Antény pro síť Bolidozor

Anténa je vstupním prvkem signálu do rádiové detekční stanice. Anténě je proto potřeba věnovat zvýšenou pozornost neboť signál, který anténa nezachytí, nemůže být nikdy zpracován. Reálná radiová anténa však přijímá i jiné rádiové signály než odrazy od meteorů, proto je důležité i umístění antény. Vhodné parametry antény však mohou zjednodušit vhodnou volbu umístění a zlepšit celkový zisk antény pro případ pozorování meteorů. Pro rádiové pozorování meteorů jsou výhodné tyto vlastnosti:

• Citlivost na signál přicházejicí z horní hemisféry vzhledem k pozorovacímu stanovišti.
• Co nejlepší energetická účinnost
• Žádná polarizační selektivita
• Potlačení příjmu nežádoucích signálů z velmi nízkých elevací (obvykle pozemní rušení)

Na stanicích Bolidozoru se nyní využívají následující druhy antén

Jde základní anténu, která je aktuálně používána na většině stanic. Její hlavní předností jsou malé rozměry, takže umožňuje i instalaci na balkon panelákového bytu, zvýšenou terasu a podobně. Důležitá je ale je i její primitivní konstrukce, která umožňuje relativně snadnou výrobu a je proto vhodná pro pozorovatele začátečníky.

Nevýhodou je že má velmi malý zisk a její vyzařovací charakteristika má v zenitu pro příjem nulu, to znamená že bude velmi špatně detekovat meteory, prolétající nad pozorovacím stanovištěm. To způsobí subjektivně velký rozdíl od klasického vizuálního pozorování.

Podrobný popis

SC-QHA Helix je typ antény, který je z principu kruhově polarizovaný a navíc jeho parametry mohou být po celé hemisféře téměř homogenní. Anténa je laděná především vhodným fázováním čtyř napájecích bodů.

Pro síť Bolidozor je uvažována zejména konstrukce Helixu se čtvercovou zemní plochou o rozměrech 2x2m. Taková konstrukce má oproti klasické samofázované QHA anténě výhodu v užším přijímacím pásmu a větší celkovou účinnost antény. Zatím ale jde o experimentální konstrukci

Tato anténa je byla navržena s ohledem na zlepšení zisku přijímacího systému vůči aktuálně používané GroundPlane antény. Patch anténa nemá v zenitu nulu a má téměř hemisférickou vyzařovací charakteristiku, proto je citlivá i na signály z objektů přelétající přímo nad pozorovacím místem. Symetrický tvar vyzařovací charakteristiky je proto také vhodný k použití ve sfázovaných anténních polích, kdy je potřeba citlivost anténního systému optimalizovat pro konkrétní typ pozorování.

Na následujících fotografiích je prví zkonstruovaný funkční vzorek patch antény.

Na funkčním vzorku bylo měřeno přizpůsobení můstkovou metodou.

Aktuální funkční vzorek však má tyto technické problémy:

• Není vyřešen způsob umístění předzesilovače
• Konstrukce je náročná na realizaci (vyžaduje vyrovnání svinutého pletiva do roviny)
• Není mechanicky stabilní
• Naladění antény je citlivé na přítomnost objektů v okolí
• Způsob ladění antény taktéž není vyřešen

Atény typu patch s kruhovou polarizací jsou výrobně náročné, protože pro svojí funkci potřebují vyladění fázového posuvu dvou ortogonálních lineárních polarizací, čehož se dosahuje deformací a změnou geometrických rozměrů zářiče antény. Z toho vylývá že ji i možné anténu snadno rozladit deformací rezonátoru, nebo změnou dialektrických parametrů prostředí mezi záričem a reflektorem. Proto je konstrukce této antény zřejmě již překonána SC-QHA anténou.

Zajímavou konstrukcí antény, která by měla řešit nedostatky GP antény je takzvaný eggbeater, nebo anténa typu Turn style

Dalším zajímavým experimentem by mohly být dva skřížené dipóly nad vodivou rovinou. Tímto způsobem by pravděpodobně zesilovač bylo možné integrovat přímo do antény a vytvořit tak aktivní anténu s lepšími šumovými parametry a spolehlivostí, než oddělená konstrukce GP antény a LNA.

Pro příjem odraženého signálu byla také testována Discone antena, která sice také funguje, ale její nevýhodou je vysoká širokopásmovost, která způsobuje i průnik nežádoucích signálů a také citlivost pouze na vertikální polarizaci.

Kvalitní předzesilovač je u antén (Zvláště v případě GroundPlane) prakticky nezbytný z důvodu ztrát při šíření signálu svodem antény a nízkých intenzit odraženého signálu. LNA01A je předzesilovač konstrukčně určený pro detekci meteorů v pásmu 2m. Jeho přínos spočívá v zesílení signálu z antény a tím ke snížení vlivu anténního svodu a šumu přijímače. Navíc také odstraní komplikace spojené se zpětným vyzařováním signálu z oscilátoru přijímače RMDS.

Předzesilovač je proto instalován vždy v bezprostřední blízkosti antény v plastové vodotěsné elektroinstalační krabici.

Na jiné frekvence lze zesilovač pořídit například zde: https://teroz.cz/

• RF Signal Propagation, Loss, And Terrain analysis tool for the electromagnetic spectrum between 20 MHz and 20 GHz.
• NEC2 software
• Anténí pole v NEC2