Opierając się najlepszych doświadczeniach znalezionych w sieci, wykonałem własną kopię anteny CHA-250B. Antena ta ma wiele kontrowersyjnych opinii. Zdecydowałem się ją wykonać, ponieważ posiadając antenę kierunkową Hex-beam oraz radio SDR – potrzebowałem wielopasmowej anteny o charakterystyce dookólnej. Poza charakterystyką najważniejsze jej cechy to wielopasmowość oraz konstrukcja nie wymagająca przeciwwag.

Transformator „unun” wykonałem zgodnie z opisem G8JNJ. Wykorzystałem 2×3 pierścienie tłumiące EMI wykonane z ferrytu typu 33RI firmy MULTICOMP, kupione w firmie Farnell (numer części 9640436). Dwa fragmenty rurki miedzianej o średnicy 18mm i długości 65mm połączone są se sobą za pomocą tulejek miedzianych, co pozwala uniknąć kłopotliwego lutowania. Uzwojenie jest wykonane ze środkowej żyły typowego kabla koncentrycznego TV, dzięki czemu izolacja przewodu ma dużą odporność mechaniczną i elektryczną na przebicie. Transformator zamknięty został w metalowym pudełku 114x89x55mm (BS25MF), obudowa plastikowa nie jest zalecana ze względu na wydzielane w transformatorze ciepło.

Maszt teleskopowy z fibreglasu został oklejony folią aluminiową na długości 720mm (folia aluminiowa 50mm do kominków – nie polecam folii zbrojonej, jest na plastikowym podłożu i jest zbyt delikatna; można użyć także folię miedzianą). Wyjście transformatora jest dolutowane do kawałka blaszki miedzianej zaciśniętej na maszcie cybantem i zostało zabezpieczone „taśmą w płynie”. Taki sam cybant mocuje maszt nasadzony bezpośrednio na rurę nośna 38mm. Maszt jest bardzo lekki, montaż nie sprawił żadnej trudności.

Pomiar SWR za pomocą miernika w skrzynce antenowej MFJ-933B pokazuje tabela poniżej (kolumna z lewej). Dopasowanie do impedancji 50 omów jest zaskakująco dobre. Co do skuteczności promieniowania energii RF jest z pewnością daleko od ideału, część mocy grzeje transformator, a brak przeciwwag też musi mieć  duże znaczenie.

Odsłuchy pokazały, że sygnał z mojej kopii CHA-250B jest 10-16 dB słabszy niż z anten W8010 lub HexBeam. Mimo że zrobiłem na niej trochę łączności na wszystkich podstawowych pasmach, w tym 60m i 30m emisją FT8, to należy uznać te rezultaty za rozczarowujące. 10 dB straty po stronie nadawczej oznacza dziesięciokrotna utratę efektywnej mocy wypromieniowanej!

G8JNJ opracował ulepszoną wersję anteny z przeciwwagami i zmodyfikowanym transformatorem, wyglądała bardzo interesująco. Według autora nowa konstrukcja daje dużo mniejsze straty kosztem większego SWR. Postanowiłem sprawdzić tą koncepcję. Dodatkowo dodałem balun w postaci kilku zwojów kabla koncentrycznego na 4 rdzeniach ferrytu typu 33RI, jak to pokazano na rysunku obok. Obudowę transformatora połączyłem elektrycznie z masztem i dodałem 2 przeciwwagi o takiej samej długości jak maszt, czyli 7,20 m. Pomiar SWR potwierdza oczekiwania – jest on większy (prawa kolumna w tabeli), natomiast ogólne efekty po zmianie wydają się korzystne.

Rok później (październik 2019) postanowiłem tchnąć nowe życie w pozostałości po antenie CHA250. Maszt oklejony folią aluminiową na długości 720mm został postawiony w ogrodzie na 3-metrowej rurze wkopanej w ziemię. Zamiast transformatora pod elementem promieniującym zainstalowałem niezwykle popularną skrzynkę antenową wg. N7DDC w wersji podstawowej, czyli 5-kanałowej (TUTAJ znajdziesz oryginalną instrukcję autora, a TUTAJ schemat). Z punktu widzenia sztuki radiowej takie usytuowanie układu dopasowania anteny jest optymalne. Skrzynka została zamknięta w typowej obudowie plastikowej jak na fotografii niżej. Zasilanie układu jest dostarczane tym samym kablem co sygnał RF do złącza UC. Napięcie 13,8V przechodzi przez widoczny dławik toroidalny 100uH/1A, a sygnał RF poprzez 2x 10nF i odcinek kabla koncentrycznego. Wyjście niesymetryczne dołączone jest krótkim odcinkiem przewodu do oklejonego masztu, a masa (niebieski przewód) służy jako opcjonalna możliwość dołączenia do przeciwwag lub uziemionej rury nośnej.

Niebieska dioda dołączona jest do pinu 11 (PC0) procesora – to wskaźnik dostrojenia, świeci się gdy SWR < 1,5. Programowanie procesora PIC16F1938 okazało się niełatwe. Proste programatory oparte na wyjściu RS232 są trudne w zastosowaniach – kto ma jeszcze takie wyjście? Nawet posiadanie karty rozszerzeń RS232 nie rozwiązało problemu – nie miałem możliwości wsadzenia jej do swojego komputera z  nowoczesna płytą główną… W końcu zdecydowałem się na nabycie oryginalnego lecz niedrogiego programatora PIC Kit2 . Pierwsze próby zaprogramowania procesora na płytce kończyły się niepowodzeniem (device not supported). Przyczyną okazała się zbyt duża stała czasu w obwodzie MCLR. Zamiana kondensatora C20 na 10nF rozwiązało problem.

Wgrałem najnowszą dostępną wersję 3.0. W czasie programowania zgodnie z instrukcją N7DDC istnieje możliwość zmiany niektórych komórek pamięci EEPROM. Aby dostosować do swoich potrzeb ustawiłem odpowiednie wartości pojemności (50pF zamiast 47), odpowiedni adres I2C posiadanego wyświetlacza, automatyczną aktywację strojenia, oraz minimalną wartość mocy (10W) i maksymalną wartość (60W) wymaganą do aktywacji strojenia.

Antena, czyli maszt oklejony folią aluminiową na długości 720mm stroi się poprawnie w zakresie 10-28 MHz, aczkolwiek niekiedy (warunki zewnętrzne? wilgotność?) zachowuje się kapryśnie. Dla symetrii z kablem koncentrycznym, który praktycznie stanowi przeciwwagę, dodałem ok. 7m przewodu rozciągniętego na wysokości 2 m w druga stronę. Próbowałem także dołączać do masy uziemioną rurę nośną, ale wpływ jednego i drugiego na skuteczność strojenia był pomijalny. Jeśli chodzi o wrażenia odsłuchowe to sygnał jest na ogół 1-2 S słabszy w porównaniu z dipolami i Hexbeam-em. Testowałem antenę na pasmach 30m, 20m i 17m emisją FT8 i mocą 50-100W, zrobiłem także trochę DX-ów. Mogę stwierdzić, że skuteczność była zdecydowanie lepsza niż dla anteny CHA250, mimo tego, że aktualnie antena jest znacznie niżej, miedzy drzewami, zasłonięta przez budynek itp. Myślę że jest w dużej mierze zasługa skrzynki wg. N7DDC.

Wiosną 2020 roku wróciłem do prób z wyżej wymieniona anteną i skrzynka antenową. Nie mogłem zrozumieć co się dzieje – antena i skrzynka praktycznie nie chciały się stroić. Najpierw okazało się, że do środka dostała się jednak woda przez nieszczelność przy wyprowadzeniu przewodu – płytka uległa takiej korozji, że nie dało się jej naprawić.  Wykonałem więc nowy egzemplarz w obudowie Z-57 lecz z przezroczysta pokrywą, wprowadzając modyfikacje: wyprowadzenia z boku poprzez wkręty nierdzewne, dodatkowa płytka z dławikiem do zasilania poprzez kabel koncentryczny, diodą niebieską i wyświetlaczem OLED.

To nie był koniec problemów – antena dalej nie działała dobrze. Wyjaśniło się dopiero po podłączeniu analizatora antenowego. Rezonans anteny zamiast ok. 10 MHz wychodził 18 MHz! W wyniku śledztwa okazało się, na aluminiowej okleinie pojawiły drobne poprzeczne pęknięcia. Z pewnością ich przyczyną była różnica rozszerzalności cieplnej masztu z poliwęglanu i foli z aluminium. Jedno z pęknięć musiało być totalne – dookoła masztu. Aby rozwiązać problem puściłem wzdłuż masztu drut miedziany bez izolacji, mocowany do ofoliowanego masztu za pomocą opasek zaciskowych.

Mirek SP5GNI