Μεταξύ των ραδιοερασιτεχνών, η αναζήτηση μιας πρακτικής και συμπαγούς κεραίας διπλής ζώνης που να αποδίδει καλά τόσο στις ζώνες των 2 μέτρων όσο και των 70 εκατοστών ήταν πάντα μια συναρπαστική πρόκληση. Η κεραία διπλής ζώνης Popovic — που συχνά αναφέρεται ως κεραία Popovic V/U ή δίπολο V-U Popovic — παρέχει μια κομψή λύση. Σχεδιασμένη από τον καθηγητή Popovic, αυτή η κεραία επιτυγχάνει αξιοσημείωτα αποτελέσματα διατηρώντας παράλληλα μια απλή δομή που μπορεί εύκολα να αναπαραχθεί από οποιονδήποτε ραδιοερασιτέχνη με βασικά εργαλεία. Αυτή η ανάρτηση εξηγεί πώς λειτουργεί η κεραία Popovic, τι την κάνει ξεχωριστή και πώς μπορείτε να κατασκευάσετε μόνοι σας μια για αξιόπιστη λειτουργία τόσο στις ζώνες VHF όσο και στις UHF.
Σχεδιαστική Αρχή
Η κεραία διπλής ζώνης Popovic βασίζεται σε μια απλή διπολική δομή, αλλά ο ηλεκτρικός της σχεδιασμός της επιτρέπει να συντονίζεται αποτελεσματικά σε δύο ξεχωριστές συχνότητες: περίπου 144–146 MHz (2 μέτρα) και 430–440 MHz (70 εκατοστά). Στη ζώνη των 2 μέτρων, η κεραία λειτουργεί ως ακτινοβολητής ενος τετάρτου κύματος, ενώ στη ζώνη των 70 εκατοστών, συμπεριφέρεται ως ακτινοβολητής πέντε όγδοων κύμματος. Αυτή η έξυπνη διάταξη επιτρέπει ένα μόνο σημείο τροφοδοσίας, εξαλείφοντας την ανάγκη για περίπλοκα δίκτυα αντιστοίχισης. Η συμπαγής δομή της ελαχιστοποιεί την αντίσταση στον άνεμο, καθιστώντας την κατάλληλη τόσο για σταθερές όσο και για φορητές εγκαταστάσεις. Παρά την απλότητά της, παρέχει εξαιρετικές μετρήσεις λόγου στάσιμου κύματος (SWR) και διατηρεί καλή απόδοση ακτινοβολίας.
Λεπτομέρειες Κατασκευής
Η αρχική κεραία διπλής ζώνης Popovic σχεδιάστηκε για να είναι αρκετά απλή για την κατασκευή κατοικιών χρησιμοποιώντας εύκολα διαθέσιμα υλικά. Το βασικό δομικό στοιχείο είναι μια κεντρική μονωτική πλάκα, κατασκευασμένη από ισχυρό μη αγώγιμο υλικό όπως τεφλόν, νάιλον ή οποιοδήποτε άκαμπτο πλαστικό φύλλο. Δύο πανομοιότυπες μεταλλικές ράβδοι, συνήθως κατασκευασμένες από ανοξείδωτο χάλυβα ή αλουμίνιο (ακόμα και οι ακτίνες ποδηλάτου μπορούν να λειτουργήσουν), λειτουργούν ως στοιχεία ακτινοβολίας της κεραίας. Η μία ράβδος συνδέεται στον κεντρικό αγωγό του ομοαξονικού συνδετήρα, ενώ η άλλη συνδέεται με την εξωτερική θωράκιση. Αυτές οι ράβδοι είναι διατεταγμένες κάθετα, σχηματίζοντας ένα ανοιχτό δίπολο. Το σημείο τροφοδοσίας μπορεί να χρησιμοποιήσει έναν συνδετήρα PL ή BNC, στερεωμένο με βίδες ή μπουλόνια στην κεντρική πλάκα. Για μόνωση και μηχανική αντοχή, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μικρές βίδες M3 και μπλοκ ακροδεκτών (τύπου "μπλοκ σοκολάτας" ή "mammut"). Για την προστασία της κεραίας από την υγρασία, οι συνδέσεις συγκόλλησης και οι σύνδεσμοι πρέπει να σφραγίζονται με σιλικόνη ή αδιάβροχη ένωση. Ωστόσο, το ίδιο το σώμα της κεραίας πρέπει να παραμένει ανοιχτό για να επιτρέπει την ελεύθερη αποστράγγιση του βρόχινου νερού, αποτρέποντας τη συσσώρευση νερού που θα μπορούσε να αποσυντονίσει το σύστημα. Μόλις συναρμολογηθεί, η κεραία μπορεί να τοποθετηθεί σε μια μικρή μεταλλική βάση ή απευθείας σε έναν ιστό. Οι χρήστες έχουν αναφέρει σταθερή απόδοση ακόμη και μετά από χρόνια έκθεσης σε εξωτερικούς χώρους, γεγονός που αποδεικνύει την ανθεκτικότητα και την αξιοπιστία της.
Κεραία διπλής ζώνης Popovic – Ηλεκτρική και Μηχανική Απόδοση
Αυτό που κάνει την κεραία Popovic να ξεχωρίζει είναι η εξαιρετική απόκριση διπλής ζώνης χωρίς πολύπλοκες παγίδες ή αντίστοιχα κυκλώματα. Στη ζώνη των 2 μέτρων, το κάτω στοιχείο λειτουργεί ως ακτινοβολητής τετάρτου κύματος με αναφορά εδάφους, ενώ ολόκληρο το συγκρότημα αντηχεί ως δομή πέντε όγδοων κύματος στη ζώνη των 70 εκατοστών. Αυτή η συμπεριφορά διπλής λειτουργίας επιτυγχάνεται με την προσεκτική αναλογία των μηκών των στοιχείων και της θέσης τροφοδοσίας. Σε πρακτικές δοκιμές, πολλοί κατασκευαστές έχουν επιτύχει SWR σχεδόν 1:1 και στις δύο ζώνες χωρίς να χρειάζεται καμία ρύθμιση. Το μοτίβο ακτινοβολίας παραμένει σχεδόν πανκατευθυντικό, ιδανικό για simplex τοπική επικοινωνία FM και επαναλήπτες. Μηχανικά, ο σχεδιασμός είναι ελαφρύς αλλά άκαμπτος, εξασφαλίζοντας ελάχιστο φορτίο ανέμου και μεγάλη διάρκεια ζωής. Με σωστή σφράγιση και μηχανική στερέωση, μπορεί να αντέξει σε έντονες καιρικές συνθήκες χωρίς αποσυντονισμό.
Πλεονεκτήματα της κεραίας διπλής ζώνης Popovic
Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα του σχεδιασμού Popovic έγκειται στην απλότητα και την αποτελεσματικότητά του. Αποδίδει αποτελεσματικά σε δύο δημοφιλείς ερασιτεχνικές ζώνες χρησιμοποιώντας μόνο δύο μεταλλικές ράβδους και έναν σύνδεσμο. Δεν απαιτεί πηνία, παγίδες ή πρόσθετα εξαρτήματα αντιστοίχισης, τα οποία αποτελούν συνήθεις πηγές απώλειας και δυσκολίας συντονισμού σε άλλα σχέδια. Ένα άλλο δυνατό σημείο της είναι η ευκολία κατασκευής της. Ακόμα και οι αρχάριοι στον ερασιτεχνικό ραδιοφωνικό σταθμό μπορούν να την κατασκευάσουν σε λιγότερο από μία ώρα χρησιμοποιώντας απλά εργαλεία. Επειδή χρησιμοποιεί κοινά υλικά, το συνολικό κόστος παραμένει ελάχιστο. Το συμπαγές μέγεθος της κεραίας την καθιστά επίσης ιδανική για επιχειρήσεις πεδίου, ρυθμίσεις έκτακτης ανάγκης και φορητή χρήση κατά τη διάρκεια εκδηλώσεων ή διαγωνισμών ραδιοερασιτεχνών. Επιπλέον, το ευρύ διάγραμμα ακτινοβολίας της εξασφαλίζει αξιόπιστη κάλυψη τόσο για τοπική επικοινωνία simplex όσο και για δίκτυα επαναληπτών. Πολλοί χρήστες αναφέρουν ότι μόλις εγκατασταθεί, η κεραία λειτουργεί σταθερά χωρίς περαιτέρω συντήρηση. Η κεραία διπλής ζώνης Popovic είναι ιδανική για ραδιοερασιτέχνες που αναζητούν μια ελαφριά, οικονομική λύση για λειτουργία στις ζώνες των 2 μέτρων και των 70 εκατοστών. Ταιριάζει τόσο σε εγκαταστάσεις σταθερής βάσης όσο και σε φορητή χρήση πεδίου. Οι ομάδες επικοινωνίας έκτακτης ανάγκης τη βρίσκουν επίσης χρήσιμη λόγω της γρήγορης ανάπτυξής της και της ευρείας ζώνης κάλυψης.
Modification που χρησιμοποιήθηκε στην πειραματική κατασκευή
Αν μετά την κατασκευή παρατηρήσετε αρκετά μεγάλο λόγο στασίμων στην μπάντα των 70CM (UHF) και αυτό ειναι πιθανόν ειδικά αν δεν χρησιμοποιήσετε μεταλλικό σωλήνα για στήριξη της κεραίας, τοτε μπορείτε να εφαρμόσετε την παρακάτω μικρή μετατροπή ως διάταξη συντονισμού. Ενα κομμάτι χαλκινου σύρματος μήκους 18 εκατοστών που συνδέεται μαζί με το ανω σκέλος του διπόλου και διπλώνεται οπως το σχήμα παρακάτω, προσαρμόζει την κεραία σε όλη την μπάντα των 70 εκατοστών με λόγο στασίμων μικρότερο του 1:1,3
Ολες οι γωνίες του συρματος προσαρμογής είναι ορθές και τα μήκη από πάνω προς τα κάτω είναι 11, 4, 2 και 2 εκατοστά.Φυσικά στην δική σας κατασκευή οι διαστάσεις ισως διαφέρουν μερικά χιλιοστά ανάλογα με το μέταλλο και την διάμετρο του σύρματος που θα χρησιμοποιήσετε.
Η παραπάνω προσαρμογή δεν επηρρεάζει καθόλου την συμπεριφορά της κεραίας στη μπάντα των 2 μέτρων.
Στην παρακάτω φωτογραφία φαίνεται μια τέτοια υλοποίηση.
Υπ όψιν οτι στην φωτογραφία φαίνεται η κεραία με διαφορετικό μήκος μεχρι την γωνία κλήσης του διπόλου. Ενω το συνολικό μηκος των στοιχείων είναι ιδιο η γωνία αντί να γίνειθ στα 8,3 εκατοστά, γίνεται στα 16 cm από το σημείο τροφοδοσίας. Παρατηρήθηκε οτι ο διπλασιασμός του μήκους μεχρι το σημείο που γίνεται η γωνία δεν επηρρεάζει την ηλεκτρική συμπεριφορά της , ισα ισα που συμβάλλει ακόμη περισσότερο στην μείωση του λόγου στασίμων
Σχετικά με τον Εφευρέτη – Καθηγητής Πόποβιτς
Ηκεραία διπλής ζώνης Πόποβιτς πήρε το όνομά της από τον Καθηγητή Βόισλαβ «Βόγια» Πόποβιτς, μια σεβαστή προσωπικότητα στην κοινότητα των ερασιτεχνών ραδιοφωνικών σταθμών και της μηχανικής RF. Ο Καθηγητής Πόποβιτς ήταν γνωστός για την βαθιά του κατανόηση της ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας και την πρακτική του προσέγγιση στο σχεδιασμό κεραιών. Το έργο του γεφύρωσε το χάσμα μεταξύ των θεωρητικών αρχών της κεραίας και της εφαρμογής στον πραγματικό κόσμο, καθιστώντας τα σύνθετα σχέδια προσβάσιμα στους καθημερινούς ραδιοερασιτέχνες. Ο κύριος στόχος της κεραίας διπλής ζώνης Πόποβιτς ήταν η απλοποίηση της κατασκευής κεραίας πολλαπλών ζωνών χωρίς να θυσιάζεται η απόδοση. Σε μια περίοδο που οι κεραίες διπλής ζώνης απαιτούσαν συχνά παγίδες, δίκτυα αντιστοίχισης ή σύνθετα συστήματα τροφοδοσίας, ο σχεδιασμός του απέδειξε ότι μια απλή γεωμετρική και ηλεκτρική σχέση μεταξύ δύο διπολικών τμημάτων θα μπορούσε να επιτύχει συντονισμό τόσο σε 2 μέτρα όσο και σε 70 εκατοστά. Αυτή η ανακάλυψη ενέπνευσε αμέτρητους κατασκευαστές και έγινε σημείο αναφοράς για τον μινιμαλιστικό σχεδιασμό VHF/UHF. Πέρα από αυτό το συγκεκριμένο έργο, ο Καθηγητής Πόποβιτς συνέβαλε σε διάφορους εκπαιδευτικούς πόρους και περιοδικά ερασιτεχνικού ραδιοφώνου, μοιράζοντας τις γνώσεις του σχετικά με τα δίπολα, τα συγγραμμικά συστήματα και την αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης. Πολλά από τα σχέδια κεραιών του, συμπεριλαμβανομένου του διπόλου V/U του Popovic, παραμένουν ευρέως αντιγραμμένα λόγω της απλότητας, της αξιοπιστίας και της ισχυρής απόδοσης στον αέρα. Παρόλο που σχετικά λίγα είναι τεκμηριωμένα για την προσωπική του βιογραφία, τα σχέδια κεραιών του Popovic εξακολουθούν να αναφέρονται σε τεχνικούς ιστότοπους και φόρουμ ερασιτεχνικού ραδιοφώνου σε όλη την Ευρώπη και οχι μόνο. Το έργο του συνεχίζει να αντικατοπτρίζει το πνεύμα του πειραματισμού και της καινοτομίας που ορίζει το ερασιτεχνικό ραδιόφωνο: επίτευξη περισσότερων με λιγότερα και κατανόηση της επιστήμης πίσω από κάθε σήμα.
Για περισσότερες πληροφορίες
https://officinahf.jimdofree.com/antenne-vhf-uhf/v-u-popovic/








