Kerhon häipymävapaa 80m End Fed Quadrant-antenni ja esittelyvideo

Kerhon päästä syötetty, kiertopolarisoitu EFQ-kvandranttiantenni on kevyt kompromissi tontilla olevien muiden antennien aiheuttamasta ahtaudesta johtuen. Tuki- ja samalla syöttöpiste on kerhotilan pohjoisnurkalla ja antennilangat lähtevät koilliseen ja luoteeseen 90 asteen kulmassa toisiinsa nähden. Antennielementtejä syötetään tässä kyseisessä tapauksessa ns. 90 asteen, 3dB:n hybridillä.

Antenni on suunniteltu erityisesti kotimaan NVIS-käyttöä varten ja se on yksi valittavista antenneista kerhon etäkäytettävällä radioamatööriasemalla. Antennin polarisaatio on valittavissa niinikään etäohjauksella, eli voidaan valita käytetäänkö O- vai X-etenemismuotoa (O-muoto: lähetyksellä RHCP, vastaanotolla LHCP, X-muodolla päinvastoin). PTT-linja vaihtaa tietenkin polarisaatiota, koska ionosfäärista takaisintaittunut kiertopolarisaatio vaihtaa napaisuuttaan.

Kvadranttiantennin on alunperin suunnitellut Wells vuonna 1944 vaakapolarisoituun, ympärisäteilevään yleisradiokäyttöön ja kerhon antenni on tästä jatkokehitelmä. Antennityyppiä käytettiin myös menestyksekkäästi joillakin merenkulun radioasemilla.

Kerhoantennin on suunnitellut Michael OH2AUE ja sen on toteuttanut ohjauslogiikkoineen Affe OH2QM. Pystytys tapahtui kerholaisten yhteistuumin. Antenni on monobanderi, mutta samaa rakennetta voi käyttää NVIS-etenemisessä myös alemmilla harmonisilla bandeilla soveltaen sopivaa vaiheistusmenetelmää (esimerkiksi koaksiaaliviivelinjoja). Se toimii myös vähemmän täydellisenä pitkän kantaman antenninna, vaakapolarisoituna ja matalalla, mutta ympärisäteilevänä! Antennin ITU-R-luokkamerkintä on HQ1/14.

Kvadranttiantennin toiminta ja koelähetykset

Oheisella minuutin mittaisella videolla on suoritettu kaksi koelähetystä:

1. OH3N Windom (TX) <-> OH3AA Windom (RX): syvää monitiepolarisaatiohäipymistä
2. OH3N Windom (TX) <-> OH3AA EFQ O-modella (RX): vain lievää flat fadingiä

Testiaikaan (08:45 UTC, 23.12.2023) maapallon magneettikenttä rauhallinen, auringonpilkkuluku n. 120, NVIS O-mode MUF n. 9,5 MHz, NVIS X-mode MUF n. 10,2 MHz, X-moden taitekorkeus n. 25 km O-moden yläpuolella. D-kerroksen rajataajuus n. 1.5 MHz, jonkin verran E-kerroksen taittumista n. 5 MHz:iin saakka paikallisella leveysasteella.

Videossa esitelty lineaaripolarisaation käytön seurauksena ilmenevä Faraday-modulaation aikaansaama monitiepolarisaatiohäipyminen on tuhoisaa AM:lle, CW:lle ja digitaalisille datalähetyksille, mutta harvoin SSB-puheelle. AM-modulaatiolle on oleellista kantoaallon eheys, sillä se tomii verhokäyräilmaiseussa vaihereferenssinä. CW:llä voi hävitä merkkejä ”matkalla”. Digitaalisilla modulaatioilla voi tulla tavattomia viiveitä erilaisten virheenkorjausprotokollien ja uudelleenlähetyspyyntöjen seurauksena jne.

Lineaaripolarisaation käyttö voi myös aiheuttaa hetkellistä ”NVIS-diodikeliä” em. Faraday-modulaation seurauksena: signaali etenee mainiosti asemalta 1 -> asemalle 2, mutta lyhytaikaisesti vaimenee lähes täysin toiseen suuntaan. Tältä voi siis välttyä käyttämällä kiertopolarisaatiota – ionosfäärihän ei edes tue lineaaripolarisaatiota paitsi lähellä (magneettista) päiväntasaajaa.

Luonnollisesti kaikkea edellä esitettyä voi soveltaa myös pitkän kantamaan radioyhteyksiin.

Esitelmiä kiertopolarisaatiosta ja siihen liittyvistä antenneista

Michael Fletcher, OH2AUE
Lisää mielenkiintoisia videoita radiotekniikasta YouTube-kanavalla oh2aue