LYHYT BEVERAGE-ANTENNI
-RATKAISU TILAONGELMAISELLE?
(Jälkipainos, Kantoaalto-lehti 5/1993)

Jorma Mäntylä, Kangasala

Täytyykö keskiaaltokuuntelijoiden suosiman Beverage-antennin olla vähintäin kilometrin mittainen? Ei suinkaan. Puolen vuoden kokemuksen perusteella olen todennut, että jopa 130-200 metrin Beverage-antenni voi olla hämmästyttävän tehokas. Ainakin se on selvästi parempi kuin saman mittainen maadoittamaton lanka-antenni, niin keskiaalloilla kuin matalammilla lyhytaaltotaajuuksilla. Viime syyskauden aikana olen tällaisten antennien avulla kuullut kymmeniä japanilaisia ja amerikkalaisia keskiaaltoasemia, joista kaupunkiolosuhteissa saattoi vain haaveilla.

Muutamia vuosia sitten ostin tontin Kangasalta. Kesäpaikkaa valitessa olivat etusijalla vähemmän dx-kuuntelulliset seikat, kuten tontin hinta ja etäisyys Tampereelta. Täten kesäasunto - lopulta omakotitalo - tuli paikkaan, missä antenninvetomahdollisuudet ovat rajalliset. Oheisesta kartasta ilmenee, että pohjoisen suunnassa on rajoituksena sähkölinja sekä lännessä maatila peltoineen ja maantie.

Mahdollisuudet ovat silti oleellisesti paremmat kuin Tampereen kaupungissa, missä käyttämäni satametrinen lanka-antenni revittiin kolmesti läheisestä metsästä. Kyllästyin kilpailuun kymmenvuotiaiden koltiaisten kanssa, jotka käyttivät varastamansa paksun kuparilangan ritsojen U-panoksina.

Ajatukseni oli vetää Kangasalle tavallisia longwire-antenneja, joilla toki pääsee kohtuullisiin tuloksiin. Taloni valmistui viime kesänä, jolloin satuin samoihin aikoihin lukemaan amerikkalaisen Victor A. Misekin kirjan "The Beverage Antenna Handbook" (1). Lisäksi ostin amerikkalaisen keskiaaltokerhon NRC:n julkaiseman teoksen Beverage-antenneista (2). Kirjoissa esiteltiin yksityiskohtaisesti Beverage-antennin teoria ja annettiin käytännön rakennusohjeita. Ajatus lyhyistä Beverage-antenneista tuli kuitenkin Misekin kirjasta, joka muutoinkin on perusteellisempi ja parempi kuin NRC:n julkaisu.

Beverage-antenneista on Ilkka Martikainen julkaissut perusteellisen artikkelin (4), johon on syytä tutustua, jos haluaa kokeilla tätä erikoista antennia. Artikkelissani olevat tiedot lähinnä täydentävät Martikaista.

MISEKIN TEORIAT

Misek totesi lukuisissa kokeissaan, että Beveragen minimipituudeksi riittää 1/4 aallonpituutta. Keskiaalloilla aallonpituudet vaihtelevat välillä 200 -> 500 metriä (1500 -> 600 kHz), jolloin minimipituus taajuudella 600 kHz olisi 125 m. Suuntakuvio on tietysti pyöreämpi kuin pitemmällä antennilla, mutta Misekin mukaan tällainen antenni on tehokkaampi kuin longwire ja lisäksi se toimii myös lyhyillä aalloilla n. 7 MHz asti.

Misekillä oli myös käytännöllisiä ohjeita Beveragea varten. Hän suositteli antennin rakentamista paksusta eristetystä kuparilangasta eikä ohuesta (0,6-0,8 mm) langasta, jota Lapin peditionistit tavallisesti käyttävät. Paksu eristetty lanka ei reagoi sään vaihteluihin. Peditionistit ovat varmaan todenneet, että Beverage- ja lw-antennien teho heikkenee sateella, kun taas kuivalla ilmalla kaukoasemat kuuluvat paremmin. Tämä johtuu liian ohuesta ja eristämättömästä langasta, jonka sähköiset ominaisuudet muuttuvat sateella! Misek myös korosti päätevastuksen ja maadoittamisen merkitystä sekä vastuksen suojaamisen tärkeyttä. Samoin Misek mainitsi ettei Beveragen sisääntuloa eikä päätevastusta saa vetää suoraan alas antennista 90 asteen kulmassa, vaan n. 20 metriä ennen päitä oikea Beverage laskeutuu hitaasti n. 2-3 metrin korkeudesta kohti maan pintaa (kuva 1). Misekin ajatukset ovat aika erilaisia kuin Martikaisen viitteessä 4 esittämät.

ANTENNIN RAKENTAMINEN

Tuumasta toimeen. Loppukesästä 1993 rakensin kolme antennia, jotka on merkitty oheiseen karttaan. Kaikki on tehty paksusta muovieristeisestä halkaistusta puhelinkaapeliparista ('killusta'). Kunkin antennin päässä on 450 tai 470 ohmin vastus, jotka laitoin 10 cm mittaisen sähköputken sisään. Putken päät tiivistin silikonilla ettei kosteus turmelisi vastusta. Ensi vaiheessa maadoitin Japanin ja Pohjois-Amerikan antennit - länsiantennin vasta jälkeenpäin loka kuussa. Sähköputkien sisällä olevat vastukset tinasin paksuhkoon sähköjohtoon, jonka toisen pään juotin kiinni itse puhelinkaapeliin ja toiseen päähän juotin n. 2 metriä maadoituskuparia.

Antennin vetäminen aloitettiin maadoituspäästä kaivamalla kupari maahan. Tämän jälkeen antenni vedettiin taloon ja katkaistiin vasta siellä. Antennilangoissa ei täten ole lainkaan sähköisiä ominaisuuksia heikentäviä liitoksia.

KUUNTELUTULOKSIA

Odotin jännittyneenä kuuntelua ensin rakennetulla 210-metrisellä Aasia-antennilla. Sen vieressä nimittäin oli saman mittainen ja suuntainen 0,6 mm emalipäällysteisestä langasta tehty perinteinen maadoittamaton longwire.

Jo elokuussa Beverage osoitti tehokkuutensa pitkälanka-antenniin verrattuna. Australian aboriginaaliasemat taajuuksilla 2310, 2325 ja 2485 kHz kuuluivat päivittäin kukin 1/2-1 S-yksikköä paremmin Beveragella. Elokuun lopulla alkoivat kuulua ensimmäiset kaukoidän keskiaaltoasemat, HLAZ 1566, JOIF 1413 sekä Radio Tanpa 3925. Beverage antoi keskimäärin ½ S-yksikköä vahvemman signaalin kuin lw. Lisäksi oli havaittavissa, että antennin takasuunnassa olevien eurooppalaisten signaali oli saman verran vaimeampi, joten yh teisvaikutus oli yleisarvosanana yhden S-yksikön luokkaa - mikä raportointitilanteessa on usein se ratkaiseva ero.

Suorastaan hämmentävä oli Beveragen tehokkuus 90 mb papualaisia kuunnellessa. Raportoin uudella antennilla kaikki kokoelmastani puuttuvat neljä asemaa (3305, 3355, 3365 ja 3375 kHz). Jokainen kuului paremmin juuri Beveragella eikä muutamia papualaisia saanut lainkaan kuuluville tropiikkibandihäiriöiden keskeltä muilla antenneilla.

Elokuun lopulla purin tehottoman longwiren pois ja rakensin Poh jois-Amerikan suuntaan 130 m Beveragen sekä lännen suuntaan 190 m longwiren. Odotin uteliaana syksyn lattari- ja jenkkikelejä - hämmästyäkseni syyskuussa, sillä 130 m Beverage osoittautui kaikista parhaaksi antenniksi. Sillä kuului syyskuussa harva se aamu jenkkejä keskiaalloilla.

Yllättävintä oli kuitenkin jenkki-Beveragen ja päätevastuksettoman länsiantennin ero. Odotusteni vastaisesti nimittäin myös lattarit ja keskiamerikkalaiset kuuluivat paremmin lyhyemmällä Beveragella! Puertoricolaiset WLUZ 1600 ja WMDD 1480 sekä Grenadan Harbour Light 1400 ja ehkä paras nappaukseni, dominikaani Radio Amanecer 1570 kHz kuuluivat parhaiten nimenomaan 130-metrisellä jenkki-Beveragella - eivät kohti Keski-Amerikkaa suunnatulla pitkälanka-antennilla.

Ilmiö oli havaittavissa jopa venezuelalaisten kohdalla. Radio Vibracion 1470 ja Radio Caracas 750 kuuluivat noin yhden yksikön verran paremmin Beveragella. Jälkimmäisen aseman kohdalla tämä mahdollisti raportoinnin. Trans-atlanttisilla taajuuksilla ero näkyi kahdella tavalla: dx-aseman signaali oli voimakkaampi (n. 1/2-1 S-yksikköä) ja lisäksi viereisten eurooppalaisten roiskeet olivat vaimeammat. Huonoilla keleillä Vibracion 1470 kuului usein vain Beveragella, koska longwirellä sen signaali hukkui Itävallan ja Monacon roiskeisiin.

Pitkälanka-antenni kelpasi oikeastaan vain brittien ja espanjalaisten kuunteluun. Lopulta kyllästyin sen tehottomuuteen. Ostin romuliikkeestä kupariputkea ja komponenttiliikkeestä 470 ohmin vastuksen. Lokakuun lopulla liitin ne pitkälanka-antenniin, mutta valitettavasti vain 2/3 putkesta sai kaivettua kiviseen ja jäiseen maahan. Maadoitus ei siis ollut täydellinen, mutta euroopparoiskeiden vaimeneminen on ollut selvästi havaittavissa trans-atlanttisilla taajuuksilla.

Vastaava kokemus minulla oli Lapin peditionilla lokakuun alussa. Koska eräs järvi oli sula, emme päässeet vetämään länsiantennia, vaan tyydyimme 280 metrin Beverageen, joka maadoitettiin 450 ohmin vastuksella ja kuparilla järven rantaan. Noin 10 astetta pohjoisemmaksi sai vedettyä länsiantennin kohti USA:n keskilänttä/järvialuetta. Tämä oli 1000 metrin maadoittamaton longwire. Yllätys oli se, että huonoilla jenkkikeleillä kuului enemmän asemia 280-metrisellä Beveragella kuin 1000 m longwirellä!

Kuinkahan paljon Lapin peditioneilla onkaan menetetty asemia, koska ei ole viitsitty rakentaa kunnon Beverageja, vaan on kuunneltu päätevastuksettomilla pitkälanka-antenneilla?

YHTEENVETO

Kokemukseni lyhyistä Beverage-antenneista ovat olleet yksinomaan myönteisiä. Mielestäni 210 m Beverageni vastaa noin 500 m maadoittamatonta pitkälanka-antennia ja 130 m Beverage noin 300-400 m longwireä. Jos siis on tilaa rakentaa yli 125-metrisiä, mutta ei läheskään kilometrisiä lanka-antenneja, kannattaa samalla tehdä langoista Beverageja päätevastuksen ja maadoituksen avulla.

Tässä suhteessa olen eri mieltä kuin Martti Karimies, joka suosittelee tilaongelmaisille lyhyiden pitkälanka-antennien käyttöä (3). Minä suosittelen niiden muuttamista Beverageksi. Karimiehen mainitsemista takakeila-antenneista minulla ei ole kokemuksia.

Sanottu ei tarkoita sitä etteikö myös longwire olisi hyvä antenni, ja aina parempi kuin lyhyt lanka-antenni - puhumattakaan oikeaoppisesta kilometrisestä Beveragesta. Tietenkään 130 m Beverage ei vedä sellaiselle vertoja. Sen suuntaavuus ei ole yhtä hyvä, vaan suuntakuvio on lähes pyöreä (ks. kuva 2), mikä selittää mm. lattareiden kuulumisen jenkkiantennillani. Samoin mainitulla Lapin peditionin 280 m Beveragella kuului asemia Barbadokselta Washingtoniin. Mutta kiinnostavaa oli, että esim. KKHI 1550, KDTH 1370 sekä KSL 1160 kuuluivat paremmin lyhyellä Beveragella kuin longwirellä, joka osoitti suunnilleen Iowan ja Utahin suuntaan.

Mistä tämä johtuu? 

Selitys löytyy taulukosta 1, johon olen laskenut Miniprop-nimisellä tietokoneohjelmalla radioasemien etäisyyksiä Tampereen horisontissa sekä avaruusaallon tulokulmia.

 

 

TAULUKKO 1.

SIGNAALIEN TULOKULMIA TAMPEREEN HORISONTISSA

DX-KOHDE KM F-HYPYT KULMA, asteita
Brisbane 14684 5 5
Buenos Aires 12942 4 3
Rio de Janeiro 11100 4 6
Santo Domingo 8401 3 5
Tokio 7764 3 7
Chicago 6986 2 2
New York 5575 2 6
St. John´s NF 4847 2 8
Baden-Baden 1719 1 17
Amsterdam 1521 1 18
Varsova 1042 1 27
Sölvesborg 853 1 32

Trans-atlanttisten ja kaukoidän dx-asemien signaalit saapuvat siis Suomeen 2-5 F-hypyllä, jolloin tulokulma on 2-8 astetta. Keski- Euroopan häiriöasemat taas kuuluvat yhdellä F-hypyllä, jonka tulokulma on 17-32 astetta.

Kovin usein ei ajatella, että antennien suuntakuviot ovat kolmiulotteisia (esim. kuva 2 on piirretty ylhäältä päin). Beveragen päätevastus alentaa antennin vastaanottokulmaa (vrt. kuva 3, joka esittää Beveragea sivulta) ja lähiasemien signaalit taas heijas tuvat maahan korkealta. Täten Beverage sekä vaimentaa lähiasemien häiriöitä että vahvistaa kaukoasemia!

Korostan, ettei lyhyt Beverage ole lopullinen ratkaisu keskiaaltokuuntelun ongelmiin, mutta se on selvästi parempi kuin saman mittainen lanka-antenni. Jos siis on tilaa vetää 125-200 m lankoja, kannattaa samalla käyttää päätevastusta ja maadoitusta ja tehdä langoista Beverageja. Tilan tarve ei kasva, mutta dx-asemien kuuluvuus paranee varmasti - ei vain keski- ja tropiikkiaalloilla, vaan lyhyillä aalloilla aina 10-15 MHz taajuuksille saakka.

Vielä huomautan, että mahdollisesti lyhyt-Beveragesta saa enemmänkin tehoa irti. En ole toistaiseksi käyttänyt koaksiaalisyöttöjä enkä sovitusmuuntajia. Minulla ei myöskään ole laitteita optimaalisen päätevastusarvon mittaamiseksi, vaan vastukset olen ostanut oppikirjojen suositusten mukaisesti - vaikka samoissa kirjoissa korostetaan, että päätevastuksen arvo riippuu maaperäjohtavuudesta ja muista oikullisista paikallisista olosuhteista (vrt. viite 4).

Tampereen DX-Kuuntelijat ry:tä kiitän avusta erinomaisen Aasia- antennin rakentamisessa!

Viitteet

1. Misek, Victor A. (W1WCR): The Beverage antenna handbook, second edition. Hudson, NH 1989.

2. Beverage and longwire antennas. Design and theory. Mannesville, NY 1991: NRC Publications.

3. Karimies, Martti: Kokemuksia lyhyistä keskiaaltoantenneista. DX-Kuuntelija 8/1990, s. 22-23.

4. Martikainen, Ilkka: Beverage-antennit käytössä. DX-Kuuntelija 1/1987, s. 54-58.


[ Etusivulle | jmantyla@kaapeli.fi ]