Voelsprieten in de ether

De ontvangst van radio begint bij de antenne. In de tijd dat er nog geen radio-uitzendingen waren werd er al geëxperimenteerd met antennes aan vliegers en detectoren. Er werd vooral “geluisterd” naar bliksemontladingen en gekraak uit de atmosfeer. Als je nu een gevoelige ontvanger aan een kort draadje verbindt hoor je signalen uit de hele wereld. Natuurlijk kan het beter dan een willekeurig kort draadje en je zou geen amateur zijn als je daar niet mee aan het experimenteren slaat. Een groot voordeel van antenne experimenten is dat het niet kostbaar is en geen risico voor je ontvanger met zich mee brengt.

Er is nog een goede reden om wat extra aandacht te besteden aan de antenne. Voor veel stations is het de zwakste schakel. De ontvangers van tegenwoordig zijn van goede kwaliteit. Gevoeligheid en stabiliteit is geen probleem meer. Als je net begint met luisteren dan is je eigen ervaring de zwakste schakel, maar als je al aardig wat stations kunt loggen dan is al snel de antenne de beperking voor meer stations. Bij het verbeteren van ons stations moeten we de zwakste schakel als eerste aanpakken en dat kan gelukkig ook nog eens betrekkelijk eenvoudig.

Er wordt evenveel magie als theorie over antennes verteld. Het is moeilijk om de zin en onzin uit elkaar te houden. Als je met een antenne aan het experimenteren slaat dan heb je soms geluk net een bijzonder mooie DX te loggen. Dat wil niet zeggen dat het alleen aan die antenne ligt, ook het geluk van dat moment speelt een rol. Verder is de gebruikte plaats en tijd van groot belang bij het testen van een antenne, vergelijken is dan ook niet eenvoudig. Aan de andere kant is theorie ook niet alles. Er zijn prachtige programma’s om het gedrag van een antenne mee te modelleren. Helaas is de omgeving waar de antenne hangt niet zo eenvoudig te modelleren. De praktische resultaten wijken dan weer af van de berekeningen. In de regel zijn de praktische resultaten niet beter dan wat berekend is. Berekenen en modelleren heeft wel zin, maar je kunt er niet helemaal op vertrouwen. Het maken van een antenne is en blijft zoeken naar een balans tussen wat mogelijk is in jouw omgeving en wat theoretisch de beste antenne is voor jouw wensen.

Als luisteramateur wil je het liefst een antenne die op een beperkte ruimte past en goed is voor alle amateur-banden. Er zijn ook amateurs die geen beperkingen in de ruimte hebben of die graag naar een bepaalde frequentie luisteren. Die hebben keuze te over, daarom vooral aandacht voor een antenne die bij een gemiddelde stadswoning past. Het kleinere formaat gaat natuurlijk ten koste van het rendement. Een kleinere antenne pikt altijd minder signaal op, laat je daarover niets wijsmaken. Zo’n klein sprietje met een actieve antenneversterker erachter pikt echt geen andere of nieuwe signalen op. Hij zal hooguit de paar zwakke signalen die hij oppikt versterken tot een fatsoenlijk niveau. Natuurlijk kun je een grote antenne maken die zijn signalen slechter overbrengt naar je ontvanger dan die kleine actieve antenne, maar dan is er wel wat verkeerd gedaan bij die grote antenne. Door de juiste keuzes en constructies te maken haal je het beste uit je antenne. Er zijn natuurlijk ook hulpmiddelen als tuners, preselector, verzwakkers en versterkers die helpen het laatste beetje uit je antenne te trekken, maar het liefst hebben we een antenne die alles direct aan je ontvanger aflevert.

Maar waar moeten we dan op letten? De belangrijkst eigenschappen van een antenne zijn zijn gevoeligheid in een bepaalde richting, zijn voorkeurfrequentie, zijn eigen weerstand, de versterking en de opstralingshoek. Het liefst kies je alles in naar je wensen, maar er zijn altijd beperkingen. Vooral de omvang is meestal het grootste probleem. Met de huidige condities is een antenne geschikt voor 80 en 40 meter wel prettig. S’Avonds is er op de hogere banden niet zoveel meer te horen. Daar is rond schemer wel de mooiste DX te loggen,maar daarna wordt het stil. We hebben dus het liefst een antenne geschikt voor alle amateur-banden. Dat wordt wel een compromis, want een antenne is natuurlijk nooit optimaal voor alles. Een gemiddeld stadstuintje is slechts tien tot 15 meter lang. Daarbinnen moet een antenne dan ook passen. Er zijn wel een aantal leuke antennes voor alle banden, maar die zijn al snel een meter of dertig lang. Het was dan ook even zoeken naar een passende antenne.

In welke richting je antenne gericht is wordt meestal praktisch bepaald door hoe toevallig de antenne opgehangen kan worden. De hoogte is daarbij ook van belang. Van een laag hangende antenne heb je weinig richteffect, maar of dat een nadeel is weet ik niet. Een kleine antenne kan nog wel draaibaar zijn, maar kleiner gaat weer ten koste van gevoeligheid. De beste gevoeligheid krijg je door een zo groot mogelijke antenne te gebruiken en die dan in een richting  smal te bundelen. Het nadeel is dan weer dat hij in die andere richtingen minder goed is. Dus weer een compromis, jammer. Een verticale spriet luistert rondom in alle richtingen. Door dat te bundelen in een richting bereik je de versterking die te halen is met een antenne. Bij richten denk je waarschijnlijk eerst  aan noord en zuid. Het is ook mogelijk om de energie die richting heelal gaat te bundelen en op de aarde gericht te houden. Hoe hoog boven de horizon een antenne straalt noemen we de opstralingshoek. Voor verre DX moet dat laag en dicht bij de horizon zijn. Voor  het beluisteren van Europa moet de antenne wat meer omhoog boven de horizon uit stralen. Een verticale spriet straalt mooi laag en is ideaal voor DX. Het nadeel is dat je wel meer storing uit je directe omgeving oppikt van bijvoorbeeld TV’s en andere apparaten. Een horizontale dipool straalt hoger op en is ideaal voor Europa, maar daarmee hoor je ook veel DX. Van storing uit de omgeving heeft een dipool door zijn symmetrische opbouw veel minder last.

De eigen weerstand van een antenne is van veel invloed bij het overdragen van de opgepikte signalen naar de ontvanger. Als dat niet goed op elkaar aangepast is gaat snel driekwart van het signaal verloren en zijn de stations zeker 2 S-punten zwakker. Aanpassen met een tuner helpt maar een beetje. Bij een slechte aanpassing gaat veel van het signaal verloren in de coaxkabel  en is dan niet meer terug te winnen door aanpassen. Het beste is dan ook een antenne op te hangen die direct aangepast is voor je ontvanger. Zendamateurs zijn hier nog veel kritischer mee. Een slechte aanpassing geeft immers problemen in de zender, minder vermogen de lucht in en een slechtere ontvangst. Een goede aanpassing wordt gemeten als een lage SWR.

Een punt waar nooit zoveel aandacht aan besteed wordt is de symetrie en aarding van een antenne. En spanning staat altijd over twee polen. Bij een dipool is dat eenvoudig voor te stellen, elke draad van de dipool geeft een deel van de spanning. Bij een verticale spriet wordt dat al anders. Dan pikt de spriet spanning op ten opzichte van zijn aarding. Als aarding kan het beste een stel radialen gebruikt worden. Dat zijn draden laag bij de grond die de andere poot van de dipool vervangen, want in principe is de verticaal niets anders dan in rechtop staande dipool. Het nadeel van radialen dicht bij de grond is dat ze ook dicht bij storende apparatuur liggen. Dat verklaart ook een deel van de gevoeligheid voor storing waar verticale antenne om bekend staan. Besteed dus ook voldoende aandacht aan de radialen. Weer anders is het met een langdraad antenne waarvan het einde wordt aangesloten. Een erg bekende variant hiervan is de MLB, een draad van circa 12 meter met een transformator aan het einde om de eigen weerstand aan te passen. Het belangrijkste voordeel van deze antenne is dat hij op vrijwel elke willekeurige frequentie redelijk goed werkt. Zo’n antenne is assymetrisch. De aarde wordt gevormd door de coaxkabel. De coaxkabel pikt dan de nodige storing op in en om huis, want de antenne werking houdt niet bij het aansluitpunt op. Bij ontvangst levert dat flink wat extra storing. Een assymetrische antenne is bij zenden nog lastiger, want dan begint het signaal al in huis rond te stralen, dat is vragen om storing op apparatuur. Ook een antenne waarbij de lengte van de aansluitkabel niet willekeurig mag zijn geeft dit probleem, bekend is dat bij de windom, G5RV en diverse slooper antennes. Dat alles is voor de reden om telkens weer terug te komen op de dipoolantenne.

Sinds een aantal maanden gebruik ik een dipoolantenne die geschikt is voor de amateur-banden tussen 80 en 10 meter die ook nog in een kleine tuin past. De resultaten daarmee zijn uitstekend als ik dat afmeet aan de resultaten in diverse contesten dieThieu PA0M heeft gedraaid en deze antenne al een bijna 10 jaar gebruikt. Dat een antenne geschikt is voor bepaalde amateur-banden betekent dat hij op die banden zijn opgepikte en uitgezonden energie uitstekend overdraagt. Zijn eigen weerstand moet dan passen bij de ontvanger, 50 Ohm dus. Deze antenne is ook goed na te bouwen met eenvoudige middelen dat heb ik recent nog gedaan samen met Thieu PA0M.

Geef een reactie