Minkä FM-antennin valitsisin?

Huhtikuisen FM-teemaillan jälkeen alkoi hyppysiä poltella. Kesäksi tarvitaan kunnon jagiantenni! Mutta mikä niistä? Ohessa muutamia ajatuksia ja laatimiani vertailutaulukoita.

Jokainen antenni on kompromissi. Valintatilanteessa on kysyttävä itseltään, mitä haluaa: vahvistusta vaiko edullista etu/takasuhdetta, helposti käsiteltävää ja kuljetettavaa antennia vaiko paikallaan pysyvää, mastoon vaiko parvekkeen kaiteeseen kiinnitettävää. Reunaehtoja, jotka vievät meidät kauemmaksi ideaalisesta antennista, on lukuisia.

Esimerkiksi OIRT-antenni 66-75 MHz on tapaus, jossa luultavasti ei tarvitse välittää etu/takasuhteesta lainkaan, vaan haetaan vain gainia. Suomessa ei ole voimakkaita radioasemia tällä taajuusalueella. Länsiulalla 88-108 MHz sen sijaan alkaa vähitellen kypsyä antennin takaa tunkeviin Jämsän, Jyväskylän ja Mikkelin lähettimiin, jotka blokkaavat aivan liian monta taajuutta. Silloin haluaisi antennin, jossa olisi mahdollisimman voimallinen etu/takasuhde, vahvistuksesta viis. Omassa tapauksessani, QTH Asikkala/Padasjoki, en vaivaa mieltäni Lahden asemilla. Ne ovat paikallisasemia, joita ei tiputa pois millään antennilla missään oloissa.

Nyrkkisääntö on, että mitä pidempi puomi, sitä enemmän vahvistusta. Pidempään puomiin saa enemmän suuntaajia. Joskus on kysytty, tuleeko antennista käyttökelvoton, jos yhdestä suuntaajasta on toinen puolisko tippunut. Tässä vaiheessa on hyvä muistaa heijastajien rooli. Yksinkertaisin jagi on se, jossa on säteilijä ja heijastaja, ei suuntajaa lainkaan. Sitten kun suuntaajia lisätään, niin ne pelaavat yhdessä heijastajan kanssa. Ilman mitään heijastajaa suuntaajien avusta saa irti vain puolet. Kun yksi suuntaajanpuolisko makaa maassa, niin vahvistuksen kannalta menetys on aika vähäinen.

Kuten aina, niin ihanteellisen symmetrisiä suuntakuvioita nähdään ainoastaan tietokoneen näytöllä. Todellisessa maailmassa on antennissa klappia ja vinoumia, ja ympäristössä maastoesteitä, puita ja peltikattoja vaikuttamassa heijastusten kulkuun.

Käytännöllisesti ajatellen voisi olla ehkä parempi vaatia antennilta mahdollisimman hyvää etu/takasuhdetta vaikka vahvistuksen kustannuksella, sillä vahvistusta voi saada vahvistimella lisää. On hyvä kuitenkin huomata, että signaali/kohina-suhdetta vahvistin ei milloinkaan ainakaan paranna, joten paikalliset olosuhteet määrätköön, kummalle halutaan enemmän painoa. Edullinen etu/takasuhde syntyy ainoastaan antennin rakenteella, ei lisälaitteilla. Tämän takia Lundissa, Ruotsissa, FM-jageja suunnittelevan Peter Körnerin nimi on nykyään harrastajien taikasana. Körnerin antennin etu/takasuhde on lyhyelläkin puomilla aivan omassa luokassaan, kuten taulukko osoittaa.

Antennien arvot eivät ole mittaustuloksia, vaan ne on laskettu MMANA-GAL-ohjelmalla antennien mallinnusten perusteella. Arvo dBi tarkoittaa vahvistusta verrattuna siihen kuuluisaan teoreettiseen isotrooppiseen antenniin. Jos haluaa tietää jagin vahvistuksen verrattuna yksinkertaiseen taajuudelle viritettyyn dipoliin, niin lukemasta pitää vähentää 2.15 dB, jolloin saadaan dBd.

8-elementtinen Triax on ollut vuosikymmenten ajan haluttu ja käytetty FMDX-antenni. Triax kuitenkin halusi keskittyä digi-TV- ja laajakaista-antenneihin, ja lopetti vähemmän kysytyn FM-jagin valmistuksen. Tämä on herättänyt DX-piireissä yleistä surua, ja käytetyistä FM-Triaxeista on maksettu selvää rahaa. Kokemuksesta tiedetään, että Triax vuotaa peräpäästään bandin alussa, mutta sadan megahertsin tienoilla se on oikein hyvä antenni. Mallinnus näyttää olevan vahvasti samaa mieltä. Englantilaisten Astro on tyydyttävä kompromissiantenni, joka ei ole missään erityisen hyvä. Sen kloonia on voinut ostaa Englannista Blake-UK:lta.

Kaikkien näiden jagien vahvistus on periaatteessa samaa tasoa. Englantilaisen antennin puoli metriä pidempi puomi tuo yhden desibelin lisää. Mutta sekä Triax että Astro häviävät kummatkin railakkaasti Körner 9.3:lle, jonka etu/takasuhde on kahden metrin tilassa aivan käsittämätöntä luokkaa.

Nämä parin metrin puomille rakennetut antennit sopivat joka paikkaan, eivätkä ole niin raskaita, että ne vaatisivat poikkeuksellisia järjestelyjä asennuksessa. Mökillä ne voi laittaa kiinni karsittuun puunrunkoon, jota suunnataan vaivatta käsin kääntämällä.

Kun antennin puomi alkaa kasvaa viiteen metriin, niin silloin jagi alkaa tarvita oikean antennitolpan tai pysyvän asennuksen, ja joudutaan miettimään vakavasti antennitolpan ja roottorin kuormaa, mitä seuraavan myrskyn aikana tapahtuu, ja kenen silmäkuoppaan ampaisee alumiinia, kun koko roska romahtaa alas.

Tällaiset viiden metrin mittaiset jagit, joilla haetaan maksimaalista vahvistusta, ovat tyypillisesti tropokelien antenneja. Keski-Euroopassa Es-skippi hyppää huolella suurinpiirtein kaikkien maiden paitsi pohjoismaiden ja Pohjois-Afrikan yli, joten siellä FMDX:ää harrastetaan ennen kaikkea tropolla, ja antennit on kehitetty juuri heikkoja troposignaaleja ajatellen. Es-keleillä signaalinvoimakkuudet ovat parhaimmillaan lähiaseman luokkaa, jolloin kevyemmälläkin antennilla tulee toimeen. Sen kerran kun kuulin Kosovon, niin KFOR rymisteli Lahden NRJ:n 96.6 päällä tullen de la mennen. Matkaa NRJ:n mastoon oli 30 km. Kosovoon hieman enemmän.

Unkarilainen Radio Egy kirjoitti minulle, että he saavat usein kuuluvuusraportteja Suomesta. Ihmettelivät perään, että on se merkillistä, että vain Suomesta. Jouduin selittämään, että katsokaas, Es-heijastuman tyypillinen välimatka on 1500 km, joten Saksa ja Puola ovat teille ihan liian lähellä. Ruotsi ja Norja voisi kyllä tulla kysymykseen.

Viiden metrin pituisista antenneista amerikkalainen pihti-jagi on yhtä pätevä tai jopa aavistuksen parempi kuin Körner 17.5, mutta muotoilunsa takia hankalampi rakentaa. Körner 19.3 puolestaan on etu/takasuhteeltaan yhtä ylivoimainen kuin sen pikkuveli Körner 9.3. Nämä kaksi ovat suppeassa vertailussa ylivertaiset FM-jagit DX-käyttöön.

Mistä näitä antenneja sitten saa? Helpointa on hankkia Suomen DX-liiton tarvikepalvelusta 5-elementtinen Iskra. Sen vahvistus on noin 7 dBi ja puomin pituus 175 cm. Tuolla antennilla olen kuunnellut madridilaisia FM-asemia tuplahypyllä Päijänteen rannalla, joten antenni on erittäin käyttökelpoinen. Jagin hinta on 54 euroa + rahti.

Ruokahalun kasvaessa katse suuntautuu kohti vaativampia antenneja. Jos harrastajilta ei saa käytettyä, on ne valmistettava itse. Aikaa kuluu Körner 9.3:n valmistamiseen ihmettely- ja tuumailutaukoineen noin kymmenen tuntia. Mikäli tarvittavat työkalut (rautasaha, mittanauha, viila, pora ja metalliterä) omistaa vanhastaan, niin mitkä ovat kustannukset? Katsotaanpa.

Neljä metriä 15×15 mm neliöalumiinia, yksi metri ura-alumiinia ja yksi metri levyalumiinia (jälkimmäiset liitoksiin ja vahvikkeiksi) ovat K-raudassa luokassa 5 euroa metri, yht. 30 euroa. Alumiiniputkea kuluu suuntaajiin ja heijastajiin 15 metriä. Käytännössä 17, koska tärvelin ensimmäisen säteilijän. OH3AC:n 6-millinen tarjousputki oli jäsenille 0.20 e/metri, mikä tekee noin 5 euroa. K-raudan hinta samaiselle putkelle olisi jälleen 5 €/metri, mikä tietäisi 15 x 5 = 75 euroa. Mieluummin etsitte jostakin paremman tarjouksen. 3 kpl puolalaisia impedanssimuuntajia Saksasta rahteineen 21 euroa, jaettuna kolmella on 7 euroa per yksikkö. Nailonisia P-klipsejä Englannista elementtien kiinnitykseen 50 kpl rahteineen 16 euroa. Niistä kului noin kolmannes, eli kustannus yhdelle antennille on 5 euroa. Kaksi tolppakiinnikettä antennille Saksasta 14,88 euroa, eli kahdella jaettuna 7,44 euroa. Impedanssimuuntajan muoviboksi Bebekiltä 2 euroa. Ruuveja ja siipimuttereita ostin läjän 3 euron arvosta ja niitä jäi ylikin. Koaksiaalia ja liittimiä ei ole laskettu antennin hintaan.

Teoriassa yhteissumma rautakaupan alumiineilla olisi 129 euroa. Tarjousalumiiniputkella säästin hulppeat 70 euroa, mutta ne säästöt hupenivat välittömästi työkaluihin ja varalle jääneisiin ylimääräisiin osiin (näillä postimaksuilla ei kannata yhtä osaa kerrallaan ulkomailta ostaa), joten antenni kustansi minulle joka tapauksessa 129 euroa. Seuraava jagi tulisikin sitten jo huomattavasti halvemmaksi, koska kaikki muu on jo valmiina, paitsi alumiini.

Körner 9.3:a myy rakennussarjana Antennenland Saksassa. Osat kustantavat siellä 109 euroa. Huomattava on, että EU-vaatimuksista johtuen Antennenland ei suostu toimittamaan Saksan ulkopuolelle. Elämmehän yhteismarkkina-alueella, jossa kaupan ja liikkuvuuden esteet on haluttu poistaa. Suomalainen tilaaja tarvitsee asialle saksalaisen agentin.

Lisää luettavaa:

Ismo Kauppi rakentaa 19.3-Körnerin (Radiomaailma 6/2015)

Körner 9.3:n mitat ja vinkit (fmdx.tk)

FM-kuuntelun teemailta ja sen aineistot