Všeobecně Cílem projektu bylo zkonstruovat krátkou a lehkou anténu pro pásmo 2m, s maximální délkou ráhna 500 mm, která by byla použitelná pro práci přes satelity na nízké oběžné dráze.   O anténě I. Předem stanovená kritéria 1. Délka ráhna: do 500 mm 2. Zisk: cca 5 dBd 3. F/B: není hlavním kritériem, ale kladen důraz na méně výrazná minima mezi laloky 4. DE: jednoduchý dipól nebo dipól tvaru ">" (ohnuté konce k reflektoru). 5. Z = 50 Ohm (impedance na svorkách). Seřízení impedance ohnutím konců DE1 a DE2 směrem k Reflektoru. 6. VSWR musí být menší než 1.5 v rozmezí kmitočtů 145 - 146 MHz. II. Požadované konstrukční provedení   1. Montáž k laminátovému výložníku poblíž středu ráhna. Viz foto, zkušební stojan s laminátovým výložníkem, na zahradě. 2. Materiál: AL trubky Alupa, průměr 6 mm, montážní plastové prvky OK5IM pro ráhno jekl 15 mm a trubky průměr 6 mm, kus plastové trubky pro montáž DE1, DE2 a svorek pro koaxiál, dělené objímky na trubky Haberkorn. 3. Montáž prvků šroubkem M2.5 skrz plastový držák a ráhno (vodivé spojení). Montáž DE1 a DE2 do díry v tlustostěnné trubce (nebo tyčce) z izolantu, vyvedeno na svorky pomocí šroubků M2.5 a pájecích oček.     III. Ostatní specifické požadavky Navržené geometrické rozměry musí být v souladu s výpočtem MININEC (MMANA) v klíčových parametrech (minima hlavního laloku při měření ve vzdálenosti asi 80 metrů lambda, tj. vyzařovací úhel při vertikální polarizaci a impedance na svorkách a F/B). Důležitá poznámka - model MININEC byl použit rovněž pro stanovení vlastní impedance zářiče, který tvoří ramena DE1 a DE2. Rozměry antény a poznámky ke konstrukci Rozměry prvků jsou uvedené v Tabulce 1. Poloha prvků je měřená směrem od reflektoru. V Tabulce 1 je uvedena tzv. kumulativní vzdálenost (poloha na ráhnu). Materiál prvků R, DE1, DE2 a D: AL trubka, vnější průměr 6 mm Montáž prvků R, D: s použitím plastových držáků OK5IM pro jekl 15. DE: napájený prvek (dipól z šikmých ramen DE1 a DE2) je vyroben z AL trubky o vnějším průměru 6 mm, ramena jsou vetknuta do laminátové tlustostěnné trubky délky cca 70 mm. Částečně je vidět za ráhnem na fce vpravo. Neměl jsem kus laminátu dlouhý 500 mm, použil bych ho na celé ráhno, malý kousek jsem k ráhnu z jeklu přišrouboval z boku. Při nastavování impedance se předpokládá provedení ohnutí ramen zářiče DE1 a DE2 k reflektorům.
Nastavování U konstrukce prototypu jsem předpokládal, že polohy prvků na ráhně budou pevné, neměnné a jemné nastavení impedance provedu jen přihnutím konců zářiče DE1 a DE2 směrem k reflektoru. Aby takový postup byl možný, je důležité: 1. Aby vlastní rezonance zářiče byla přesně 138.8 MHz. To je rezonance, na kterou zářič upravíme délkou ramen DE1 a DE2. To provádíme bez namontovaných prvků R a D! Zářič zkrátíme po jeho montáži na ráhno na rezonanci (tj. jalová složka impedance jX=0) na kmitočtu 138.8 MHz přesně. Impedance je změřena a nastavena se šikmými rameny DE1 a DE2, jejichž konce by byly vzdálené (po zkrácení) cca 80 - 180 mm od reflektoru (až bude nainstalován). 2. U prototypu jsem vyrobil zářič s rameny delšími (každé je delší o cca 30 mm proti výpočtu). Vypočtené byly délky (515 a 522 mm) uvedené v tabulce. Prvky jsem na hrubo (od oka) ohnul v přípravku na ohýbání trubek. Poloměr ohybu není důležitý. První rameno jsem ohnul kolem poloměru 20 mm a protože se průřez trubky nedeformoval zjevně do oválu, použil jsem na druhé rameno poloměr ještě menší (cca 14 mm). Ramena zářiče jsem vetknul do obou příčných otvorů laminátové trubky, dorovnal do roviny, zajistil je šroubkem M2.5 s vyvedenými svorkami (pájecími očky) na připájení koaxiálu a vše zajistil v laminátové trubce epoxidovým tmelem. 3. Po montáži zářiče jsem provedl první měření a následně jsem zkrátil délky ramen tak, aby vlastní rezonance zářiče byla přesně 138.8 MHz. 4. Po nastavení vlastní rezonance zářiče jsem přišrouboval k ráhnu reflektor R a direktor D, změřil impedanci na svorkách antény a hodnotu seřídil přihnutím konců DE1 a DE2 (v ruce, bez přípravku, jde to snadno i dost přesně) k reflektoru tak, abych měl minimum VSWR na kmitočtu 145.8 MHz. Finální změření VSWR antény Měření jsem provedl ve finální výšce používání (cca 5 m, balkón, fotografický stativ). Výsledky měření VSWR viz fotografie displejů měřiče pod textem. Z fotografií je zřejmé, že jsem anténu naladil spíš k vyšším kmitočtům (jX=-6.2 Ohmu, nejlepší VSWR je na cca 146 MHz). Naladění mi však naprosto vyhovuje, jakákoliv nepatrná korekce již nemá smysl.
Měření ve finální pozici a s napájecím koaxiálním kabelem. Naměřené hodnoty se nepatrně mění podle okamžité hodnoty azimutu. Přeci jenom mám různé předměty v blízkosti antény:
Vyzařovací diagram na kmitočtu 145.8 MHz
Závěr Rovněž stavba této antény má smysl pouze v případě, že si potřebujeme ověřit nějaký technický detail nebo získat konkrétní dovednost. Pro práci vysílače uplinku do satelitu LEO na 2m pásmu si za trochu peněz můžeme pořídit dobrou anténu se 3 nebo 4 elementy od firmy Sirio (typ WY140_3N a WY140_4N) nebo osvědčenou 5 prvkovou yagi od Diamond, typ A144R5S2. V roce 2006 jsem úspěšně používal pro provoz satelitů LEO sestavu antén Diamond A430S15R2 a A144R5S2 - dobový obrázek zde. Fotografie antény v současné sestavě (2026) pro LEO satelity ve stísněném prostoru na balkóně: Tříprvková krátká yagi je na výložníku společně s modifikovanou polskou anténou pro 70 cm od Dipol, typ ATK-10 400-470 MHz. V popředí parabolická anténa pro příjem QO-100, vlevo je krátkovlnný vertikál a planární anténa 2.4 GHz pro vysílač uplinku satelitu QO-100. Poznámky 1. Pro práci na LEO satelitech máme při volbě antény mnoho možností: a) Používat stávající VHF směrovou anténu, pokud máme instalovanou, a směrovat ji alepoň v azimutu; to nebyl můj případ. Je dobré mít regulaci výkonu v širokém rozmezí. Pokud je satelit na horizontu, potřebujeme výkony v řádu mW, ale při vyšších výškách, které nastanou krátce po AOS se projeví směrový účinek (nízký vyzařovací úhel) a na výkonu budeme rychle přidávat. b) Používat jednoduchou anténu typu Ground Plane s šikmým zářičem a vyšší výkon TX. Budeme potřebovat vyšší výkon vysílače, což prakticky znamená, že budeme řešit pronikání nežádoucích emisí našeho vysílače do RX. Ani takové řešení není nic pro mě.   c) Použít malou směrovku (HB9CV, 2 až 3 prvky yagi). Stačí ji velice hrubě směrovat a používat menší výkon TX, než u typu GP. Porovnáme-li vyzařování GP s šikmým zářičem a yagi s ">" zářičem, zjistíme zhruba toto - kliknout zde. Pokud se s anténou nechceme vyrábět (což nemá žádné ekonomické opodstatnění) udělají nám dobrou službu výše uvedené antény Diamond nebo Sirio. U varianty c) mi proti předchozí variantě podle b) neproniká ani náznak rušivého vyzařování z mého vysílače do citlivého přijímače na 70 cm ani v blízkosti TX a RX antén. Ani nedochází k žádnému poklesu citlivosti SDR přijímače při mém vysílání. Slyším slaboučké signály na úrovni šumu. Proto takové řešení preferuji. 2. Jako vždy, u každé konstrukce antény vyžaduji, aby se mi shodovala s modelem NEC (miniNEC). Model (MMANA) pro tuto 3 prvkovou anténu je k dispozici zde. Vlastní rezonanci (na f=138.8 MHz) samotného zářiče jsem zjistil právě s použitím uvedeného modelu. Na tento kmitočet jsem zářič nastavil jeho zkracováním. 3. U dipólů se skloněnými rameny zjistíme, že délkou ramen nastavíme snadno rezonanci (tj. jX=0), což dělám u samostatného dipólu na výpočtem stanovenou hodnotu jeho vlastní rezonance. Potom lze poměrně snadno sklonem ramen seřídit reálnou složku impedance v sestavě všech prvků yagi, což finálně dělám po instalaci ostatních prvků (R a D) na pracovním kmitočtu antény. Jak jsem psal, prvky z trubek průměru 6 mm přihýbám ručně. 4. Proč jsem nepoužil jednoduchý (rovný) dipól? Odpověď je jednoduchá - anténa s tak krátkým ráhnem (s malými roztečemi mezi prvky) by vykazovala na svorkách impedanci kolem 25 Ohmů. Tu bych sice mohl transformovat 2 čtvrtvlnnými paralelními koaxiály (Z0=37.5 Ohmu) na 50 Ohmů, fungovalo by to. Jenže se mi taková transformace nehodila, protože je stále ve hře montáž této antény na společné ráhno s malou 70 cm anténou pro RX. Prostě jsem potřeboval mít jednoduché napájení zářiče koaxiálním kabelem s impedancí 50 Ohmů. 5. Proč nemám satelitní LEO anténu pro RX a TX na jednom ráhně? Kdysi, před 30 léty jsem tak měl konstruovanou mou nejmileší satelitní anténu LEO. V současné době si zakládám především na slušném příjmu. Kompromis, který jsem si dovolil, spočívá v použití jediné, lineárně polarizované antény pro příjem. Protože nyní je na oběžné dráze několik satelitů, musím rozhodnout, která polarizace je pro příjem výhodnější. S vertikální a ani s horizontální polarizací RX antény nemám problém. Bohužel, nemohu si dovolit horizontální polarizaci TX antény. Důvod je banální. Až přijde den D a obě antény po jejich zkouškách nainstaluji na balkóně, musím demontovat stávající VHF a UHF vertikální anténu, kterou používám na pozemní převaděče. A tak se stalo, že preferuji použití vertikální antény jak pro VHF uplink k satelitu i pro pozemní provoz na převaděčích.