I Want to Know What Trap Is.

Κατά τη διάρκεια που έγραφα αυτό το άρθρο, δε σας κρύβω πως στο μυαλό μου στριφογύριζαν διάφοροι τίτλοι όπως:
A) to trap or not to trap? (παράφραση του γνωστού Σεξπιρικού συλλογισμού)
B) Wave Trap, τι είναι;
και διάφοροι άλλοι, οι οποίοι ίσως ήταν σε μερικές περιπτώσεις συνηθισμένοι ή και λίγο αδιάφοροι!

Όμως, κατά τη διάρκεια που γράφω στον Η/Υ συνηθίζω να ακούω μουσική. Τι πιο όμορφο, θα σκεφτεί κάποιος! Καθώς όμως άκουγα κάποια από τις αγαπημένες μου λίστες τραγουδιών, κάποια στιγμή έπαιξε κι ένα παλιό και καλό, ως συνήθως. Ένα τραγούδι, από τα αγαπημένα τραγούδια, ξέρεις τώρα, εκείνα της εφηβείας μας, του μουσικού σχήματος Foreigner με τίτλο I Want to know what love is.
Καταλαβαίνετε φυσικά πως δεν άργησα να κάνω τον συνειρμό μεταξύ τίτλου του τραγουδιού και του … άρθρου!
Για πάμε όλοι μαζί να θυμηθούμε το τραγούδι μιας όμορφης εποχής με το τίτλο I Want to know what love is, διαβάζοντας ταυτόχρονα και το … I Want to Know What Trap Is!

Δυστυχώς σήμερα ανακάλυψα ότι το YouTube έχει αποκλείσει τη προβολή του επίσημου βίντεο στη χώρα μας … λόγω πνευματικών δικαιωμάτων!!! Έτσι κι εγώ επέλεξα ένα … ανεπίσημο video clip. Σου μιλάω για μαλλιά!!!

-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-

Ο σχεδιασμός του Trap προτάθηκε πρώτη φορά το 1940 για να κατασκευαστεί πρώτα ως κεραία λήψης προκειμένου να καλυφθούν οι τηλεπικοινωνιακές ανάγκες των αεροσκαφών στις υψηλές συχνότητες.
Το 1953 ο Chester Buchanan, W3DZZ, έδωσε την ιδέα της κατασκευής μιας κεραίας Yagi τριών ζωνών (tri band) τοποθετώντας Traps σε όλα τα στοιχεία (elements).

Τι είναι όμως το Trap ή Wave Trap ή Decupling Trap ή κυματοπαγίδα Ελληνιστί;
Το Trap είναι ένα παθητικό ηλεκτρονικό κύκλωμα που το αποτελούν δύο στοιχεία. Ένας πυκνωτής σε παράλληλη σύνδεση με ένα πηνίο. Στην ουσία είναι ένα φίλτρο που σαν σκοπό έχει να αποκλείσει τα εισερχόμενα ανεπιθύμητα σήματα ή παρεμβολές σε έναν δέκτη.
Η χρήση του όμως δεν σταματά μόνο εκεί.
Εμείς θα εξετάσουμε το συντονισμένο κύκλωμα που τοποθετείτε κατά μήκος μιας κεραίας και που λειτουργεί ως χαμηλοπερατό (Low Pass) φίλτρο. Αυτό συμβαίνει γιατί το Trap, παρουσιάζει υψηλή αντίσταση στη συχνότητα συντονισμού και έτσι παρεμποδίζει τη ροή των σημάτων μέσα από το αμέσως επόμενο τμήμα της κεραία. Ως συνεπακόλουθο η κεραία θα συντονίσει σε δύο συχνότητες. Η μια είναι η F1 και η δεύτερη η F2.
Να θυμάστε πάντα πως F1 είναι μεγαλύτερη της F2 (F1> F2) και ότι η συχνότητα συντονισμού του Trap είναι ίδια ή ελάχιστα μεγαλύτερη από την F1.

Αν όμως τοποθετήσουμε ακόμα ένα Trap, συντονισμένο σε χαμηλότερη συχνότητα απ’ ότι το προηγούμενο και προσθέτοντας ακόμα ένα αγώγιμο τμήμα τότε η ίδια πάντα κεραία θα συντονίσει και σε τρίτη συχνότητα. Εκείνο που πρέπει να σας μείνει είναι ότι το Trap λειτουργεί σαν ένας διακόπτης και μάλιστα αυτόματος!

Για να γίνουν περισσότερο κατανοητά τα πιο πάνω, θα δώσω ένα πολύ απλό παράδειγμα. Έστω ότι θέλουμε λχ. να φτιάξουμε μια κεραία που να συντονίζει σε δύο διαφορετικές μπάντες, όπως είναι των 10 και των 15 μέτρων. Το πρώτο που θα κάνουμε είναι να υπολογίσουμε το μήκος της κεραίας πρώτα για τη μεγαλύτερη συχνότητα, η οποία είναι η F1=28.500 MHz. Το επόμενο βήμα είναι να υπολογίσουμε τις τιμές του Trap που πρέπει να είναι οι σωστές για να συντονίζει στους 28.500 MHz. Πιστεύω να θυμάστε τον τύπο του Thomson όπου: F=1/2π√LC Αν πάλι δεν έχετε και πολύ όρεξη για μαθηματικές εξισώσεις, τότε μπορείτε να κατεβάσετε από εδώ http://www.zerobeat.net/G4FGQ/trapdip.exe αυτό το χρήσιμο πρόγραμμα υπολογισμού trap, που είχε γράψει ο αείμνηστος ο G4FGQ ο Reg (Reginald James Edwards)
Το αμέσως επόμενο βήμα είναι να υπολογίσουμε το μήκος της κεραίας για την αμέσως μικρότερη συχνότητα λειτουργίας. Δηλαδή F2=21.200 MHz. Αυτό όμως που θα βρούμε θα το πολλαπλασιάσουμε με ένα συντελεστή βράχυνσης περίπου 0,8. Αυτό συμβαίνει γιατί το Trap έχει επίδραση στη κεραία μειώνοντας το φυσικό της μήκος, όχι όμως και το ηλεκτρικό της. Ο συντελεστής αυτός είναι περίπου 0,8. Η τιμή του συντελεστή εξαρτάται από τις τιμές των στοιχείων. Όπως αντιλαμβάνεστε και είναι λογικό, θα χρειαστεί κάποιο ‘τριμάρισμα’ ή μικρο-συντονισμός και το πιθανότερο είναι ότι πως η κεραία δεν θα σας συντονίσει με τη πρώτη, εκτός κι αν … έχετε τη τύχη με το μέρος σας! (με άλλα λόγια … κwλοφ@ρδία).
Νομίζω πως έγινε κατανοητό πλέον όχι μόνο τι είναι, αλλά και τι στην ευχή κάνει πάνω σε μια κεραία το περιβόητο Trap.
Το μεγάλο πλεονέκτημα που έχει η χρήση του Trap σε μια κεραία είναι ότι της δίνει χαρακτήρα πολυ-μπαντικής λειτουργίας. Ίσως μερικοί να πουν και για τις μικρότερες διαστάσεις της, έναντι μιας πλήρους μήκους. Σωστό και αυτό, με ότι όμως κι αν συνεπάγεται!
Πιστεύω πως μετά από αυτά που διαβάσατε να κάνετε διάφορα και μάλιστα όμορφα όνειρα. Αμ δε! Για προσγειωθείτε σιγά-σιγά αγαπητοί μου συνάδελφοι. Δυστυχώς είναι πολύ σπάνιο σε αυτή τη ζωή, κάτι το οποίο να είναι ωραίο να μην έχει και τα αδύνατα σημεία του. Έτσι και εδώ, το περί ου ο λόγος Trap δεν αποτελεί την εξαίρεση! Το κυριότερο μειονέκτημα που έχει είναι οι απώλειες! Oh yes my friend, μπορεί να μην είναι δραματικές ωστόσο όμως αν χρησιμοποιήσουμε αρκετά από δαύτα, στην ίδια πάντα κεραία, τότε το πράγμα χειροτερεύει, σταδιακά! Στα βιβλία που έχω μελετήσει, αναγράφονται απώλειες ανά παγίδα που κυμαίνονται μεταξύ 0,2 και 10,5% (0,006 - 0,5 dB) ανάλογα με τη συχνότητα και τη κατασκευή. Ένα άλλο μειονέκτημα είναι η διαχείριση ισχύος, με την έννοια ότι πρέπει να ληφθεί ανάλογη μέριμνα κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού των Trap προκειμένου να αντέξουν την ισχύ που θα περάσει μέσα από αυτά, αλλιώς … χαιρετίσματα στις μαγκούρες!!! Σε αυτό το σημείο θα αναφέρω ότι ακόμα και σε κεραίες επώνυμες, όπου στις προδιαγραφές τους αναγράφουν διαχείριση ισχύος 1.000 + βατ, οι ιδιοκτήτες τους τα πήραν στο χέρι με μόλις 600 βατ!!! Προσοχή λοιπόν και σε αυτό το σημείο.

Πάντως, όπως θα έχετε οι περισσότεροι διαπιστώσει, οι κεραίες με Trap είναι πολύ διαδεδομένες και ότι το Trap γενικά, εξακολουθεί να 'πουλάει'. Οι πιο διαδεδομένες κατευθυνόμενες είναι οι κατευθυνόμενες οι τρίμπαντες, τριών ή και περισσότερων στοιχείων, με βάση αυτά που ακούω στις συχνότητες.
Παρόλα αυτά όμως η πίτα έχει αρχίζει να μοιράζετε, με τις κεραίες πλήρους μήκους να κερδίζουν, χρόνο με το χρόνο, όλο και περισσότερο μεγαλύτερο κομμάτι από τη … πίτα!

Το ένα από τα δύο trap που είχα φτιάξει για πρώτη φορά, το άλλο αγνοείται, πριν από 15 περίπου χρόνια, για ένα δίμπαντο δίπολο για τα 20 και τα 40 μέτρα. Η κεραία συντόνισε μέσα στις μπάντες με την πρώτη κιόλας δοκιμή! Η τύχη ευνοεί τους τολμηρούς!
Σε προσεχή ανάρτηση θα σας παρουσιάσω την κατασκευή, βήμα προς βήμα. Μείνετε συντονισμένοι.

Στο δια ταύτα, το Trap ή Wave Trap ή Decupling Trap ή κυματοπαγίδα, είναι πολύ χρήσιμο κυρίως για τη κατασκευή μιας δικιάς μας κεραίας, έξω και μακριά από τις πίτες της κάθε εταιρίας. Άσε που μια τέτοια κεραία θα μας κοστίσει πολύ λίγα χρήματα απ’ ότι μια εμπορική και επιπρόσθετα θα μας προσφέρει τη χαρά της δημιουργίας και της ικανοποίησης. Έτσι δεν είναι;

Πολλά 73 και καλή επιτυχία στα μελλοντικά σας σχέδια -… -.-

Πηγές:
THE BEAM ANTENNA HANDBOOK, WILLIAM ORR, WA6SAI and STUART COWAN, W2LX
The ARRL ANTENNA BOOK, 20th Edition.