Helyes antennatelepítés, a rádióhullámok terjedése

 

    Az elérhető maximálisan lefedett távolságot és a vételi minőséget befolyásoló tényezők alapvetően két csoportra oszthatók: az egyik a meghatározhatóak, melyek számszerűen megadható paraméterekkel jellemezhetőek, míg a másik a becsülhetők, vagy abszolút nem modellezhetők. A meghatározhatóak közé tartozik az antenna nyeresége, annak SWR értéke, a talppont magassága, a levezetőkábel és a csatlakozók csillapítása, a rádió teljesítménye és érzékenysége. Ezek mind olyan súllyal bíró tényezők, melyek egyike is ha nem megfelelő, akkor az adás/vételi viszonyok máris korlátozottabbak lesznek. Az antennanyereség adja meg, hogy az antenna milyen érzékenységgel képes vételezni az adott frekvencián az adásokat, míg az SWR mutatja meg, hogy az antennába táplált nagyfrekvenciás teljesítmény hány százaléka kerül ténylegesen kisugárzásra. Az antenna talpponti magasságának megszabása a környezettől függ, ez lentebb lesz részletesen kifejtve. A vezeték és csatlakozók csillapítása az antennanyereség csökkentéseként fogható fel. Így ha az antenna 10dB nyereségű, a kábel 1dB-t, továbbá a csatlakozó(k) 0.5dB-t csillapítanak, akkor az antenna 8.5dB nyereségűként fogható fel úgy, mintha levezetőkábel nem is lenne. A példából is érezhető, hogy a hosszú tápvonalak esetén (kb. 10-15m fölött) már célszerű jobb minőségű, kisebb veszteségű kábelt alkalmazni! Példának okáért a H155-ös kábel 100m-en 20dB-t csillapít. Egy 15m hosszúságú szakaszon ez már 100/15*20=3dB-re jön ki, amely már meglehetősen jelentős veszteséget jelent! A rádió teljesítménye bizonyos szinten túl már nem mindig mérvadó. Egy igazán jól telepített antenna esetében már kisebb teljesítménnyel is megközelíthető a maximálisan elérhető távolság. A teljesítmény megduplázásával, esetleg megnégyszerezésével már nem növekszik jelentősen a hatótávolság, esetleg a gyengén elért állomásoknál javulhat a vételi minőség. Fontosabb tényező a rádió érzékenysége. Ez manapság már közel hasonló szinte minden gyártó, minden rádiókészülékénél. Eltérés csak a régebbi, átalakított ipari rádióknál jöhet elő.

    A rádióhullámok terjedésének fizikája már szerepel az oldalon, de a megfelelő antennatelepítés érdekében szükséges az is, hogy a jelek terjedésének a természetét is ismerjük! Magasabb frekvenciákon, így már a PMR-en, vagy a 70cm-es amatőrsávon is meglehetősen csekély a jelelhajlás, de nem elhanyagolható. A hullámok az adó és a vevő között nem csak egyenes úton „direktben” terjednek, hanem bizonyos százalékban egy hajlított úton jutnak el. Ezáltal egy ellipszoid alakot írnak le, melynek neve a Fresnel ellipszoid, vagy első Fresnel zóna. Ezen térben történik az elektromágneses energia átvitelének legnagyobb része, így az antenna telepítésénél figyelembe kell venni ezt a tényezőt is! Helytelen elhelyezést szemléltet az 1. ábra, míg a 2. a helyes.

 


  1. ábra

 


  1. ábra

 

    Azt, hogy egy-egy esetben mekkora az a szükséges plusz magasság, amely lehetővé teszi a Fresnel zónában való továbbterjedést, számításokkal meghatározható, de ez is inkább csak közelítés jellegű lehet egy sűrűn lakott, változó terepsűrűségű/magasságú helyen. Sok esetben pedig nem is lehet kivitelezni a számítások által kapott magasságon való elhelyezést, így a legbiztosabb amit tenni lehet, hogy a körülmények adta legmagasabbra helyezzük az antennát. Ezalatt nem a 25-30m-es tornyok építését kell érteni, mivel a túlzott kiemelésnél már nagyobb a veszteség a levezetőkábelen, mint amekkora hasznot a megnövelt magasság eredményezne.   

    A helyes telepítési magasság megválasztása esetén nem adódhatnak SWR problémák, viszont ha a megfelelő telepítés nem megoldható -csak udvaron, házfalak között lehet elhelyezni alacsony talpponti magassággal-, akkor ügyelni kell arra, hogy ne kerüljön az antenna nagy visszaverő felület közelébe, ugyanis az arról visszavert, és az antennába visszakerülő RF jel leronthatja az SWR-t. Ez nem csak a hatótávolság csökkenését eredményezheti, de az adó végfokát is terhelheti! Ílymódon kerülni kell a tartóárbóc és az antenna túlzott hosszon való együttfutását, mivel a fémes tartószerkezet erősen befolyásolhatja az antenna tulajdonságait.

    Az elhelyezéssel összefüggő probléma a villámvédelem. A villámok közkedvelt célpontjai a környezetből kiemelkedő pontok, így például az antennák. Sajnos egyes esetekben a gondosan kivitelezett villámvédelem is hatástalan, de kiépítése mégis fontos, mert baj esetén is csökkentheti a kár mértékét. A legolcsóbb, de mégis közel nem a leghatástalanabb módszer az antennaárbóc leföldelése. A tartócsövet viszont tilos a hálózati földeléshez kapcsolni, külön földelőrudat kell neki leszúrni! Ennek mérete lehetőség szerint minél nagyobb legyen, de legalább 1m, és minél mélyebbre kerüljön. Vannak továbbá olyan villámvédelmi leválasztók is, melyek galvanikus leválasztást biztosítanak a rádiónak az antennáról. Saját véleményem szerint egy villámcsapástól nem védi meg a rádiókat, de a viharok alatt az antennákban bekövetkező sztatikus feltöltődéstől távol tudja tartani a rádiókat, ami a mai félvezetős technológián alapuló berendezésekben nagyon fontos tény!