Εξερευνώντας την Κεραία Caged Hen-Delta
Μεγάλη DX Απόδοση σε Μικρούς Χώρους
Περιεχόμενα
Εισαγωγή
Ο ραδιοερασιτεχνισμός συχνά ανταμείβει όσους είναι πρόθυμοι να εξερευνήσουν λιγότερο πεπατημένα μονοπάτια. Η κεραία Caged Hen-Delta για 6 μπάντες, από 6m έως 20m, είναι ένα τέτοιο μονοπάτι, ένα κρυμμένο διαμάντι που προσφέρει εξαιρετική απόδοση, εντυπωσιακή ευελιξία και απαράμιλλη πρακτικότητα για χειριστές που αντιμετωπίζουν περιορισμούς σε χώρο, προϋπολογισμό ή κανονισμούς.
Ύστερα από δύο χρόνια πρακτικών πειραμάτων, προσεκτικών βελτιώσεων και αυθεντικής ανακάλυψης, είμαι ενθουσιασμένος να παρουσιάσω αυτόν τον ελαφρύ, διακριτικό και εξαιρετικά αποδοτικό σχεδιασμό κεραίας. Είτε εκπέμπετε από οικόπεδο στην πόλη, αυλή στα προάστια, ή απλώς επιθυμείτε να πειραματιστείτε με μια ασυνήθιστη αλλά πολύ ικανή λούπα, η Hen-Delta είναι μια κεραία που αξίζει να εξερευνήσετε.
Αυτό το άρθρο προσφέρει μια λεπτομερή επισκόπηση της εξέλιξης, της κατασκευής, της απόδοσης και τις δυνατότητες της Hen-Delta. Αν σας κινήσει το ενδιαφέρον, ένας άμεσος σύνδεσμος προς τη συμπληρωματική μελέτη 120+ σελίδων με εικόνες είναι διαθέσιμος στο τέλος.
Τι είναι η Κεραία Caged Hen-Delta;
Η κεραία Caged Hen-Delta είναι μια συμπαγής, εξαιρετικά αποδοτική «λεπτή» κεραία τύπου delta loop, σχεδιασμένη για ραδιοερασιτέχνες που περιορίζονται από χώρο ή κανονισμούς. Ιδανική για όσους βρίσκονται σε αστικές ή προαστιακές περιοχές όπου οι μεγάλες κεραίες δεν είναι πρακτικές, η Hen-Delta προσφέρει εξαιρετική απόδοση με περιορισμένο αποτύπωμα.
Αυτό που την ξεχωρίζει είναι η μοναδική της φύση τύπου «skeleton slot», όπου τα πεδία Ε και Η είναι αντιστραμμένα, γεγονός που σημαίνει ότι η Hen-Delta είναι μια «μαγνητική» κεραία η οποία, ενώ είναι γεωμετρικά κάθετη, εκπέμπει με οριζόντια πόλωση.
Η απλή της δομή αποτελείται από ένα επάνω στοιχείο από χαλκοσωλήνα, δύο πλευρικά στοιχεία σε διάταξη κλωβού και ένα εξαιρετικά ευέλικτο tuning stub από χαλκοσωλήνα. Το tuning stub διαθέτει δύο συρόμενους συνδέσμους ανά μπάντα, των οποίων η θέση καθορίζει το κέντρο συχνότητας SWR και το βάθος των ελαχίστων SWR. Το κλώβωμα αυξάνει δραματικά το εύρος ζώνης και η ιδιότητα «skeleton slot» προσφέρει χαμηλή γωνία ακτινοβολίας.
Το αποτέλεσμα είναι μια ευέλικτη κεραία που είναι εύκολη στην κατασκευή και ικανή να επιτύχει εντυπωσιακά αποτελέσματα DX.
Πώς Κατασκευάζεται η Κεραία Caged Hen-Delta;
Η Hen-Delta αποτελείται από λίγα βασικά εξαρτήματα:
- Επάνω Οριζόντιο Στοιχείο: Κατασκευασμένο από χαλκοσωλήνα 1/2″ για αντοχή και αγωγιμότητα.
- Πλευρικά Σύρματα: Μονωμένο πολύκλωνο χάλκινο σύρμα 12 έως 16 AWG, με παράλληλα σύρματα κλωβώματος που συγκρατούνται μερικώς από δακτύλιους-αποστάτες μήκους 7 έως 30 εκατοστών. Το κλώβωμα αυξάνει δραματικά το εύρος ζώνης.
- Tuning Stub: Χαλκοσωλήνας 1/2” σε σχήμα U στη βάση, με ζεύγος από συρόμενα taps ανά μπάντα για ακριβή αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης. Πολλαπλά ζεύγη taps επιτρέπουν πολυμπαντική λειτουργία.
- Στοιχεία Στήριξης: Δέντρα, κοντάρια από υαλοΐνες ή απλοί ιστοί με ελαφριά σχοινιά και τροχαλίες για εύκολη ρύθμιση ύψους.
Ο σχεδιασμός της κεραίας είναι εσκεμμένα απλός, χρησιμοποιώντας υλικά που είναι εύκολα προσβάσιμα και μπορούν να συναρμολογηθούν και να εγκατασταθούν γρήγορα. Η μικρή ακτίνα περιστροφής (περίπου 7% του μήκους κύματος) επιτρέπει τη χρήση σε περιορισμένους χώρους, όπως μια στενή λωρίδα μεταξύ δέντρων. Για παράδειγμα: Μια Hen-Delta για τα 10m έχει ακτίνα 0,75 μ., ενώ μια για τα 15m έχει ακτίνα 1 μ. Μια κεραία τύπου yagi 2 στοιχείων θα ήταν τέσσερις φορές μεγαλύτερη.
Ποια Είναι τα Οφέλη της Κεραίας Hen-Delta;
Η Caged Hen-Delta προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα για τους ραδιοερασιτέχνες, ειδικά εκείνους που λειτουργούν σε περιορισμένους ή αστικούς χώρους:
- Συμπαγής και Αποδοτική: Η μικρή ακτίνα περιστροφής την καθιστά ιδανική για εγκατάσταση σε περιορισμένο χώρο, όπου οι παραδοσιακές κεραίες είναι μη πρακτικές.
- Μεγάλο Εύρος: Το κλώβωμα αυξάνει δραματικά το εύρος ζώνης.
- Χαμηλός Θόρυβος: Η οριζόντια πόλωση καταστέλλει φυσικά τον αστικό θόρυβο.
- Πολυμπαντική Λειτουργία: Με μία κεραία, μπορείτε να λειτουργήσετε σε όλες τις μπάντες 6m, 10m, 12m, 15m, 17m και 20m, είτε μετακινώντας χειροκίνητα τη γραμμή τροφοδοσίας είτε μέσω απομακρυσμένου διακόπτη.
- Απλή Κατασκευή: Η Hen-Delta μπορεί να κατασκευαστεί μέσα σε λίγα απογεύματα.
- Ελαφριά: Για την απόδοσή της είναι ελαφριά, από 3 έως 11 κιλά. Οι ελαφρύτερες εκδόσεις είναι κατάλληλες για POTA, SOTA και DXpeditions.
- Χαμηλό Κόστος: Η κεραία Hen-Delta με ένα balun 1:1 μπορεί να κατασκευαστεί με κόστος $150–$200.
- Απλά Συστήματα Στήριξης: Δέντρα, κοντάρια από υαλοΐνες ή απλοί ιστοί με σχοινιά και τροχαλίες.
Με λίγα λόγια, η κεραία Caged Hen-Delta είναι μια πρακτική, υψηλής απόδοσης λύση που προσφέρει εντυπωσιακή απόδοση στα DX με έναν μικρό, διακριτικό και εύκολο στην κατασκευή σχεδιασμό.
Η Αρχή: Μια Απλή Ιδέα Γίνεται Πραγματικό DX
Το ταξίδι μου με την Hen-Delta ξεκίνησε ταπεινά, με την ανακάλυψη της Hen-Delta από χαλκοσωλήνα για τα 6m των Portune & Bailey (δείτε τις ευχαριστίες στην πρώτη σελίδα της μελέτης). Καθώς δεν με ενδιέφερε ιδιαίτερα η μπάντα των 6m, επιχείρησα να κατασκευάσω μια έκδοση για τα 10m. Η κεραία κρεμόταν μόλις 8 μέτρα από το έδαφος, περιστρεφόταν χειροκίνητα και δεν είχε καμία πρόθεση για… μεγαλεία. Ήταν απλώς ένα διστακτικό πείραμα, γεννημένο από περιέργεια και ελπίδα.
Ωστόσο, τα αποτελέσματα ήταν απλά συγκλονιστικά!
Την 1η κιόλας ημέρα, 26 Μαρτίου 2023, με 100 watt, κατέγραψα επαφές με Αλμπέρτα, Χαβάη, Βραζιλία, Αυστραλία, Παραγουάη, Αργεντινή, Χιλή, Μεξικό και Ιαπωνία!
Πολλές ηπείρους – από ένα λεπτό delta loop μόλις 1.5 x 5 μέτρα. Το αίσθημα του θαυμασμού και της ανακάλυψης ήταν άμεσο. Ήταν σαφές ότι υπήρχαν περισσότερες δυνατότητες εδώ!
Αναγνωρίζοντας τις δυνατότητες που ακόμα δεν είχαν αξιοποιηθεί, εργάστηκα για να βελτιώσω την εγκατάσταση: Μια τροχαλία προσαρμοσμένη σε ένα γερό κλαδί σε ύψος 13 μέτρων παρείχε το απαραίτητο ύψος – πάνω από 1 μήκος κύματος από το έδαφος είναι ιδανικό για DX – ενώ ένα χειροποίητο σύστημα περιστροφής με μικρό μοτέρ 12V μου επέτρεπε να στρέφω την κεραία με αξιοσημείωτη ακρίβεια.
Αυτές οι μικρές βελτιώσεις έθεσαν τα θεμέλια για το επόμενο — πολύ πιο σημαντικό — βήμα.
Η Ανακάλυψη: Η Τέχνη του Κλωβώματος
Αν και η Hen-Delta είχε ήδη δείξει υποσχέσεις, πραγματικά «ζωντάνεψε» όταν άρχισα να πειραματίζομαι με κλώβωμα (caging), δηλαδή την προσθήκη παράλληλων αγωγών γύρω από τα καθοδικά σύρματα.
Κάθε αύξηση της διαμέτρου του κλωβώματος «πάχαινε» τα ενεργά στοιχεία εκπομπής, αυξάνοντας δραματικά το εύρος ζώνης – δηλαδή πετυχαίνοντας χαμηλό SWR σε ευρύτερο φάσμα συχνοτήτων. Επανα-ανακάλυψα τον γενικό κανόνα ότι διάμετροι κλωβώματος περίπου 2% του μήκους κύματος προσφέρουν το μέγιστο εύρος ζώνης!
Αυτή η επίδραση με ώθησε αργότερα να εξερευνήσω το «μερικό κλώβωμα», το οποίο περιγράφεται στο Κεφάλαιο 16 της μελέτης: φαίνεται ότι το κλώβωμα είναι γραμμική συνάρτηση του ποσοστού της κεραίας που είναι κλωβωμένο – δηλαδή δεν χρειάζεται να κλωβώσετε κάθε μικρό κομμάτι.
Η Hen-Delta δεν ήταν πλέον απλά μια μικρή loop. Εξελίχθηκε σε μια εξελιγμένη, εξαιρετικά προσαρμοστική κεραία ικανή να ανταγωνιστεί βαρύτερα, πιο ακριβά συστήματα κεραιών. Όλα από μια απλή δομή που μπορείτε να κατασκευάσετε μέσα σε ένα ή δύο Σαββατοκύριακα.
Επέκταση Οριζόντων: Πολυμπαντική Λειτουργία
Αν και η αρχική Hen-Delta για τα 10m παρείχε συναρπαστικά DX, σύντομα ήθελα πρόσβαση και σε άλλες μπάντες.
Μια Hen-Delta για τα 15m, αναρτημένη από δεύτερο κλαδί δέντρου σε ύψος 17 μέτρων, ήταν το επόμενο βήμα. Να πετύχω το κλαδί με τη γραμμή-αγγελιοφόρο χρειάστηκε σχεδόν δύο εβδομάδες υπομονετικής, μερικής απασχόλησης… με σφεντόνα – μια αληθινή ραδιοερασιτεχνική περιπέτεια!
Αφού βρέθηκα στα 15m, ήθελα και τα 20m, και κατασκεύασα άλλη μία. Όλες οι κεραίες λειτούργησαν άψογα, αλλά η εναλλαγή μεταξύ των μονομπαντικών Hen-Delta ήταν ενοχλητική… Αναρωτήθηκα…Μπορούσε άραγε μία Hen-Delta να λειτουργήσει σε πολλές μπάντες;
Το πιο σημαντικό όμως είναι ότι η Hen-Delta μου προσέφερε ελευθερία: ελευθερία από πύργους, από πολεοδομικές μάχες, από υπέρογκα κόστη, και ελευθερία να πειραματιστώ και να καινοτομήσω.
Ένα tuning stub μήκους 1 μέτρου για τα 10m/12m δοκιμάστηκε και λειτούργησε!
Έπειτα δοκιμάστηκε κάτι κρίσιμα έξυπνο – μπορούσε ο βρόχος 10m/12m να συντονίσει και τα δύο μήκη κύματος των 6m; Λειτούργησε! Ονόμασα αυτή τη μπάντα 6mX2 (6m επί δύο). Αυτή η νέα κατανόηση άνοιξε τεράστιες νέες δυνατότητες!
Κατόπιν κατασκεύασα ένα τεράστιο tuning stub μήκους 3,6 μέτρων για τις μπάντες 6m-20m – μεγάλη προσπάθεια – και κατάφερα να πετύχω εξαιρετική απόδοση και στις έξι μπάντες.
Δύο σετ ρελέ CX-600M (είναι ακριβά) και NC relays για βραχυκύκλωμα παρείχαν απομακρυσμένη επιλογή μπάντας για 15m, 17m και μια μετακινούμενη ομοαξονική υποδοχή για μία από τις: 10mX2, 20m ή 12mX2. Η τελευταία μπάντα, 6mX3 (δηλαδή τρία μήκη κύματος στα 6m), συντόνισε τυχαία και σε άλλες μπάντες, οπότε ήταν «δωρεάν». Δεν απαιτούσε ξεχωριστά taps, εκτός κι αν τα 6m ήταν προτεραιότητα. Επιπλέον δύο ρελέ CX-600M θα επέτρεπαν πλήρη απομακρυσμένη επιλογή μπάντας, αν αυτό είναι επιθυμητό.
Απόδοση στην Πράξη: DX Αποτελέσματα και Παρατηρήσεις Πεδίου
Τα αποτελέσματα στον αέρα υπερέβησαν σταθερά τις προσδοκίες.
Η κεραία προσφέρει μέτριο κέρδος αζιμουθίου — σχεδόν μία μονάδα S — παρόμοιο με yagi δύο ή ακόμη και τριών στοιχείων, και αρκετό για να κάνει αισθητή διαφορά όταν κυνηγάτε οριακά σήματα DX.
Με την κεραία ανυψωμένη σε ύψος από ένα έως δύο μήκη κύματος από το έδαφος (ανάλογα με τη μπάντα), κατάφερα σταθερά να επιτύχω εκπομπή χαμηλής γωνίας, η οποία είναι απαραίτητη για μακρινές επαφές, όπως φαίνεται στην παρακάτω σύνοψη αποστάσεων.
Έχω επικοινωνήσει με 96 χώρες σε φωνή πέρα από τις 80 που είχα ήδη δουλέψει με οριζόντια λούπα. Σύνολο: 176 χώρες έως τη στιγμή που γράφεται αυτό το κείμενο. Ενδεικτικά παραδείγματα:
- > 5000 μίλια: Πάρα πολλές για να απαριθμηθούν.
- > 8000 μίλια: Ανατολική Αυστραλία, Νέα Ζηλανδία, Νότια Αφρική, Τανζανία, Ναμίμπια, Ινδία, Ταϊλάνδη, Καμπότζη, Βιετνάμ, Ινδονησία, Φιλιππίνες, Νήσος Νόρφολκ.
- > 9000 μίλια: Κεντρική Αυστραλία, Τασμανία, Μαδαγασκάρη, Σεϋχέλλες, Μαλαισία, Ινδονησία.
- > 10.000 μίλια: Δυτική Αυστραλία, Νήσος Ρεϊνιόν.
Το προσωπικό μου ρεκόρ απόστασης από το St. Louis, Missouri, ΗΠΑ, είναι το Perth, Αυστραλία – 17.517 km ή 10.885 μίλια. Η διάδοση ήταν καλή αλλά όχι «μαγική», με fading και λίγο θόρυβο. Καταγράψαμε σήματα «44» και οι δύο… αλλά δέκα λεπτά αργότερα ήταν «55».
Οι περισσότερες από αυτές τις επαφές πραγματοποιήθηκαν με ισχύ 100W, αλλά προσθέτοντας έναν ενισχυτή 600 watt (300W σε κάθε κατεύθυνση) οι μακρινές επαφές DX έγιναν πολύ πιο εύκολες. Μην περιμένετε να ανταγωνιστείτε τους «υπερσταθμούς» στα pile-ups με τις ψηλά τοποθετημένες, αποδοτικές yagi και τα 1500W, αλλά αν επιμείνετε, θα περάσετε!
Το πιο σημαντικό όμως είναι ότι η Hen-Delta μου προσέφερε ελευθερία: ελευθερία από πύργους, από πολεοδομικές μάχες, από υπέρογκα κόστη, και ελευθερία να πειραματιστώ και να καινοτομήσω.
Συμπέρασμα: Γιατί να την Κατασκευάσετε
Η κεραία Caged Hen-Delta είναι η επιτομή αυτού που κάνει τον ραδιοερασιτεχνισμό τόσο συναρπαστικό: Δημιουργικότητα. Επινοητικότητα. Πειραματισμός. Ανακάλυψη.
- Προσφέρει μια οικονομική, διακριτική, υψηλής απόδοσης εναλλακτική λύση στις συμβατικές κεραίες.
- Δίνει τη δυνατότητα σε χειριστές, υπό περιορισμούς, να επικοινωνούν με όλο τον κόσμο.
- Προκαλεί διαρκή διάθεση για βελτίωση, δοκιμή και μάθηση.
Σας ενθαρρύνω να τη δοκιμάσετε. Κατασκευάστε. Δοκιμάστε. Ανακαλύψτε. «Ταξιδέψτε στον κόσμο με την ταχύτητα του φωτός!»
Aν κατασκευάσετε μια Hen-Delta, δεν στήνετε απλώς ένα σύρμα. Ανοίγετε μια νέα πόρτα στην καρδιά του ραδιοερασιτεχνισμού — εκεί όπου η εξερεύνηση, η επίτευξη και η χαρά συνεχίζουν να ζουν.
73 και Καλά DX!
– John AE0EN
St. Louis, Missouri USA
Πολλές ευχαριστίες στον Andy SV1DKD & την Ομάδα SZ1A για την ευγενική βοήθειά τους στη δημιουργία αυτής της Εισαγωγής.
Κατεβάστε την Πλήρη Μελέτη
Για όσους είναι έτοιμοι να εμβαθύνουν, η πλήρης εικονογραφημένη μελέτη 120+ σελίδων είναι διαθέσιμη. Ο συγγραφέας προτείνει να διαβάσετε πρώτα την Σύντομη Επισκόπηση και το Παράρτημα 5 (την έκδοση Hen-Delta για 6 μπάντες, 6m–20m):
Κατεβάστε εδώ:
(Κάντε scroll προς τα κάτω στο ‘Download Options’ και επιλέξτε PDF. Όταν ολοκληρωθεί η λήψη, αποθηκεύστε το αρχείο στην επιφάνεια εργασίας σας.)
Exploring the Caged Hen-Delta Antenna PDF (Archive.org)
Μπορείτε επίσης να τη δείτε απευθείας παρακάτω:
