VDA – przenośna, drutowa antena kierunkowa na pasmo 20 metrów
Kilka razy do roku mam okazję, aby wyjechać na kilka dni do swojego letniego QTH. Tym samym mam okazję do zabaw z radiem i testowania nowych anten w znacznie cichszym radiowo środowisku i z dużo większą ilością miejsca, niż w bloku w mieście. Jako, że interesuje mnie głównie DXowanie, to od zawsze poszukuję najlepszych pod tym kątem rozwiązań antenowych.
Chyba wszyscy, którzy mieli do czynienia z radiokomunikacją na falach krótkich przyznają, że do łączności dalekosiężnych najlepsze, a wręcz niezbędne, są anteny kierunkowe. Niestety typowe anteny kierunkowe, takie jak Yagi, są najczęściej dość ciężkie i kłopotliwe w transporcie. Do tego wymagają jeszcze cięższego masztu, a do niego najczęściej odciągów. Alternatywą mogą być lekkie i łatwo rozkładalne anteny typu SpiderBeam czy HexBeam, ale one także wymagają masztu.
Przeszukując Internet trafiłem na opisy anteny zwanej VDA – Vertical Dipole Array. Jest to pionowa antena kierunkowa z (najczęściej dwoma) zagiętymi w środku elementami. Poprzez takie ułożenie cała antena wymaga pojedynczego, lekkiego masztu (np. wędki) i poprzeczki, na której będą znajdować się środki elementów. Znalazłem kilka opisów tej anteny, jednak najczęściej przewidywały one wysokość środka na ponad 6 metrów. Posiadam tylko wędki o długości 10 metrów, zatem w moim przypadku środek musiał wypadać na ok. 5 metrów nad ziemią. Anteny VDA są bardzo chętnie wykorzystywane przez ekspedycje, jako że po złożeniu zajmują tyle, co złożony maszt oraz nieduży worek linek i przewodów, a przy postawieniu na brzegu oceanu mają świetne parametry (jak każda antena w pobliżu słonej wody). Oczywiście w moim przypadku nie było mowy o jakiejkolwiek wodzie, natomiast już sam zysk o ponad 5 dB (przy kącie wiązki 10 stopni nad horyzontem) względem anteny GP postawionej na ziemi przekonał mnie, aby ją wykonać i przetestować. Żeby nie być gołosłownym, wyniki symulacji anteny wyglądały następująco:
Jak widać, antena ma dość szeroką wiązkę główną – w końcu są to tylko 2 elementy. W moim przypadku powiedziałbym, że było to nawet zaletą, jako że nie musiałem co chwilę anteny obracać. Myślę, że parametry tej anteny można by było jeszcze poprawić (przynajmniej w symulacji). Są to jednak różnice dość subtelne, a ograniczenia dokładności przy wykonywaniu takiej anteny w terenie raczej nie pozwoliłby na osiągnięcie idealnych właściwości. SWR prezentował się następująco:
Oczywiście przy „przenoszeniu” anteny z symulacji do rzeczywistości wszystkie elementy początkowo zrobiłem o kilka(naście) centymetrów dłuższe. Po kilkukrotnym kładzeniu i podnoszeniu anteny udało mi się zestroić ją na pasmo 20 metrów. Rzeczywisty SWR w zasadzie pokrył się z tym zasymulowanym, tzn. udało się obsłużyć całe pasmo amatorskie z SWR <2.
Jak już wspomniałem, jako podstawa do budowy całej anteny posłużyła mi wędka teleskopowa z włókna szklanego o długości, wg. sprzedawcy, 10 metrów. Tutaj muszę jednak zaznaczyć, że należy wędkę na początku zmierzyć. Moja w praktyce miała jakieś 9,4 metra, przez co musiałem ją przedłużyć z użyciem tyczki bambusowej. W połowie wysokości zainstalowałem poprzeczkę wykonaną z innej wędki, z której usunąłem kilka ostatnich segmentów. Przywiązałem ją za pomocą linki, a następnie porządnie przykleiłem taśmą. Co ciekawe tyle wystarczyło, aby poprzeczka nie obracała się wokół osi masztu. Dodatkowo każdy segment poniżej poprzeczki zablokowałem metalowymi obejmami. Na wysokości ok. 7,5 m przywiązałem i docisnąłem metalową obejmą dwie linki, które przywiązałem blisko końców poprzeczki, aby ta nie opadała.
Na poprzeczce zainstalowałem symetryzator (istotny element), a przewód do niego poprowadziłem wzdłuż poprzeczki i masztu. Do baluna dołączyłem obydwa ramiona radiatora, które na końcach przedłużyłem linkami i przywiązałem do masztu. Reflektor, w połowie jego długości, zamocowałem z drugiej strony i podobnie przedłużyłem linkami i przywiązałem. Elementy przewodzące wykonałem z dość cienkich przewodów oddzielonych z wielożyłowej taśmy, a wszystkie nieprzewodzące linki to kawałki zwykłej liny plecionej.
Całość po postawieniu prezentowała się następująco:
Po przepracowaniu na antenie dwóch nocy zmierzyłem jej rzeczywiste wymiary, które wyglądają następująco:
W niektórych opisach antena ta występuje jako wielopasmowa. Początkowo próbowałem zrobić ją w wersji na pasma 20 i 15 metrów przy zasilaniu jednym kablem. Niestety nie udało mi się w symulacji zaprojektować jej tak, że stroiłaby się dobrze na obydwu pasmach jednocześnie. Tak naprawdę zaprojektowałem antenę na te dwa pasma, ale zasilaną oddzielnymi przewodami i miało to szansę działać nieźle. Niestety nie wypowiem się na ten temat, bo ostatecznie nie montowałem elementów na 15 metrów (zabrakło mi kabla koncentrycznego).
Muszę zaznaczyć, że antena w rzeczywistości jest większa, niż wydawałaby się patrząc na zdjęcia. Całość jest na tyle bezwładna, że stawianie jej w pojedynkę nie jest zbyt wygodne nawet przy bezwietrznej pogodzie. Myślę, że w wietrzne dni niezbędne jest zastosowanie odciągów i pomoc drugiej osoby przy stawianiu.
Nie przez przypadek do letniego QTH pojechałem na czas zawodów IARU HF – była to dobra okazja do sprawdzenia jej w praktyce. Nie startowałem w zawodach „na wynik”, a pod kątem ciekawych łączności. Jeśli miałbym krótko podsumować wrażenia, to powiedziałbym, że antena działa i działa fajnie. Jeśli miałbym powiedzieć trochę więcej, to na pewno musiałbym stwierdzić, że antena ma wyraźnie nakreśloną kierunkowość. Tak jak wspominałem, wiązka jest dość szeroka, ale obrócenie się na korespondenta, który początkowo był „z tyłu” anteny, powodowało słyszalne polepszenie czytelności. Miałem możliwość bezpośredniego porównania VDA z GP o długości ok. 10 metrów (tutaj stanowiła GP 1/2 fali na pasmo 20 metrów), która wg symulacji ma bardzo podobną charakterystykę wiązki (przy czym zysk mniejszy o ok. 3 dB przy 10 stopniach nad horyzontem) – często ta różnica była znacząca, a wręcz między „słychać” i „nie słychać” – wyraźnie było to widać przy beaconach NCDXF na 14100 kHz (z których słyszałem większość).
W połączeniu z niskim poziomem tła, na tej antenie słyszałem bardzo dużo. Słyszałem kilka stacji, do których nie mogłem się dowołać, głównie z powodu pile-upów. W czasie zawodów zrobiłem Gwatemalę (tylko na CW, na SSB nie dowołałem się) – nowy dla mnie podmiot i dwa nowe stany: Arizonę i Oklahomę. „Wpadły” także takie rzeczy jak Alaska, Montana (stan), Martynika, Indie, PY, LU, CE, ZS, ZL i wiele stacji z USA. W następny dzień po zawodach zrobiłem kilka ciekawych QSO, m. in. na CW z kolegą M0KBW/P pracującym z mocą 6 W z samochodowej anteny na stole w parku czy na SSB z kolegą PY9NT, który używał pionowej anteny ze skrzynką antenową i 100 W (10000 km!). Z mojej strony moc to oczywiście też 100 W.
Podsumowując, VDA to świetna antena na wyjazd na działkę, gdy mamy tylko troszeczkę więcej miejsca. Zajmuje niewiele więcej, niż zwykłe GP, a zapewnia znacznie większe możliwości. Ponadto jest to chyba jedyna antena kierunkowa, która zajmuje tak mało powierzchni i wymaga tylko jednego punktu podparcia. W stosunku do anten poziomych ma zdecydowanie tę przewagę, że nie trzeba podnosić jej w zasadzie w ogóle do góry. Uważam, że ze wszystkich anten „wyjazdowych” jest absolutnie najlepsza pod kątem DXowania.