Žádné "optimální rozměry" nebo univerzálně platný optimální úhel rozevření trychtýře neexistují. Zisk trychtýře je dán především velikostí jeho otevřeného konce (aperturou). Platí tato základní pravidla:
1) Větší apertura při stejně velkém úhlu rozevření znamená větší zisk. Se rostoucí celkovou velikostí jsou ovšem přírůstky zisku menší a menší a také se objevují postranní laloky.
2) Menší úhel rozevření při stejné apertuře znamená větší zisk a zpravidla také menší postranní laloky. U menších trychtýřů je však rozdíl minimální a výsledný efekt tak nemusí vyvážit nevýhody spojené s nárůstem délky trychtýře a zvýšením spotřeby materiálu.

Pro výpočet zisku je možno použít program HDL_ANT. Program také navrhuje optimální rozměry trychtýře podle kritéria zisk/ spotřeba materiálu. Optimální rozevření vypočtené programem vychází pro menší trychtýře více než 60 stupňů. Program neposkytuje žádné údaje o vyzařovacím diagramu.

Kniha Caha-Procházka: "Anteny" se o úhlu rozevření říká toto: "Pro úhly blížící se 90st. stává se přechodová vlnoplocha téměř kulovou, takže vznikne určitý fázový rozdíl mezi zářením v ose trychtýře a zářením při jeho okrajích. Nedoporučuje se tedy dělat otevření příliš veliké, aby nenastal fázový rozdíl S větší než L/4. Aby bylo dodrženo přibližné homogenní rozložení fáze podél ústí, je třeba volit S=0,1L až 0,4L (kde L je vlnová délka ve volném prostoru)."

Vyzařovací diagramy různě velkých trychtýřů se stejným úhlem otevření - klikněte pro zvětšení

 
Obrázek vpravo potvrzuje, že tvar vyzařovacího diagranu nezáleží jen na úhlu otevření, ale také na celkové velikosti trychtýře. (Obrázek je pro plochý jehlanový trychtýř.)

 
Vyzařovací diagramy pro různé úhly otevření trychtýře můžete najít také v kapitole 6.4 W1GHZ Online Microwave Antenna Book. Trychtýře se v této kapitole uvažují jako ozařovače k parabolám, takže jsou relativně malé. Z obrázků 6.4-5 a 6.4-6 je vidět že vyzařovací diagramy pro úhel 45 a 60 stupňů se liší jen nepatrně (pro uvažovanou, relativně malou velikost ústí - 1,3 lambda).
 
 

Doporučené rozměry

Menší trychtýřky doporučuji dělat s úhlem rozevření 2x30 stupňů nebo s úhlem při kterém co nejlépe využijete materiál (což bývá právě 2x30 st.). Pokud vás netlačí velikost trychtýře ani spotřeba materiálu a chcete mít hezký vyzařovací diagram, zvolte 2x20 až 2x25 stupňů. Pro větší ústí než cca 50 cm by měl být úhel ještě menší.

Porovnání s plechovkou

Porovnání vyzařovacích diagramů plechovky a trychtýře - klikněte pro zvětšení

Jak je vidět z tabulky, i malý trychtýřek má značně větší zisk než samotná plechovka. Porovnání vyzařovacího diagramu plechovky a trychtýře s úhlem otevření 50 stupňů je na obrázku vpravo, vyzařovací diagram b) by na 2,4 GHz odpovídal průměru ústí cca 45cm. Vyzařovací diagramy samotných plechovek pro různé průměry vlnovodu najdete také na začátku kapitoly 6.3 W1GHZ Online Microwave Antenna Book.
 

Jak na to ?

Notoricky známý návod je třeba zde. Efekt dodatečně přidaného rovného dna je praděpodobně zanedbatelný. Napájecí zářič nedělejte 31mm, ale o něco kratší (viz poznámka dole). Měří se celková délka zářiče, např. při použití panelového N konektoru se do délky započítává i střední vývod konektoru od místa kde vystupuje z těla konektoru. Průměr plechovky by neměl v žádném případě přesáhnout 100mm, doporučuji držet se v intervalu 80-95mm. Délka vlnovodu (plechovky) se pro samotnou plechovku bez trychtýře doporučuje minimálně 3Lg/4, pro trychtýř může stačit i méně (okolo Lg/2), ale například párkovou plechovku je rozhodně zbytečné zkracovat. Pro výpočet rozměrů můžete použít šikovný prográmek od Míry Valenty.

Materiál trychtýře: cokoli vodivého, např. měděný/pozinkovaný/hliníkový plech, vyztužená hliníková folie pro zateplování potrubí, karton polepený alobalem. Zkoušel jsem také drátěné pletivo. Vyrobil jsem tři stejně velké trychtýře z hliníkové folie, hustého pletiva proti mouchám a řídkého pletiva s šestihrannými otvory (tzv králičina). Při opakovaných testech se neprojevil žádný rozdíl v zisku mezi prvními dvěma trychtýři (folie a husté pletivo), trychtýř z králičiny byl o 1.5 - 2 dB horší. To je asi celkem v souladu s teorií - pro "děravé" paraboly se doporučuje max. průměr otvoru lambda/20 až lambda/10, což 13mm králičina (i když těsně) nesplňuje. (Oblíbená drátěná "síta" ovšem také ne.)

Mezi trychtýřem a vlnovodem (plechovkou) nemusí být nutně elektrický kontakt a nevadí ani malé "netěsnosti". Pro indoor a zkušební použití stačí lepící páska, pro venkovní použití doporučuji pájet nebo přinýtovat trhacími nýty. Trhací nýty nebo šrouby by měly být hlavičkami dovnitř, aby co nejmíň zasahovaly do vlnovodu.

Velké trychtýře je z konstrukčních důvodů vhodnější dělat jako jehlanové (hranaté). Můj zatím největší výtvor (vpravo) má zisk asi 19dBi a je vyroben z hustého pletiva napnutého na dřevěné kostře. (Zvolil jsem zbytečně malý úhel rozevření, s větším ústím by nebyl problém dosáhnout zisku přes 20dBi.) Napájecí vlnovod obdélníkového průřezu jsem spájel z plechu. Pro experimentální a indoor účely je možno použít i obyčejnou krabici od mléka/džusu.

Pro připojení napájecího kabelu používám mosaznou matičku, v poslední době také F konektor. Stínící drátky se rozpletou a přehnou dozadu přes plášť kabelu, stínící folii doporučuji raději odstranit. Kabel se pak jednoduše "zašroubuje" do matičky (konektoru).

Připojení kabelu pomocí matičky - klikněte pro zvětšení

Na kabel H155 se hodí matička M6, pro H125 (televizní 75ohm) lze použít M8, ale lépe drží v F-konektoru odpovídající velikosti. H1000/RLA10 se dá zašroubovat do matice M12. U kabelů H125/H1000/RLA10 šroubovaných do matice je vhodné nejdříve lepící páskou trochu zesílit plášť kabelu pod přehnutým stíněním. Kabel H155 drží v matce M6 těsně a není potřeba ho zesilovat. Mosazné matice jsou k dostání například ve Feroně, F-konektory u Rasela nebo v jakékoli prodejně TV-SAT. Vyskytují se také F-konektory odlité z nějakého pochybného kovu. V nouzi se dají použít, ale je potřeba pájet přímo na jejich pokovený povrch, po obroušení už se nedají ocínovat. Rozhodně doporučuji raději mosazné konektory. Pro pájení matiček M6 a M8 a F-konektorů stačí obyčejná 40W-60W páječka typu "kulma" (pro M6 lze asi použít i 100W trafopáječku), M12 už vyžaduje aspoň 100W "kulmu". Plechovky jsou od výroby pocínované, stačí jemným smirkem obrousit bezbarvý lak. Matičku i F-konektor je potřeba předem obrousit pilníkem nebo smirkem a pocínovat. Především silnější kabely je nutné po instalaci pořádně uchytit (k anténnímu stožáru apod.), aby nedocházelo k trvalému namáhání pájeného spoje. Cín "teče" a matička by se mohla časem od plechovky odlomit. Pokud je třeba spoj demontovat a znovu zašroubovat, je lepší použité stínění odstřihnout a odizolovat další kousek kabelu - při opakovaném šroubování se opletení láme. Matičkové řešení ušetří dva N konektory, odolnost vůči počasí je stejná, ne-li větší. (Levné N konektory, které většina z nás používá, rychle korodují a nedá se asi spoléhat ani na jejich vodotěsnost - např. konektory používané pro kabel H1000 a RLA-10 jsou původně konstruovány pro kabel RG213 a naše kabely v nich "kloktají").
 

Další odkazy

• Jehlanový (hranatý) trychtýř z plechu
• Plechovka s kuželovým trychtýřem
• Jehlanový trychtýř z kartonové krabice
• Program pro výpočet rozvinu kuželového trychtýře od Míry Valenty - Novinka
• Pomůcka pro rozměření krabicového trychtýře

© Vláďa-Střížkov. Informace o copyrightu zde.
Stránka vytvořena 16.4.2003, updatována 23.4.2003, 2.6.2003, 10.6.2003, 29.7.2003, 11.9.2003, 11.11.2003, 28.4.2004, 13.5.2004.

=Hlavní stránka=    =Štěrbinová anténa=    =Trychtýře=    =Quadro quad=
 
=Úprava "vrtáku"=    =Volba antény=