtavuuden kanssa,
>> >sieltäkin
>> >>löytyvät suurimmat häviöt juuri keksinkertaisen 
>johtavuuden kohdalla.
>> >>Esim. puhdas järvivesi ei johda, eikä tuota haviöitä, 
>mutta sillä on 
>> >>taas merkittävä dielektrinen vaikutus, joka vaikuttaa vertikaalin 
>> >>lähtökulmiin.
>> >>
>> >>Yhteenvetona voi sanoa, että puilla on vaikutusta vertikaalien 
>> >>toimintaan, mutta ne eivät estä tehokasta vertikaalien käyttöä.
>> >>Puun rakenteen vaikutus johtuu mikroaaltotaajuuksilla 
>eniten lehtien 
>> >>absorptiosta, ja matalilla taajuuksilla pystyrunkojen ja oksien 
>> >>nesteiden johtavuudesta, ja siihen liittyvistä rf- virran
>> >läpikulkeman
>> >>nesteen resistiivisistä häviöistä. Selvää on, että jokainen virta 
>> >>aiheuttaa myös sähkökentän, mutta tässä tapauksessa se menee 
>> >>häviöllisen prosessin kautta (vähän kuin alle 100%:n
>> >hyötysuhde akkujen
>> >>lataamisessa).
>> >>
>> >>Avaraan kenttään verrattuna tappioita tulee. Desibeleistä en
>> >kuitenkaan
>> >>mene takuuseen, vaikka erikoisissa ympäristöissä voi 
>hakemalla (kts.
>> >>28/50-mobile yllä) yhteen selektiiviseen suuntaan jopa metsän 
>> >>dielektrinen vahvistus olla mahdollinen!
>> >>Useimmiten on kuitenkin kyse häviöistä, ja on luonnollista,
>> >että häviöt
>> >>ovat pienimpiä varsinkin kunnon talvipakkasella, kun 
>vesimolekyylien 
>> >>"dipolit" ovat jähmettyneet paikoilleen.
>> >>
>> >>
>> >>Onnea vain kokeiluihin!        73, "Zaba"  OH1ZAA
>> >>
>> >>
>> >>
>> >>At 08:38 16.2.2006 +0200, OH6XX wrote:
>> >>
>> >>>Moro,
>> >>>
>> >>>Itsellä ei ole ollut vertikaalia pusikossa, mutta pari vuotta 
>> >>>sitten oli Topband -listalla ko. aiheesta väittely:
>> >>>
>> >>>http://lists.contesting.com/archives//html/Topband/
>> >>>
>> >>>ja hakukenttään woods
>> >>>
>> >>>Juha OH6XX
>> >>>
>> >>>----- Original Message -----
>> >>>From: <ari.korhonen at kolumbus.fi>
>> >>>To: <ccf at contesting.com>
>> >>>Sent: Thursday, February 16, 2006 1:19 AM
>> >>>Subject: [CCF] Vertikaali pusikossa
>> >>>
>> >>>
>> >>>Terve,
>> >>>
>> >>>Onko kenelläkään käytännön kokemusta vertikaalin tai
>> >vertikaaliryhmän
>> >>>toiminnasta puuston keskellä? Eli onko vertikaalielementin
>> >>välittömässä
>> >>>läheisyydessä (1-2m) olevilla korkeilla puilla merkittävää
>> >vaikutusta
>> >>>antennin toimintaan?
>> >>>
>> >>>Ari, OH5DX
>> >>>
>> >>>_______________________________________________
>> >>
>> >>_______________________________________________
>> >>CCF mailing list
>> >>CCF at contesting.com
>> >>http://lists.contesting.com/mailman/listinfo/ccf
>> >>
>> >
>
>_______________________________________________
>CCF mailing list
>CCF at contesting.com
>http://lists.contesting.com/mailman/listinfo/ccf
>

More information about the CCF mailing list