Det
diskuteres mye om hvor mye jordforholdene har å si for antennens utstråling,
det hersker ingen tvil om at saltvann er den beste antennejorden, derimot blir
det ofte hevdet at det er håpløst i høyfjellet. For å bringe litt mer fakta inn
i diskusjonen har jeg derfor laget dette innlegget.
I dette innlegget. er det brukt følgende verdier for konduktivitet og dielektrikumskonstanter:
|
Jordforhold: |
Konduktivitet
(S/m): |
Dielektrikumkonstant: |
|
Steingrunn |
0,002 |
13 |
|
Gjennomsnittlig
jord |
0,005 |
13 |
|
Saltvann |
5 |
81 |
Figur 1
viser utstrålingen ved varierende jordforhold for en halvbølgedipol for 80 m
som henger 10 m over bakken, en ganske typisk situasjon for en 80 m antenne her
i Norge. Svart viser utstrålingen ved gjennomsnittlig jord, grønt viser
utstrålingen på steingrunn som man typisk finner høyt til fjells og blått viser
utstrålingen over saltvann. Det er nok sjelden man har mulighet for å sette opp
en halvbølgedipol for 80 m over saltvann, men det er likevel en god referanse
for sammenligningens skyld.
|
Forsterkning for 80 m
halvbølgedipol hengende 10 m over bakken. |
||
|
Jordforhold |
Forsterkning
(dBi) |
Utstrålingsvinkel
(grader) |
|
Steingrunn (Høyfjellet) |
5,61 |
90 |
|
Gjennomsnittlig
jord |
6,44 |
90 |
|
Saltvann |
8,95 |
90 |
Tabell 1:
Forsterkningen på en 80 m halvbølgedipol ved varierende jordforhold.
Som man ser av Figur 1 og Tabell 1 er det en betydelig gevinst i forsterkningen ved å gå fra gjennomsnittlig jord til saltvann, men utstrålingsvinkelen forblir den samme, rekkevidden på signalene forblir derfor den samme, men man blir hørt bedre av motstasjonen. Ved å gå fra gjennomsnittlig jord til steingrunn er det liten forskjell i forsterkningen og utstrålingsvinkelen forblir den samme, tapet ved å gå til steingrunn fra gjennomsnittlig jord vil derfor være ubetydelig for en halvbølgedipol på 80 m.
Figur 2 viser utstrålingen ved varierende jordforhold for en
halvbølgedipol for 20 m som henger 10 m over bakken, en ganske typisk situasjon
for en 20 m antenne her i Norge. Svart viser utstrålingen ved gjennomsnittlig
jord, grønt viser utstrålingen på steingrunn som man typisk finner høyt til
fjells og blått viser utstrålingen over saltvann.
|
Forsterkning for 20 m
halvbølgedipol hengende 10 m over bakken. |
||
|
Jordforhold |
Forsterkning
(dBi) |
Utstrålingsvinkel
(grader) |
|
Steingrunn (Høyfjellet) |
6,97 |
30 |
|
Gjennomsnittlig
jord |
7,10 |
30 |
|
Saltvann |
7,99 |
30 |
Tabell 2:
Forsterkningen på en 20 m halvbølgedipol ved varierende jordforhold.
Som man ser av Figur 2 og Tabell 2 er det er en liten gevinst i forsterkningen ved å gå fra gjennomsnittlig jord til saltvann, men utstrålingsvinkelen forblir den samme, rekkevidden på signalene forblir derfor den samme. Ved å gå fra gjennomsnittlig jord til steingrunn er det svært liten forskjell i forsterkningen og utstrålingsvinkelen forblir den samme, tapet ved å gå til steingrunn fra gjennomsnittlig jord vil derfor være ubetydelig for en halvbølgedipol på 20 m.
Figur 3 viser utstrålingen ved varierende jordforhold for en
kvartbølgevertikal for 80 m med 32 radialer som ligger på bakken, en ganske
typisk situasjon for en fullsize 80 m vertikalantenne her i Norge. Svart viser
utstrålingen ved gjennomsnittlig jord, grønt viser utstrålingen på steingrunn
som man typisk finner høyt til fjells og blått viser utstrålingen over
saltvann.
|
Forsterkning for 80 m bakkemontert
kvartbølgevertikal med 32 radialer. |
||
|
Jordforhold |
Forsterkning
(dBi) |
Utstrålingsvinkel
(grader) |
|
Steingrunn (Høyfjellet) |
-0,11 |
26 |
|
Gjennomsnittlig
jord |
0,26 |
24 |
|
Saltvann |
4,75 |
8 |
Tabell 3:
Forsterkningen på en 80 m bakkemontert kvartbølgevertikal med 32 radialer ved
varierende jordforhold.
Som man ser av Figur 3 og Tabell 3 er det er en enorm gevinst i forsterkningen ved å gå fra gjennomsnittlig jord til saltvann, utstrålingsvinkelen blir også betydelig lavere slik at rekkevidden på signalene blir betydelig forbedret. Ved å gå fra gjennomsnittlig jord til steingrunn er det svært liten forskjell i forsterkningen og utstrålingsvinkelen forblir den samme, tapet ved å gå til steingrunn fra gjennomsnittlig jord vil derfor være ubetydelig.
Figur 4 viser utstrålingen ved varierende jordforhold for en
kvartbølgevertikal for 20 m med 32 radialer som ligger på bakken, dette er ikke
så veldig vanlig, da man gjerne monterer kvartbølgevertikaler for de høyere HF
båndene på tak med færre radialer, men er tatt med for sammenligningens skyld.
Svart viser utstrålingen ved gjennomsnittlig jord, grønt viser utstrålingen på
steingrunn som man typisk finner høyt til fjells og blått viser utstrålingen over
saltvann.
|
Forsterkning for 20 m
bakkemontert kvartbølgevertikal med 32 radialer. |
||
|
Jordforhold |
Forsterkning
(dBi) |
Utstrålingsvinkel
(grader) |
|
Steingrunn (Høyfjellet) |
0,19 |
26 |
|
Gjennomsnittlig
jord |
-0,04 |
26 |
|
Saltvann |
4,52 |
10 |
Tabell 4:
Forsterkningen på en 20 m bakkemontert kvartbølgevertikal med 32 radialer ved
varierende jordforhold.
Som man ser av Figur 4 og Tabell 4 er det er en enorm gevinst i forsterkningen ved å gå fra gjennomsnittlig jord til saltvann, utstrålingsvinkelen blir også betydelig lavere slik at rekkevidden på signalene blir betydelig forbedret. Ved å gå fra gjennomsnittlig jord til steingrunn er det svært liten forskjell i forsterkningen og utstrålingsvinkelen forblir den samme, tapet ved å gå til steingrunn fra gjennomsnittlig jord vil derfor være ubetydelig.
Som man har sett av de foregående eksemplene har saltvann en betydelig effekt på vertikale antenner, både når det gjelder forsterkningen og utstrålingsvinkelen. Men, man finner også at forskjellen er svært liten når man sammenligner gjennomsnittlig jord med steingrunn, utstrålingen forblir nesten lik både når det gjelder forsterkning og utstrålingsvinkel.
For
horisontale antenner er det litt annerledes, utstrålingsvinkelen forblir den
samme, og for antenner som henger høyt i forhold til bølgelengden blir
forsterkningen nesten uendret, men for horisontale antenner som henger lavt i
forhold til bølgelengden vil saltvannet fungere som en reflektor slik at man i
realiteten får en to elements retningsantenne som peker rett oppover og av den
grunn får man en betydelig økning i forsterkningen.
Bilde 1: Antenner i solnedgang.
Field Day er et av årets høydepunkter, og i år hadde jeg
tatt meg fri på fredagen og kjørte opp til hytta på Beitostølen etter jobb på
torsdagskvelden. Jeg kom til hytta etter midnatt, så det var bare å komme seg i
seng. Jeg våknet til nydelig solskinn utenfor hytta fredagsmorgenen, dette
lovet bra! Det samme gjorde YR, de meldte strålende solskinn og fine
temperaturer hele helgen. Etter en handletur for å gjøre unna de siste
innkjøpene med mat bar det av gårde til fjells. I kafeen på Bygdin Høifieldshotel
inntok jeg et digert karbonadesmørbrød til lunch, jeg hadde god tid, det var
lenge igjen til kl 15, og det ville ikke ta mer enn en halvtime å kjøre de
siste ca. 3 milene som var igjen til helgens QTH.
Jeg ankom QTH’et litt etter kl 16, og gikk meg da en liten
tur for å rekognosere, da jeg kom tilbake til bilen traff jeg 2 syklister som
var på tur i området, siden haugen jeg hadde tenkt å sette opp masten på lå
omtrent 200 m unna veien, spurte jeg de om de kunne hjelpe meg med å bære den
opp, de sa straks ja. Den ene fortalte at han hadde en onkel som var
radioamatør, men han husket dessverre ikke kallesignalet. Jeg takket for hjelpen,
og syklistene fortsatte på turen sin.
Etter at syklistene hadde dratt reiste jeg opp masten, når
masten først er på plass der den skal reises, tar det ikke lang tid å reise
denne typen master, man setter opp basen, bardunerer og sørger for at basen er
i water, så er det bare å jekke opp ett og ett masterør om gangen.
Bilde 2: Den største masten er reist, og klar til at man kan heise opp antenner i den.
Så var det å sette opp den minste masten, også den en gammel
militær mast, men av en vesentlig lettere type. Denne typen er enkel å bære med
seg, men krever helst at man er to stykker for å sette den opp, og siden
syklistene hadde dratt og det ikke så ut til å dukke opp noen nye med det
første, måtte jeg sette opp denne alene. Det har jeg heldigvis lang erfaring
med, ved hjelp av lange barduner og gode plugger får jeg til å reise denne
masten alene, resultatet blir riktignok til at masten ser ut som en forskrudd
banan, men det gjør ikke noe, det viktigste er at jeg får antennen høyt over
bakken, ikke hvordan det ser ut.
Med begge mastene oppe, heiste jeg opp antennene, først en
viftedipol for 80 m og 40 m i den store masten, og så en loopantenne for 40 m,
20 m, 15 m og 10 m mellom den store og den lille masten.
Bilde 3: Telt, master og antenner på plass.
Da alt det tunge arbeidet var unnagjort var det på tide med
litt mat, frem med stol, bord og portabel gassgrill, og etter litt kokkelering
var dagens andre etegilde i gang. Mat smaker ekstra godt i fjellet, og med det
nydelige været var det bare å kose seg! Det er ikke ofte man har T-skjorte-vær
med 22°C på 1200 meters høyde i
september!
På lørdagen
våknet jeg til nok en nydelig dag, etter frokost begynte jeg å koble opp
radioen og sjekke at den fungerte slik den skulle. Sjekket så SWR på antennene,
og siden det var OK på alle båndene jeg skulle kjøre var alt klart. Det var
mange timer igjen til Field Day’en begynte, derfor tok jeg meg en liten tur i
nærområdet. Området rundt QTH’et er preget av høye avrundede fjell og store
vidder, et ganske annerledes terreng enn i den vestre delen av Jotunheimen noen
få mil unna. Et ordentlig flott landskap med mye mindre folk enn litt lenger
vest.
Så var Field
Day’en i gang, den første jeg kjørte var R9AE på 10 m, så tenkte jeg at jeg
skulle sjekke 80 m, men der var det miserable forhold, kun LA1QRO/P var å høre.
Så etter å ha kjørt LA1QRO/P var det tilbake til de høyere båndene, der
forholdene var veldig bra.
I år hadde jeg
bestemt meg for å kjøre QRP, det gjør at kravene til strømforsyningen blir mye
lavere, og ett blybatteri på 80 AH holdt hele Field Day’en for både radioen og
PC’en. Jeg kunne trolig klart meg med et mye mindre batteri, men når det er
bilvei helt frem sparer man ikke på batteriet. Det er ikke noe verre på Field
Day enn å gå tom for strøm! Transceiveren jeg brukte er en Elecraft KX3, den
var koblet til PC’en med et MicroKEYER USB Interface III. Med dette oppsettet
kunne jeg kjøre både SSB og digimode.
Bilde 4: "Shacken" bestående av Elecraft KX3, MicroKEYER USB Interface III og PC.
Til sammen ble det kjørt 191 QSOer fordelt på 56 på SSB og 135 på digimode, fordelt på båndene på følgende måte:
160
m: 1
80 m:
9
60 m:
3
40 m:
45
20 m:
73
15 m:
15
10 m:
22
Til sammen kjørte jeg 36 DXCC, hvorav Argentina, Asiatisk
Russland, Kanada, Kina, Indonesia, Japan, Sør-Afrika og USA var DX. I det hele tatt
er jeg ganske fornøyd med resultatet med tanke på at jeg kun kjørte 5 watt på
trådantenner.
Bilde 5: Reinsdyr.
På formiddagen på søndag ble jeg oppmerksom på at en stor
reinsdyrflokk var på vei rett mot meg, jeg så for meg at reinsdyr viklet inne i
antennetråd og barduner kunne bli en komplisert affære, så her måtte noe
gjøres. Siden dette var tamrein, fant jeg ut at jeg skulle prøve
plastpose-trikset, det fungerer ofte på både kyr og sauer, så kanskje også på
tamrein? Plastpose-trikset kommer av at bønder ofte har med seg kraftfor til
dyrene på beite i plastposer, og når dyrene ser en plastpose kommer de ofte
løpende mot bonden for å få godsaker. Jeg gikk ned til bilen, og fant en
plastpose som jeg fylte med diverse jeg fant i bagasjerommet, blant annet en
sammenleggbar feltspade og et nylontau. Trikset fungerte og jeg fikk
reinsdyrene til å følge etter meg ca. 1 kilometer vekk fra antennene, så gikk
jeg rett mot solen ett stykke, før jeg gikk i en stor bue tilbake til QTH’et,
mens reinsdyrene forsvant i en annen retning.
Klokken 14:57 ble den siste QSO’en kjørt, og det var på tide
å pakke sammen. Pakkingen gikk greit, og jeg fikk hjelp av noen nye
forbipasserende syklister til å bære ned den store masten. Det viser seg at
bare man spør, så får man hjelp med det meste. Da jeg bar ned det siste kolliet
begynte det å regne, og jeg kunne fornøyd sette meg inn i bilen etter en
kjempeflott Field Day, mens himmelen åpnet seg og vinduspusserne gikk for
fullt. Jeg kom hjem litt utpå søndagskvelden, og våknet opp til flomstengte
veier både i Gudbrandsdalen og Valdres på mandag. Litt flaks skal man ha, andre
derimot mistet både hus og hjem i uværet og flommen som fulgte.
