Anténa

Anténa je zařízení sloužící k příjmu a vysílání vysokofrekvenční energie z a do radiostanice. Ačkoli se na první pohled může zdát, že jde o pouhý kus drátu tak tomu ve skutečnosti tak není. V obvodu vysokofrekvenčního pole má anténa na konkrétním kmitočtu konkrétní vstupní odpor, takzvanou impedanci. Impedance antény musí odpovídat vstupní impedanci radiostanice. Většina radiostanic má vstupní impedanci 50 ohmů, čili ke správné funkci a dosažení maximální účinnosti přenosu vf energie z a do radiostanice z antény je nutné docílit toho, aby měla anténa požadovaném kmitočtu impedanci právě 50 ohmů. Rozdílná impedance způsobuje ztráty, negativně se promítne ve spotřebě elektrické energie z akumulátoru a v krajním případě hrozí poškození koncového tranzistoru radiostanice. Z tohoto důvodu je dobré se vyhnout levným neznačkovým anténám v hodnotě několika dolarů z Číny. Obloukem se vyhněte tzv. taktickým páskovým anténám, levným anténám značky Nagoya a podobně. Dalšími parametry, které by nás měly zajímat jsou výkonová zatížitelnost, elektrická délka a zisk. Výkonová zatížitelnost u většiny antén k ručním radiostanicím je cca 10W, což pro naše účely stačí. Elektrická délka (značí se řeckým písmenem ʎ-lambda a jde o násobek vlnové délky). Z toho vyplývá, že délka antény je závislá na použitém kmitočtu. U ručních radiostanic se z důvodu kompromisu mezi rozměrem antény a účinností využívá délek ʎ/4 a ʎ/2. Elektrická délka antény má dále vliv na tzv. zisk. Zisk nám zjednodušeně říká, jak silný signál se nám v anténě nakmitá. Logicky by každý předpokládal, že čím je zisk antény větší tak tím lepší ale není tomu vždy tak (a obzvláště u čínských radiostanic). Parametry, které by nás při výběru antény měly zajímat jsou: ČSV (někdy také PSV či SWR)- jde o poměr impedance antény  ku impedanci radiostanice. Ideální hodnota je 1, hraniční hodnota je 3. Dalším parametrem je použité pásmo. Většina antén na trhu je pro pásma 144/430 MHz a tady bývá trochu problém, protože nás budou zajímat pásma 172/450 MHz, na která není většina antén na trhu stavěná a od kterých se odvíjí přizpůsobení antény na daném kmitočtu. Tady nám nezbývá nic jiného než měření nebo doporučení prodejce (ovšem brát se rezervou). Dalšími parametry jsou elektrická délka a výkonová zatížitelnost. Elektrická délka je samozřejmě výhodnější ʎ/2 ale taková anténa je zase náročnější na rozměry a tak většina sáhne spíše po anténě délky ʎ/4. Výkonová zatížitelnost bývá ve většině případů 10W a více. Tam netřeba nic řešit.

Co se týče značek tak osobně doporučuji vybírat ideálně z výrobků zn. Diamond nebo některých levnější čínských značek jako ABBREE či Wouxun, ovšem tady bude již na místě měření.

Odpověď na otázku, proč jedna anténa funguje a na oko stejná čínská kopie ne je na obrázku níže:

 

Radiostanice, funkce, provedení, parametry

Většina lidí zcela jistě sáhne z důvodu ceny po levných radiostanicích z Číny a tady je na místě malé varování. Levné čínské radiostanice z důvodu snížení nákladů na výrobu mívají ořezané tzv. vstupní filtry (respektive často chybí úplně). Vstupní filtr je blok součástek, který má na starost oddělení užitečného signálu, který chceme poslouchat od směsice rušivých signálů z éteru. Radiostanice bez vstupních filtrů se pak chová tak, že v místě s nějakým rušením (typicky od blízkých vysílačů nebo například zdrojů k počítači či od úsporných žárovek) dojde k zahlcení vstupu radiostanice tímto rušením. Radiostanice pak buď hůře, nebo vůbec nepřijímá užitečný signál, který je žádoucí. Mezi typické zástupce těchto ořezaných typů radiostanic patří radiostanice značky Baofeng (například legendární UV5R). O snadnější zahlcení vstupu takovýchto radiostanic se pak ještě postaráme připojením kvalitní ziskové antény, která by za normálních okolností byla u jiných radiostanic ku prospěchu. Tato problematika je však na delší povídání a experimentování. Pro předcházení problémům tak vybírejte spíše z radiostanic značek Quansheng, TYT, Wouxun či Radioddity. Ale kupříkladu i nejlevnější radiostanice na trhu Baofeng 888s si nevede špatně. Tato problematika je zkrátka na konzultaci. Kdo si chce sáhnout hlouběji do kapsy tak ten ať vybírá z produktů firmy Yaesu. Při rozhodování co pořídit berte v potaz i mechanickou odolnost a vysílací výkon. Takovým mým favoritem v oblasti levných čínských radiostanic je TYT TH-UV99.

No a nyní něco málo k funkcím. Drtivá většina radiostanic na trhu je plná funkcí (nejnašláplejší radiostanicí vůbec je potom Quansheng UV-K5). Běžný uživatel však drtivou většinu funkcí nevyužije a ovládání radiostanice se potom stává zbytečně složité. Vyjmenuji tedy ty nejzákladnější, které by většina mohla využít.

ON/OFF, volume – asi netřeba příliš rozepisovat. Zapnutí/vypnutí, hlasitost. Tady jenom brát na zřetel to, že radiostanice vybavená vypínačem na tlačítko má oproti té s mechanickým vypínačem malý klidový odběr, čili při delším skladování ji bude zapotřebí občas nabít.

MON,MONI,MONITOR-rychlé vypnutí šumové brány. Používá se při příjmu velmi slabých protistanic, které nemají dostatečně silný signál na otevření šumové brány. Tlačítko bývá zpravidla z boku radiostanice

SQUELCH,SQ-šumová brána. Slouží k nastavení citlivosti radiostanice na vstupní signál. V místech s rušením se může stát, že radiostanice pobírá rušení z okolí a obsluhu tak obtěžuje šum. Nastavením šumové brány na vyšší hodnotu se sníží citlivost a radiostanice tak neobtěžuje šumem, ovšem je pak méně citlivá i na žádoucí signál. Většinou se nastavuje úroveň 1 či 2.

CHANNEL, CH nebo šipky nahoru a dolů-slouží k přepínání nastavených kanálů v paměti.

ROGER-užitečná věc při příjmu slabších stanic. Jde o krátký tón, který radiostanice odvysílá při ukončení relace. Jeho výhoda je, že snadno projde šumem a je tak slyšitelný i u slabých stanic.

VFO/MR-toto tlačítko slouží k přepínání mezi pamětí a přímým zadáváním požadovaného kmitočtu. Spíš nevyužijete, ale může se hodit.

PWR HI/MID/LOW-tato funkce slouží k přepínání vysílacího výkonu. Některé radiostanice mají jenom dvě úrovně (HI a LOW). Čím vyšší vysílací výkon, tím dál se lze dovolat a relace je srozumitelnější, ovšem pozor, NEPLATÍ pravidlo, že dvojnásobný výkon=dvojnásobná vzdálenost. Čím vyšší výkon, tím vyšší spotřeba a tím kratší výdrž akumulátoru.

Symbol klíčku-zámek klávesnice. Slouží k zabránění nechtěnému stisknutí některé z kláves na klávesnici.

SCAN-funkce skenování. Slouží k vyhledání obsazeného kanálu, kde někdo vysílá.

PTT-tlačítko vysílání. Po jeho stisku radiostanice začne vysílat

CTCSS/DCS-subtóny. Když se na radiostanici nastaví subtón tak tato radiostanice přijímá pouze protistranu se stejným nastaveným subtónem a ostatní protistanice odfiltruje.

SCRAMBLER-maskovač hlasu. Nevýhodou je, že spolehlivě funguje jenom mezi radiostanicemi stejné značky (v některých případech i stejného typu) a významně snižuje dosah.

S-metr-měřič síly signálu. Pro někoho neužitečná funkce, já osobně ji vítám ale ne každá radiostanice je vybavena s-metrem.

Další obvyklé funkce: rádio, svítilna, jazyk, tóny kláves, různé úrovně a barvy podsvícení, maximální doba vysílání  (TOT), tóny, šířka pásma, ladící krok atd.

Zásady používání radiostanic

Radiostanice je ve většině případů simplexní zařízení. To znamená, že nelze vysílat a přijímat naráz. Vysílání se zahajuje stiskem tlačítka PTT. Po skončení vysílaní se toto tlačítko uvolní a radiostanice přechází na příjem. Každý operátor by měl mít svůj volací znak. Pokud chceme vstoupit do cizího hovoru, necháme protistanici domluvit a poté zavysíláním slovíčka „break“ dáme protistanicím najevo, že máme zájem vstoupit do hovoru. Po skončení relace se rozloučíme pomocí znaku „73“. V radioamatérské terminologii je to synonymum ke slovu ahoj. Do radiostanice se mluví kolmo ze vzdálenosti asi 15 cm. Co se týče umístění při přenášení tak nejvýhodnější je, když je radiostanice co nejvýš s anténou ve volném prostoru. Ideální umístění je výška ramen s anténou ve volném prostoru, Naopak nejnevhodnější je nošení u pasu na opaskové sponě s anténou přilepenou na těle.

Programování radiostanice

Poměrně důležitý fakt. Každou (nebo určitě drtivou většinu) radiostanic vybavených klávesnicí a displejem lze ručně naprogramovat, ovšem pro laika to nebude nejspíš vůbec jednoduchá věc. Většinu těchto radiostanic je možno naprogramovat pohodlně přes PC a datový kabel, ovšem ne ke každé radiostanici je běžně k sehnání příslušný sw. Taková radiostanice se pak většinou programuje přes alternativní sw Chirp, ovšem vše nemusí fungovat, jak má. Proto před koupí radiostanice si nejdříve zjistěte dostupnost datového kabelu a příslušného softwaru, případně si domluvte rovnou s prodejcem naprogramování.

Akumulátor

O jednotlivých typech se asi nemá cenu příliš rozepisovat. V dnešní době dodávají výrobci k radiostanicím nejčastěji Li-Ion nebo LiPol akumulátor. Za zmínku stojí akorát jeden důležitý parametr a to je kapacita. Čím větší kapacita, tím delší pohotovostní doba radiostanice (ale tím větší váha a rozměry samotného akumulátoru). Jednoduchá pomůcka při volbě je si říct, jak hodlám radiostanici používat. Pokud plánuji vysílat malým výkonem a nemám problém radiostanici kdykoli nabít tak zpravidla stačí základní akumulátor s malou kapacitou. Pokud však plánuji dlouhou výdrž, předpokládám problémy s nabíjením nebo plánuji vysílat často velkým výkonem, volím velkou kapacitu.

Přísušenství

K většině radiostanic jdou zakoupit různé typy opaskových pouzder, headsety, externí mikrofony, různé typy antén (základnové, mobilní, pendreky), sluchátka ale i opakovače, dálková ovládání pomocí DTMF tónů a podobně. Co pořizovat, to silně záleží na oblasti použití. Osobně doporučuji jenom externí mikrofon, pouzdro a nějakou ziskovější anténu.

Použitá pásma

V České republice je dovolené vysílání pouze na tzv. sdílených kmitočtech a PMR pásmu. Předpokládám, že většina bude vlastnit dualbandovou VHF/UHF radiostanici, na které je možné naladit sdílené kmitočty ve VHF  pásmu 172/173 MHz, UHF pásmu 442/448/449 MHz a PMR pásmu 446 MHz. Pokud by vás zajímaly konkrétní kmitočty, koukněte do této tabulky.

Parametry, které bychom měli brát v potaz před koupí radiostanice

Takový drobný souhrn na závěr: Nejprve bychom měli řešit složitost ovládání. Dále jestli chceme radiostanici s displejem či bez, vysílací výkon, oblast použití, frekvenční pásmo, mechanická odolnost, odolnost vůči zarušení, citlivost, volitelné příslušenství, funkce, snadná dostupnost sw a datového kabelu, dostupnost různých typů náhradních akumulátorů, možnosti připojení externích antén a v neposlední řadě i dostupnost náhradních dílů jako jsou kryty a klávesnice. Za zmínku rozhodně stojí ještě udávaný dosah. Na tento parametr rozhodně pozor. Na obalu nebo v reklamích letácích u některých radiostanic najdete udávaný dosah 3, 5 nebo 10 km (ale i více). Pozor, tato čísla jsou pouhý marketing. Dosah radiostanice je závislý na okolních podmínkách (zejména členitosti terénu a vyvýšením nad okolními překážkami). I s obyčejným PMRkem s vysílacím výkonem 0,5 W odněkud z kopce se lze dovolat na vzdálenost klidně 100 km a se stejnou radiostanicí budete mít problém se spojit ve městě na 500 m. Při výběru se řiďte vysílacím výkonem, nikoli udávaným dosahem. U PMR radiostanic je to 0,5 W a je to norma. U VHF/UHF a dualband radiostanic je to zpravidla 2, 5 nebo 10 W.

Volba pásma k uskutečnění spojení

Na otázku “Kde to lépe funguje?“ není jednoduchá odpověď. Teorie sice říká, že v členitém terénu je vhodnější VHF pásmo a na přímou viditelnost UHF pásmo ale v praxi to tak úplně nemusí platit. Šíření elektromagnetických vln v prostoru totiž ovlivňuje několik faktorů. Mezi významné faktory patří: členitost terénu, elektrická délka a s tím související zisk antény, její přizpůsobení, umístění antény, vyzařovací diagram antény, zarušenost prostředí, délka vlny a vysílací výkon radiostanice. Co se týče členitosti terénu tak teorie říká, že UHF pásmo se šíří více jako světlo, čili špatně prochází překážkami oproti VHF pásmu, které se zase dokáže částečně odrážet a snáz zdolávat terénní nerovnosti. Ovšem vlastností UHF pásma zase je snáz procházet drobnými „skulinkami“ v terénní nerovnosti oproti VHF pásmu. Co se týče použité antény, bude nejlepší uvést příklad. Předpokládejme, že máme radiostanici vybavenou kupříkladu anténou Diamond SRJ77CA. Tato anténa má v UHF pásmu elektrickou délku ʎ/2 a ve VHF pásmu ʎ/4 (a ještě ke všemu díky absenci plnohodnotných protiváh, které v tomto případě supluje tělo operátora má zdeformovaný vyzařovací diagram). Za další je třeba počítat s faktem, že většina dualbandových antém má ještě špatné impedanční přizpůsobení ve VHF pásmu. Obecně platí, že vzdálenost antény od okolních předmětů by měla být minimálně ʎ/4. Z toho vyplývá, že i anténa ve VHF pásmu musí být dál od těla operátora oproti anténě v UHF pásmu. Co se týče zarušenosti tak častěji je zarušené právě VHF pásmo. Závěrem je tedy jasné, že i v členitějším terénu je spíše vhodnější ke spojení UHF pásmo, ovšem není to pravidlo a je-li možnost zkoušky tak se vyplatí vyzkoušet obě pásma. Toto byl výčet základních faktorů ovnivňujících šíření dvou signálů s různou vlnovou délkou prostorem a znovu opakuji, teorie se může značně lišit od praxe.

A co že je to vlastně ta lambda (ʎ)?

Lambda značí vlnovou délku. Říká nám, jakou vzdálenost urazí vlna za dobu jedné periody. Obrázek níže snad napoví. Ještě dodám, že je dána vztahem ʎ=c/f, kde c je rychlost šíření elektromagnetických vln ve vakuu (konstanta 3*10⁸ m s^-1 ) a f značí kmitočet (Hz). Pro naše účely si stačí zapamatovat, že ʎ=300/f (ʎ vychází v metrech, kmitočet je v MHz).

Jan Bednář