Antenneilla on eroa!

Kaukoasemien kuulumisen kannalta tärkein on ilmankehän ionosfääri. Aallot etenevät heijastumalla ionosfääristä takaisin maanpinnalle, monta kertaa peräkkäin ja pääsevät näin maapallon ympäri. Yhtä heijastusta radioharrastajat kutsuvat hypyksi.

Oletetaan että Brasiliassa lyhytaalloilla toimiva Radio X lähettää parasta aikaa ohjelmaansa paikalliselle väestölle. Kuten tunnettua, aseman antennin säteilemä signaali sinkoutuu ensimmäiseksi aseman varsinaiselle kuuluvuusalueelle. Signaali jatkaa tästä kuitenkin matkaansa ionosfääriin ja sieltä kaukaisen kuuntelijan vastaanottimeen.

Osa signaalista etenee ionosfäärin ja maanpinnan välillä lyhyin ja korkeakulmaisin hypyin. Osa taas pitkillä ja matalakulmaisilla loikilla. Valitettavasti jokainen aallon ”ionosfäärihyppy” vaimentaa kuuluvuutta, eli mitä useampi hyppy, sen huonompi kuuluvuus.

Vähemmillä, pidemmillä ja etenemiskulmaltaan matalilla hypyillä edennyt aalto kuuluu siis paremmin. Esimerkiksi tässä Radio X:n tapauksessa, aseman signaali kuuluisi voimakkaammin Brasilian suunnasta ja noin 5 – 20 asteen väliltä horisontista ylöspäin katsoen. Vastaanottoantenni tulisi siis rakentaa niin, että se olisi parhaimmillaan juuri tällaisten aaltojen vastaanotossa.

Tämä neuvo ei ole kiirinyt monen korviin, sillä usein vastaanottoantennit ovat kaikkea muuta kuin tehokkaita. Antennina usein käytetään sattumanvaraisesti sijoitettuja kuparilanka-antenneja.

Matalalle, lähelle taloa tai muita häiriölähteitä sijoitettu tai väärin suunnattu antenni on paikallisasemien vastaanotossa varsin tehoton. Se vastaanottaa asemia väärästä suunnasta, ehkä parhaiten suoraan antennin yläpuolelta. Sieltä taas kuuluu valtaosa lähialueen asemista, esim. venäläisiä sähkötys- ja muuta radioliikennettä lähettäviä asemia. Nämä asemat kuitenkin vaikeuttavat todellisten kaukoasemien kuuntelua.

Mutta miksi epämääräisellä antennilla kuulee kaukoasemia? Se johtuu pääasiassa nykyajan vastaanottimien hyvästä vastaanottotehosta. Laitteet taikovat huonostakin antennista jotain kuuluville, mutta kuuluvuus ei ole paras mahdollinen. Vertailukohtia ei useinkaan ole, sillä monet kuuntelevat vain yhdellä antennilla. Eräät kuuntelevat jopa vuosia antennilla joka ei edes toimi. Sitäkään ei huomaa ilman vertailuantennia. Parempaan voi siis päästä. Mutta onko siitä hyötyä?

 

ANTENNIEN EROT KÄYTÄNNÖSSÄ

Onko erilaisten antennien välillä todellisia eroja? Todiste elävästä elämästä löytyy 1980-luvulta. Vuonna 1984 järjestettiin Suomen DX-Liiton DXClusivelaisten piirissä tutkimus, jolla kartoitettiin kuuluvuuseroja eri puolilla Suomea. Tutkimuksen eräänä osa-alueena oli afrikkalaisten paikallisasemien kuuluvuustesti.

Jokainen tutkimukseen osallistunut kirjasi ja kuuluvuusarvioi jokaisen 20 minuutin aikana kuuluneen afrikkalaisaseman 90, 75 ja 60 metrin yleisradioalueelta. Kuuluvuus kirjattiin siten, että juuri havaittava asema sai arvoksi 1 ja kuuluvuudeltaan selkeämpi/voimakkaampi sai arvoksi 2. Tällaisia 20 minuutin mittaisia kuuntelutestejä oli yhden päivän aikana kaikkiaan seitsemän, joista olen valinnut viisi merkittävintä.

Tutkimuksessa havaittiin että alueelliset kuuluvuuserot lyhytaaltotaajuuksilla ovat varsin pienet. Onneksi tutkimusmateriaalia voidaan pitää myös antennitestinäkin, sillä jokainen testiin osallistunut kuunteli erilaisella antennilla.

Viereisestä taulukosta voimme nähdä kaikkien testissä kuultujen asemien lukumäärän.

Vertailussa ovat noin 25 metrin korkeudessa sijaitseva aavistuksen väärin suunnattu dipoli-antenni, Afrikkaan suunnattu 200 metrin mittainen lanka-antenni (pitkälanka) ja vertailun vuoksi 60 metrin mittainen länteen suunnattu lanka-antenni (L-antenni).

Taulukoissa ilmoitetut ajat ovat UTC-aikaa. UTC on yhtä kuin maailmanaika. Se on normaalisti Suomen aika vähennettynä kahdella tunnilla, kesäajan voimassaollessa Suomen aika miinus kolme tuntia.

Kuten huomataan dipolin ja sitä pituudeltaan monikertaisen pitkälanka-antennin tehokkuus oli samaan luokkaa kello 1720 UTC. Hieman myöhemmin dipolilla kuului jo seitsemän asemaa enemmän kuin pitkälangalla. Itse asiassa dipolilla kuului parhaimmillaan 26 asemaa, pitkälangalla 19 ja L-antennilla 14. Kyseessä on siis asemien lukumäärä kolmelta aaltoalueelta (90, 75 ja 60 m).

Tästä taulukosta taas näemme vain hyvin kuuluneiden asemien lukumäärän.  Vertailussa ovat edelleen samat antennit: dipoli, pitkälanka- ja L-antenni.

Kun verrataan kolmelta alueelta, eri antenneilla löytyneitä vain hyvin kuuluvia asemia, tulokset puhuvat dipolin puolesta. Parhaimmillaan dipolilla kuului 18 asemaa, pitkälangalla 13 ja L-antennilla 6.

Antennin pituus ei ole siis tae sen tehokkuudesta. Mutta jos tuloksia suhteutetaan arkeen voidaan vetää muutamia johtopäätöksiä. Ensinnäkin vain harvalla on mahdollisuuksia rakentaa pihalleen 200 metrin mittaista antenni. Eikä 30 metrin mittainen dipoli-antennikaan istu välttämättä tontille. Onneksi antenneja on niin monenlaisia.

Valitseeko L-antennin vai dipoli-antennin? Haluaako kuulla vastaanottimestaan samaan aikaan 6 vai 19 hyvin kuuluvaa afrikkalaisasemaa? Kumpihan antenneista olisi ensimmäisenä kuullut aalloille saapuneen asemaharvinaisuuden? Muistettakoon kuitenkin, ettei dipoli ole aina sen parhain antenni. Parempia on, jopa sellaisia jotka eivät vaadi käsittämättömiä korkeuksia.

 

Ääninäytteitä

Kuinka antennin etäisyys asuintalosta (=radiohäiriölähteestä) vaikuttaa kiinalaisen paikallisaseman (taajuus 4900 kHz) vastaanottoon. Äänityksen aikana talossa oli päälle kytkettynä kaksi televisiota ja kaksi tietokonetta. Äänityksen alussa antenni sijaitsee aivan talon nurkalla (talossa päällä ja toiminnassa kaksi televisiota, modeemi ja kaksi tietokonetta). Etäisyys kasvaa siten, että äänitteen lopussa antenni oli jo 20 metrin päässä talosta.

 

Tässä kuullaan 41 metrin lyhytaaltoalueella toimivaa amerikkalaisasemaa. Asemaa kuullaan aluksi (20 sekuntia) huonolla antennilla, sen jälkeen tehokkaammalla. Äänessä on parin sekunnin tauko antennia vaihdettaessa.

 

Tässä ääninäytteessä kuullaan itämaista asemaa 20 sekuntia huonolla ulkoantennilla ja sen jälkeen tehokkaammalla. Huomaa että asema on häipymässä lähes kuulumattomiin. Äänessä on parin sekunnin tauko antennia vaihdettaessa.

 

Kuinka antennin korkeus vaikutti esim. Papua Uusi Guinean radion (taajuus 4890 kHz) vastaanottoon. Äänen alussa antenni sijaitsi kolmen metrin korkeudella maanpinnasta. Antennin korkeus kasvoi, niin että äänitteen lopussa se oli jo lähes 15 metrin korkeudessa.

 

Copyright Raimo Mäkelä
29.10.2003