Antena jest urządzeniem zdolnym do promieniowania i odbierania fal radiowych. Nadawanie i odbiór są najbardziej efektywne, gdy antena pracuje w rezonansie. Rezonans można uzyskać dla anteny o rozmiarach długości fali lub jej wielokrotności. Wystąpienie rezonansu jest o wiele ważniejsze w przypadku nadawania niż odbioru, gdzie źle dobrana antena mocno obniża wydajność nadajnika. Starsze typy nadajników mogą ulec uszkodzeniu w przypadku podłączenia do źle dobranej anteny. Nowoczesne nadajniki wyposażone są w automatyczne układy zabezpieczające wyłączające nadajnik lub redukujące jego moc do bezpiecznego poziomu.

ANTENY VHF

Długość fal radiowych morskiego pasma VHF (156-162 MHz) wynosi około 2 metry. Możliwe jest więc użycie anteny o długości fali radiowej. Podstawową konstrukcją jest dipol o długości fali połączony z żyłą kabla zasilającego. Rysunek 1 pokazuje przykłady prostych anten VHF zawierające antenę ze sztuczną ziemią i antenę prętową VHF o długości 1.5 m z włókna szklanego. Antena VHF powinna być montowana możliwie jak najwyżej w miejscu nie zasłoniętym przez nadbudówkę.


VHF Antenna

Rys. 1. CX 3 - typowa antena prętowa

VHF antenna

Rys. 2. Antena VHF ze sztuczną ziemią

Do połączenia anteny z radiotelefonem VHF stosuje się kabel koncentryczny.

antena cable
Kabel koncentryczny
A:izolacja zewnętrzna
B:oplot (ekran)
C:izolacja wewnętrzna
D:przewód miedziany
Kabel koncentryczny ma impedancję (rezystancję dla prądu zmiennego AC) 50 Ohm. Taką samą impedancję ma wyjście antenowe nadajnika oraz wejście antenowe. Jeżeli obciążenie nadajnika nie równa się 50 Ohm, w przewodzie antenowym poza mocą promieniowaną występuje sygnał odbity. Kiedy poziom mocy odbitej jest wysoki, poziom sygnału promieniowanego jest zredukowany i zasięg radiotelefonu ulega zmniejszeniu. Jeśli poziom mocy odbitej jest zbyt duży i transmisja trwa długo, może nastąpić zniszczenie radiotelefonu.

Zmiana impedancji kabla antenowego może nastąpić pod wpływem przedostania się wody do kabla. Gdy osłona kabla jest uszkodzona woda wnika do kabla i powoduje zmianę jego impedancji i w efekcie wzrost mocy fali odbitej. Taki sam problem może wystąpić w miejscu połączenia kabla koncentrycznego z anteną VHF. Połączenie to powinno być wykonane przy użyciu specjalnej taśmy izolacyjnej samowulkanizującej.

ANTENY MF/HF

W pasmach MF/HF długość fali zmienia się od 180 metrów (1650 kHz) do około 12 metrów (25 MHz). Uzyskanie rezonansu całofalowego dla całego zakresu częstotliwości nie jest możliwe. Problem można rozwiązać przez zastosowanie kilku anten, każda pokrywająca pojedyncze pasmo.
Układ dopasowania anteny (ATU - antenna tuning unit) ma za zadanie dopasować wyjście nadajnika do anteny w szerokim zakresie częstotliwości. W konstrukcji ATU używa się cewek i kondensatorów, aby uzyskać rezonans elektryczny dla anteny o wybranej długości. Efektywność dopasowania zależy od pasma częstotliwości, gdyż efektywność nadawania jest określona przez fizyczną długość anteny. Nawet jeśli ATU może dopasować bardzo krótką antenę, efektywność całości będzie mała. Połączenie między nadajnikiem, ATU i anteną powinny być krótkie, aby następował przepływ energii bez strat.
Jeżeli jest wystarczająco dużo miejsca między istniejącymi masztami lub można postawić dodatkowy maszt antenowy, antena główna lub zapasowa może być anteną linkową. Antena taka może być zawieszona pomiędzy masztami lub między masztem a nadbudówką statku. Przykład anteny typu T pokazano na rysunku 3.
MF/HF wire antenna

Rys. 3. Antena MF/HF typu T

Ponieważ na pokładzie nowoczesnych statków brak jest miejsca, wiele statków używa anteny prętowej do łączności MF/HF. Na przykład główny radiotelefon HF wykorzystuje 8-12 m antenę prętową (rysunek 4), odbiornik nasłuchowy MF/HF DSC używa antenę 3-6 m (rysunek 5) a odbiornik NAVTEX może używać anteny prętowej 1 m.

AT100D antenna

Rys. 4. Antena AT100D - wysokiej jakości antena nadawcza dla pasma HF.
Pasmo: 1,6 – 30 MHz. Moc: 1,5 kW.


AR42

Figure 5. AR42 - antena odbiorcza dla pasma HF.
Pasmo: 0,15 – 30 MHz.

straznik5

Figure 5. Przykład instalacji antenowej statku STRAŻNIK 5

1. MF/HF SSB Tx/Rx.
2. GPS.
3. VHF.
4. VHF.
5. VHF.
6. VHF Direct Finder.

straznik5

Figure 6. Przykład instalacji antenowej statku STRAŻNIK 5
1. MF/HF SSB Tx/Rx .
2. Antenna tuning unit (ATU).

Scandinavia

Figure 7. Przykład instalacji antenowej statku M/F SCANDYNAVIA

1. MF/HF SSB Tx/Rx.
2. VHF & VHF DSC.
3. MF/HF DSC Rx.
4. VHF.

KONSERWACJA ANTEN

Wszystkie anteny powinny być utrzymywane w czystości, oczyszczone z soli, doprowadzenia powinny być regularnie sprawdzane.
Izolatory muszą być sprawdzone, czy nie mają pęknięć i muszą być czyszczone regularnie.
Zapasowa antena linkowa powinna być przechowywana w łatwo dostępnym miejscu, gotowa do użycia.
Należy pamiętać o niebezpieczeństwie wysokich napięć dużych częstotliwości występujących w pobliżu anteny głównej. Połączenie między ATU i anteną powinno być zabezpieczone przed dotknięciem. Przed wykonaniem prac przy którejkolwiek z anten, należy odłączyć napięcie zasilania poprzez usunięcie głównego bezpiecznika.
Jako dodatkowe zabezpieczenie antena powinna być uziemiona, aby nie indukowały się w niej prądy wysokich częstotliwości.

Last modified: Saturday, 25 April 2020, 7:50 PM