Antennen er en af de vigtigste dele af et radiosystem. Den omsætter radioens elektriske signal til radiobølger under sending og gør det modsatte ved modtagelse.
En god radio kan derfor fungere dårligt med en forkert, dårligt placeret eller dårligt tilpasset antenne. Omvendt kan en god antenneinstallation forbedre både rækkevidde og stabilitet mærkbart.
Vælg først antenne efter frekvensområde og anvendelse. Se derefter på antennetype, placering, gain, stik, kabel og eventuelt behov for jordplan. En antenne, der fysisk passer på radioen, er ikke nødvendigvis elektrisk egnet.
Frekvens og bølgelængde hænger sammen
En antennes dimensioner hænger tæt sammen med den bølgelængde, den skal arbejde med. Jo lavere frekvens, desto længere bølgelængde.
| Frekvens | Omtrentlig bølgelængde | Eksempel |
|---|---|---|
| 27 MHz | 11 meter | CB-radio |
| 150 MHz | 2 meter | VHF |
| 446 MHz | 67 cm | PMR446 / UHF |
Ved cirka 150 MHz er en kvart bølgelængde omkring 50 cm, mens den ved 450 MHz er omkring 17 cm. Derfor er VHF-antenner ofte fysisk længere end UHF-antenner.
En antenne kan skrues direkte på radioen og stadig være forkert. Kontrollér både stiktype og hvilket frekvensområde antennen er beregnet til.
En længere antenne er ikke automatisk bedre
Antennens elektriske konstruktion og tilpasning til frekvensområdet er vigtigere end længden alene.
En lang antenne, der er beregnet til et andet frekvensområde, kan fungere dårligere end en kortere antenne, der er korrekt konstrueret til radioens arbejdsfrekvens.
På håndradioer er antennen desuden altid et kompromis mellem radioteknik og praktisk størrelse. Især på VHF kan en meget kort antenne være mindre effektiv end en længere model, men en antenne skal stadig være praktisk at bære og bruge.
Den bedste håndradioantenne er ikke nødvendigvis den længste. Den skal både passe elektrisk til radioen og fungere i den konkrete anvendelse.
Håndradio, mobilantenne eller baseantenne?
Håndradioantenner
Håndradioantenner er kompakte og sidder direkte på radioen. De er praktiske, men fysisk korte i forhold til bølgelængden, især på VHF.
Mobilantenner
En mobilantenne monteres typisk på et køretøj og forbindes til radioen med koaksialkabel. Fordelen er, at antennen kan placeres uden for bilen og mere frit end en håndradioantenne inde i kabinen.
Baseantenner
En baseantenne er beregnet til fast installation på eksempelvis mast eller bygning. På VHF og UHF giver en høj og fri placering ofte markant bedre radioforhold.
En radio med en højt og frit placeret antenne kan ofte opnå bedre praktisk rækkevidde end en kraftigere radio med en dårligere placeret antenne.
¼-bølge, ½-bølge og ⅝-bølge
Betegnelser som ¼-bølge, ½-bølge og 5/8-bølge beskriver antennens elektriske længde i forhold til bølgelængden.
En kvartbølgeantenne er en enkel og udbredt konstruktion. En halvbølgeantenne har andre elektriske egenskaber og kan i nogle installationer være mindre afhængig af en stor elektrisk modvægt.
5/8-bølgeantenner bruges blandt andet, når man ønsker et mere fladt vertikalt strålingsmønster og mere energi koncentreret tættere mod horisonten.
Spoler og matching-netværk kan gøre en antenne fysisk kortere end dens elektriske længde antyder.
Hvad betyder antennegain?
Antennegain beskriver, hvordan en antenne koncentrerer sin udstråling i bestemte retninger sammenlignet med en referenceantenne.
Gain betyder ikke, at antennen skaber ekstra sendeeffekt. Den fordeler den tilgængelige energi anderledes.
Gain opgives ofte i dBi eller dBd. dBi bruger en teoretisk isotropisk antenne som reference, mens dBd bruger en halvbølgedipol. Der er cirka 2,15 dB forskel mellem de to referencesystemer.
Et gain-tal giver først rigtig mening, når man ved, om producenten opgiver det i dBi eller dBd.
Strålingsdiagram og polarisation
En antenne udsender ikke nødvendigvis lige meget energi i alle retninger. Et strålingsdiagram beskriver, hvordan energien fordeles omkring antennen.
En lodret rundstrålende antenne sender typisk meget af energien ud til siderne. Højere gain i det vandrette plan betyder ofte et fladere vertikalt strålingsdiagram.
Ved landmobil VHF/UHF-kommunikation bruges normalt lodret polarisation. Derfor bør antennerne typisk stå lodret.
I meget kuperet terræn kan et mindre fladt strålingsdiagram i nogle situationer være mere hensigtsmæssigt. Gain bør derfor passe til terræn og anvendelse.
Retningsantenner
En retningsantenne koncentrerer en større del af signalet i én retning. Det kan være nyttigt til faste forbindelser eller målrettet modtagelse.
Yagi-antenner er et kendt eksempel. Til mobil- og håndradiokommunikation bruges der oftest rundstrålende antenner, fordi brugerne kan befinde sig i mange forskellige retninger.
| Antennetype | Typisk anvendelse |
|---|---|
| Rundstrålende | Håndradio, mobilradio og basestation |
| Retningsantenne | Fast forbindelse eller målrettet modtagelse |
Hvad er jordplan?
Nogle antenner kræver en elektrisk modvægt for at fungere som tiltænkt. På et køretøj kan bilens metal fungere som denne modvægt eller jordplan.
En klassisk kvartbølgeantenne på et metallisk tag er et godt eksempel. Hvis samme antenne monteres et sted med utilstrækkelig modvægt, kan både tilpasning og strålingsmønster ændres.
Nogle antenner er konstrueret til at være mindre afhængige af en stor metaljordplan. Det kan være relevant på eksempelvis både, glasfiberkøretøjer eller andre installationer uden egnet metalflade.
På mange mobilantenner er karrosseriet ikke kun et sted at montere antennen. Det indgår elektrisk som en del af antennesystemet.
Magnetfod, fast montage eller beslag?
En magnetfod er praktisk, når antennen skal kunne monteres uden permanent indgreb i bilen. Den fungerer bedst på en egnet metaloverflade og bør placeres så højt og frit som muligt.
Fast montage giver en permanent og mekanisk stabil installation og kan være en fordel på køretøjer, hvor radioen bruges dagligt.
Antennen kan også monteres på bagklap, tagræling eller andre beslag. Placeringen påvirker dog antennens egenskaber, så praktisk montering og radioteknik bør vurderes sammen.
En magnetantenne omtrent centralt på et stort metallisk tag får ofte gode elektriske og radiomæssige arbejdsbetingelser.
50 ohm og SWR
De fleste kommunikationsradiosystemer er konstrueret omkring en karakteristisk impedans på 50 ohm.
SWR – Standing Wave Ratio – beskriver impedanstilpasningen mellem transmissionslinje og belastning. Et SWR på 1:1 repræsenterer teoretisk perfekt tilpasning.
Et væsentligt højere SWR end forventet kan blandt andet skyldes antennens tilpasning, montering, kabel, stik eller en defekt forbindelse.
En antenne kan have et pænt SWR og stadig være ineffektiv. SWR fortæller primært noget om impedanstilpasningen – ikke alene hvor effektivt antennen udstråler radiosignalet.
Koaksialkabel er en del af antennesystemet
Signalet mellem radio og ekstern antenne føres gennem koaksialkabel. Alle kabler har tab, og tabet afhænger blandt andet af kabeltype, længde og frekvens.
Ved korte kabelstræk kan forskellen være beskeden. Ved lange stræk og højere frekvenser bliver kabelvalget vigtigere.
Det samme kabel har typisk større tab ved UHF end ved VHF.
Vælg den kabellængde installationen kræver og en kabeltype, der passer til frekvens og strækning.
Stiktyper
Håndradioer bruger ofte SMA-stik, mens BNC, PL-259/SO-239 og N-type ses på forskellige radioer og antenneinstallationer.
| Stiktype | Typisk anvendelse |
|---|---|
| SMA | Håndradioer og kompakt RF-udstyr |
| BNC | Scannere, radioer og måleudstyr |
| PL-259 / SO-239 | CB, mobilradio og traditionelle radioinstallationer |
| N-type | Baseantenner og professionelle RF-installationer |
SMA-varianter og andre RF-stik kan let forveksles på billeder. Kontrollér den konkrete betegnelse på både radio og antenne.
Adaptere
RF-adaptere kan forbinde forskellige stiktyper og er praktiske ved midlertidige løsninger.
Mange adaptere efter hinanden giver dog flere mekaniske forbindelser og potentielle fejlpunkter. Ved en permanent installation er en direkte kabel- og stikløsning ofte bedre.
På håndradioer bør tunge adaptere og stive kabler ikke hænge direkte i et lille SMA-stik. Et kort fleksibelt adapterkabel kan være en mere skånsom løsning.
Dualband og bredbånd
En dualband-antenne er konstrueret til at arbejde på to frekvensområder, typisk VHF og UHF.
Det er praktisk sammen med en dualband-radio, men hvis radioen næsten kun bruges på ét bestemt frekvensområde, kan en mere specialiseret antenne være interessant.
Bredbåndsantenner kan dække et stort frekvensområde, men fleksibilitet og maksimal optimering er ikke altid det samme.
Hvis radioen kun bruges over et smalt frekvensområde, kan en mere målrettet antenne være relevant.
Placeringen påvirker antennen
En antenne arbejder sammen med sine omgivelser. Metal tæt på antennen kan ændre resonans og strålingsmønster, og bygninger eller terræn kan blokere eller reflektere signalet.
Det gælder også håndradioer. En radio i en lomme eller tæt ind mod kroppen får andre arbejdsbetingelser end en radio, der holdes frit og lodret.
Før du køber en ny antenne, kan det være værd at forbedre placeringen af den eksisterende. Mere højde og mere fri plads omkring antennen kan gøre en mærkbar forskel.
Antennevalg til forskellige radiosystemer
Jagtradio
Jagtradioer bruges ofte som håndradioer i skov og kuperet terræn. På VHF kan en meget kort antenne være et tydeligt kompromis, mens en længere, korrekt tilpasset antenne ofte giver bedre radioforhold.
Den skal dog stadig være praktisk at bære og bruge i tæt bevoksning.
Maritim VHF
Ved maritim VHF er antennehøjden særlig vigtig. VHF over vand følger i høj grad radiohorisonten, og en mastetopantenne kan derfor give væsentligt bedre rækkeviddemuligheder end en håndholdt radio tæt på vandoverfladen.
Ved lange kabeltræk bliver kabeltab samtidig mere relevant.
Antennehøjde, koaksialkabel, stik og selve VHF-antennen bør ses som ét samlet system.
CB-radio på 27 MHz
På 27 MHz er bølgelængden omkring 11 meter. Derfor er de fleste praktiske CB-antenner elektrisk forkortede.
Antennelængde, placering og jordplan kan have stor betydning, og mange CB-antenner finjusteres til installationen med SWR-måling.
En længere og korrekt monteret CB-antenne kan ofte give en større praktisk forbedring end at vælge en dyrere radio.
PMR446
PMR446 adskiller sig fra mange andre radiosystemer, fordi den integrerede antenne er en del af systemets tekniske rammer.
En almindelig PMR446-radio er derfor ikke tænkt som en radio, hvor antennen frit udskiftes med en større ekstern model.
En generel programmerbar UHF-radio med aftagelig antenne er ikke automatisk en PMR446-radio, blot fordi den kan programmeres til 446 MHz.
Amatørradio
Amatørradio spænder over mange frekvensområder og anvendelser. Derfor findes der ikke én antenne, der passer til amatørradio generelt.
VHF/UHF, HF, repeatertrafik, satellit og langdistancekommunikation stiller forskellige krav til antennetype og installation.
Ved amatørradio er det mere nyttigt at spørge: Hvilket frekvensbånd og hvilken type forbindelse skal antennen bruges til?
Scanner og modtagelse
Hvis antennen kun skal bruges til modtagelse, er kravene anderledes end ved sending.
En bredbåndsantenne kan være praktisk til mange frekvensområder, mens en mere specialiseret antenne kan være bedre til målrettet modtagelse.
Ved ren modtagelse er et perfekt SWR ikke centralt på samme måde som ved sending.
Hvilken antenne skal du vælge?
| Behov | Se især efter |
|---|---|
| Jagtradio | Korrekt VHF-frekvensområde og praktisk længde |
| Maritim VHF | Høj og fri placering samt passende koaksialkabel |
| CB-radio | Længde, placering, jordplan og korrekt tilpasning |
| PMR446 | Radioens integrerede antenne er en del af systemet |
| VHF/UHF-håndradio | Korrekt frekvensområde og stiktype |
| Dualband-radio | Dualband-antenne hvis begge bånd skal bruges |
| Mobilradio | Udvendig antenne med god placering |
| Basestation | Høj og frit placeret baseantenne |
| Lang kabelføring | Koaksialkabel med passende lavt tab |
| Scanner | Bredbåndsantenne eller målrettet modtageantenne |
Start med frekvensen
Den rigtige antenne vælges ikke ud fra udseende, længde eller gain alene.
Start med det frekvensområde radioen skal bruge. Vælg derefter antennetype og placering, og se så på kabel, stik og eventuel tilpasning.
Frekvens → antennetype → placering → kabel → stik → tilpasning.
Antennen er en del af hele radiosystemet
En kompakt håndradio kræver andre kompromiser end en fast basestation. En CB-antenne på 27 MHz arbejder under helt andre fysiske forhold end en lille UHF-antenne, og en mastetopantenne på en båd stiller andre krav til kabel og installation end en mobilantenne på en bil.
Frekvens, bølgelængde, antennetype, montering, kabeltab og omgivelser spiller alle sammen ind.
En korrekt valgt og godt placeret antenne er ofte en af de mest effektive måder at forbedre radioforbindelsen på. Få antennesystemet rigtigt, før du fokuserer på ekstra sendeeffekt eller flere funktioner på radioen.
Copyright © Kinaradio.dk