Anténa typu "Ground Plane" je dalším oblíbeným druhem antén nejen pro CB. V nejjednodušší podobě se skládá z vertikálního zářiče o čtvrtvlnné délce a zemního systému. Pokud je anténa postavená přímo na zemi, což je časté u antén pro nižší krátkovlnná pásma, zemní systém se skládá z velkého množství radiálů zakopaných v zemi nebo položených na povrchu. Obdobně se konstruují i profesionální antény napřiklad pro středovlnné rozhlasové vysílače, které mívají také čtvrtvlnnou délku (ale často se jedná i o náročnější anténní systémy s délkou zcela odlišnou). Antény pro VKV stejně jako pro CB se spíš staví ve volném prostoru. Potom se i zemní systém skládá zpravidla ze čtyř, minimálně ze dvou většinou šikmých čtvrtvlnných radiálů.
Nákres typické antény GP je na obrázku:
Obdobně jako u dipólu je čtvrtvlnná délka prvků antény teoretická, v reálu jsou o trochu kratší. Zkrácení je tím větší, čím jsou prvky antény silnější. Zkracovací činitel se zpravidla pohybuje okolo 0,98 až 0,95. Není ale nutné tento přepočet dogmatizovat, stačí si uvědomit rozdíl mezi vlnovou délkou začátku a konce CB pásma. V reálu je proto lepší vyrobit anténu v teoretické čtvrtvlnné délce, případně použít zkracovací činitel 0,98 a délku prvků doladit podle PSV.
Na dalším obrázku je tovární anténa pro profesionální pásma vyráběná kdysi v Tesle Pardubice. Vystačí si dokonce jen se dvěma radiálami, má ale už údajně mírně osmičkovou směrovou charakteristiku:
Na dalším obrázku je střední část tovární GP antény Lemm:
A zde je anténa s prvky pro pásmo 2m:
Nebudu se zde pouštět do teoretických rozborů, kterých je v literatuře dost, radiály skloněné pod úhlem asi 45 stupňů ve volném prostoru zajišťují jednak vyzařovací diagram s maximem ve vodorovné rovině, příznivý pro spojení přízemní vlnou, navíc i impedanci blízkou 50 Ohmům.
U antén postavených přímo na zemi je to trochu složitější. Zemních radiálů musí být desítky až stovky, aby účinnost a vyzařovací diagram byly vyhovující. Naopak není nutná přesná rezonanční délka, radiály jsou zatlumené zemí.
Několik GP antén mám samozřejmě "na svědomí" také.
První anténou bylo "gépéčko" pro portejblové CB vysílání. Stožárek je vojenský výprodejový od R130, izolátor odlitý z epoxidu, čtvrtvlnný zářič se skládá z trubiček od vojenských tankových antén. Drátové radiály jsou spojené se šikmými kotevními šňůrami, kotevní kolíky opět z vojenského výprodeje, pata stožárku je nájezdový plech na který se najede kolem auta.
Anténa je podobně jako dipól také jednoduchá a nezáludná, v podstatě stačí dodržet tvar, teoretické rozměry a případně mírně doladit zářič. Je velmi vhodná právě pro portejblové vysílání, především tam kde není možné zavěsit klasický dipól. Má jen jednu zásadní nevýhodu - trochu složitější montáž a demontáž. Problém je i zmíněný stožárek, který je duralový a špiní ruce. Anténa funkčně rozhodně není špatná, výhodou je výška zářiče nad zemí a jednoznačně definovaná konstrukce, kdy po sestavení není nutné anténu dolaďovat. Právě kvůli složitější a zdlouhavější montáži a demontáži ale už dnes tuto anténu téměř nepoužívám a místo ní jsem postavil jinou:
Ke klasickým CB autoanténám existuje také varianta o plné čtvrtvlnné délce. Nelze s ní samozřejmě jezdit v běžném provozu, ale poslouží právě jako portejblová anténa. Něco podobného jsem si zkusil postavit v domácích podmínkách. Anténa je namontovaná na střešním příčníku, pata je upravená z držáku automobilní antény od radiostanic řady "Astra" R105 až R109. Zářič tvoří dvě bajonetové vojenské trubičky, do horní je vložen třetí díl z pozinkovaného drátu s nastavitelnou délkou. Protiváhy jsou drátové čtvrtvlnné. Protože střešní nosič samozřejmě nemá galvanické spojení s karosérií auta, je třeba jejich prostřednictvím nahradit chybějící zem. Zkoušel jsem postupně několik variant, od dvou po čtyři čtvrtvlnné radiály roztažené po autě, stejně jako "devítiocasou kočku" z velkého počtu nerezonančních radiálů o délce cca 1m tvořících kapacitní vazbu na střechu auta. V podstatě funguje vše.
Anténa se chová spíš jako typická autoanténa s lepší účinností a s tím souvisí problém s vyladěním. Anténa se při snaze o vyladění délkou zářiče od začátku chovala zvláštně, jako kdyby byla rozladěná a snaha o naladění změnou délky zářiče nikam nevedla. První podezření bylo právě na špatnou zemní rovinu, ale výše zmíněné experimenty s různým provedením radiálů ani s naklapávacími ferity na napájecím kabelu zlepšení nepřinesly. Na stejný problém jsem ale už kdysi narazil při snaze vyladit tovární CB autoanténu. Tehdy jsem s vyladěním neuspěl, to jsem ještě netušil že mnohé CB autoantény nemají přímo v patě i při vyladění do rezonance standardních 50 Ohmů a jejich kabel potom funguje také jako transformační úsek. S délkou kabelu dodávanou výrobcem problém nebývá, ale pokud někdo kabel zkrátí nebo prodlouží, může potom být vyladění velmi problematické. Stejné je to i zde. Použitý napájecí kabel RG58 měl délku 3,8m, což je na tomto kabelu přesně půlvlnná délka. Na jeho konci by se tak měla objevit přesně stejná impedance jako v patě antény. Zkusil jsem přidat půlmetrovou propojku - a hele, ono se to hnulo. Metrová propojka navíc - a je to téměř dobrý. Aha, anténa tak dostala nový trvale zapojený kabel o délce 5m a s ním už bylo vyladění bez problémů, anténa se poté chovala přesně tak jak se čtvrtvlnná anténa při ladění chovat má.
Na CB i v amatérských pásmech se běžně používají především antény v rezonančních délkách. Někdy to ale prostě nejde. CB autoantény jsou nutně kratší než čtvrtvlna. Jsou do rezonance doladěné cívkou, elektricky prodlužující zářič. Velmi málo používanou možností je anténa delší, mezi čtvrtvlnnou a půlvlnnou délkou. Pokud chceme zářič vyladit do rezonance, musíme anténu naopak sériovým kondenzátorem elektricky zkrátit.
Touto variantou jsou vojenské antény. Specifikem je široký rozsah přeladění, například u radiostanice R123 20 - 50MHz. Anténa je ale stále stejná, u této radiostanice typicky v podobě čtyřdílného prutu o celkové délce 4m.
To je na CB dokonale nerezonanční délka. Pro přizpůsobení a vyladění v takovém případě je vhodný anténní tuner.
Zde je to tuner z radiostanice Astra R109, která má rozsah 22 - 28MHz a tak nebylo nutné nic upravovat. S anténou je propojený krátkým vodičem a doplněný o zemní radiály. Podobným způsobem jako u R109 je také měřený anténní proud. Tuner má čtyři přepínatelné odbočky pro připojení antény a ladicí kondenzátor pro vyladění do rezonance. Bylo nutné najít správnou odbočku, na které je při vyladění do rezonance zároveň dobré přizpůsobení. V portejblových podmínkách potom už jen stačí zvolit k dané anténě vyzkoušenou odbočku a doladit tuner na maximální anténní proud. Tuner dokáže doladit v podstatě cokoliv, od metrového prutu až po drátovku o několika vlnových délkách. Anténní zdířka označená A1 je běžná PL zásuvka, do které pasuje propojovací "banánkový" kabel - ne nadarmo se PL konektoru říká "stíněný banánek". Zdířka A2 slouží pro připojení půlvlnného rezonančního zářiče, se kterým v podstatě vznikne známá "králíkovka".
Anténní cívka na originální keramické kostře (díl označený v dokumentaci radiostanice "181") má průměr přibližně 17mm a 12 závitů. Odbočky pro přepínač jsou na 1,5 /2 /3 /4 závitu. Podobné cívky s menším počtem závitů pocházejí z variant R108 a R105, které ale mají kmitočtový rozsah 28-36, případně 36 - 46MHz.
Anténa pracuje dobře a k plné spokojenosti, i přes proroctví některých "odborníků" o nepoužitelnosti nerezonančních délek. Navíc i její stavba je rychlá a snadná.
Dalším druhem antén GP jsou autoantény. Jejich fyzická délka bývá v rozmezí od zhruba půl metru do jednoho a půl metru, jsou to tedy zkrácené čtvrtvlnné antény. Podle toho vychází i jejich účinnost.
Pod možná trochu záhadným názvem "Farun" se prodávají CB antény od pravděpodobně polského výrobce. Walter je potom anténa s magnetickou patou o délce zářiče 1.6m. Je to jedno z nejdelších nabízených provedení. Antény se u nás prodávají přes distributora TME. Hlavní výhodou je přijatelná cena okolo 400Kč.
Anténu si pořídil na portejblování kolega a zaujala mne dobrou účinností, nakonce vzhledem k délce není divu. Objednal jsem si ji také. Samotná anténa, skládající se ze zářiče a patní cívky, byla v naprostém pořádku. Spodní část cívky je opatřena PL konektorem přes který se dá nasadit do jiného antenního držáku opatřeného PL zásuvkou. Horší už to bylo s magnetickou patou antény a zde se nízká cena projevila. Byla totiž v provedení "dodělej doma".
Po odšroubování vnější matice na PL zásuvce se uvolní plastový horní kryt. Nejen že držák zásuvky měl volné šroubky, ale i samotný magnet byl špatně přilepený k podstavci, Po prvním vyzkoušení na autě při sundávání antény upadl a důsledkem byl rýpanec na střeše auta. Ne, dva flíčky jakéhosi pofidérního lepidla ho na hladkém a špatně odmaštěném plechu podstavce nemohly dlouhodobě udržet. Takže lepidlo na feritovém magnetu bylo nutné obrousit, podstavec zdrsnit, odmastit a magnet k němu znovu důkladně přilepit po celé ploše.
Ani samotný magnet se mi nezdá příliš silný, možná je to i následek předchozí manipulace, v kombinaci s průměrem podstavce 125mm a délkou antény celkem 1.7m mám obavu že při vyšší rychlosti, prudším manévru nebo škrtnutí prutem třeba o větev by ze střechy auta anténa uletěla.
Anténu jsem si ovšem nepořizoval pro vysílání za jízdy, ale pro portejblování. Proto mi tento nedostatek zásadně nevadí. Naopak pro vysílání z portejblu je velmi vhodná - nejlepší anténa je totiž taková, která je rychle postavená a stejně rychle sbalená. A v tomto případě ji stačí jen vytáhnout z kufru a postavit na střechu.
První zkoušky v praxi ukázaly, že anténa funguje dobře a ani spojení přes 100km nejsou nemožná. Anténu jsem zkoušel od vrbické rozhledny a dalších míst okolo Vrbice, z nadmořské výšky okolo 450m. Délka zářiče téměř 1.7m sice ještě není plná čtvrtvlna, ale už se ji začíná přibližovat. Přímé porovnání jsem potom udělal s výše zmíněnou "portejblkovkou" ze 4m dlouhého vojenského prutu přizpůsobeného tunerem z R109.
Většina stanic udávala lepší signál z vojenského prutu, zpravidla o 1S. Až na dvě výjimky, kde byla síla signálu stejná. Udělal jsem ještě jeden pokus - na internetových fórech se rozvířila diskuse o rozdílu v účinnosti mezi anténami na magnetické patě a pevně vestavěnými. Když už jsem měl magnetickou patu rozebranou, přidal jsem ještě kablík se zdířkou vyvedený z její "země" a k němu zkoušel připojovat protiváhy. Ke zlepšení signálu ale nedošlo, naopak většinou nepatrně poklesl. Vazba kapacitou kabelu na karosérii auta je zřejmě pro daný účel dostatečná.
V zásadě se tak dá říct, že anténa Farun Walter i přes zmíněné výhrady splnila očekávání. Pro použití za jízdy bych ovšem samotnou anténu nahradil nějakým krátkým zářičem s délkou pod 1m a pro trvalé použití bych anténu "na magnetu" z důvodu bezpečnosti nepoužíval vůbec.
+ nízká cena
+ dobrá účinnost samotné antény
- odbytá montáž magnetické paty
- slabý magnet