Radioamatööritoiminta tutuksi

Osa 14 – HF-radio mukaan retkelle

”Kun radio lähtee retkelle, maailma tulee lähemmäksi”

Teksti ja kuvat: Timo Järvi, OH3LMG

Johdanto

Tässä artikkelissa tutustutaan radioamatööritoimintaan ja sen tarjoamiin mahdollisuuksiin kaikille, jotka kiinnostuvat radiotekniikasta, yhteydenpidosta ja luonnossa liikkumisesta. Samalla se tarjoaa ideoita reserviläisille, jotka haluavat kokeilla uusia toimintamuotoja perinteisen toiminnan rinnalla. Tässä osassa tutustutaan radioamatööritoimintaan erityisesti retki- ja maastokäytön näkökulmasta.

Radioamatööritoiminta on enemmän kuin radio

Radioamatööritoiminnassa yhdistyvät parhaimmillaan tekniikka, viestintä, luonnossa liikkuminen ja uuden oppiminen. Harrastuksen aloittaminen ei edellytä suurta radioasemaa tai monimutkaista antennijärjestelmää. Pienellä ja helposti mukana kulkevalla kalustolla voi lähteä kokeilemaan, mitä radioaalloilla on tarjottavanaan.

Retkikäyttöön rakennettu radioasema voi olla jo itsessään harrastuksen kohde. Samalla se tarjoaa mahdollisuuden kokeilla radioamatööritoimintaa erilaisissa ympäristöissä ja yhdistää siihen esimerkiksi luonnossa liikkumista. Toisaalta mitään erityistä kohdetta tai tavoitetta ei tarvita – radion voi ottaa mukaan yhtä hyvin tavalliselle päiväretkelle ja pitää yhteyksiä sieltä, missä kulloinkin ollaan.

Radioamatööritoimintaan voi tutustua rauhassa ja omista kiinnostuksenkohteista lähtien. Yhdelle se voi tarkoittaa radiotekniikkaa ja antennien rakentelua, toiselle yhteydenpitoa eri puolille maailmaa ja kolmannelle luonnossa liikkumista radion kanssa. Yhteistä näille kaikille on yhteydenpito ja kokeilemisen halu.

Radio mukaan retkelle

Retkiaseman perusidea on yksinkertainen: mukaan otetaan radio, virtalähde, antenni ja vähän muita varusteita, jotta kannettavaa olisi mahdollisimman vähän ja asema saadaan helposti toimintakuntoon siellä, missä retkeillään. Kiinteästä radioasemasta poiketen asemaa ei rakenneta pysyvästi, vaan antenni pystytetään tilapäisesti esimerkiksi puiden, maaston tai muiden sopivien rakenteiden avulla.

Retkikäytössä radioamatöörien käyttämät taajuusalueet 160 metristä 10 metriin (noin 1,8–30 MHz) tarjoavat erityisen hyvät mahdollisuudet, sillä yhteyksiä voidaan muodostaa pitkiäkin matkoja suhteellisen pienellä teholla. Yksinkertainen lanka-antenni on tähän tarkoitukseen käytännöllinen: se on kevyt kuljettaa, helppo pystyttää ja voidaan sovittaa erilaisiin ympäristöihin. Antennin ei tarvitse muodostaa tarkasti tietynlaista rakennetta, vaan käytettävissä oleva tila ja maasto määrittävät usein antennin lopullisen asennustavan.

Retkelle mukaan otettu radio voi olla osa erilaisia radioamatööritoiminnan aktiviteetteja, kuten suomalaisten OHFF Flora & Fauna Finland (OHFF) -luontokohteiden aktivointia. Yhteyksiä voidaan pitää myös majakoilta ja majakkalaivoilta International Lighthouse and Lightship Weekend (ILLW) -tapahtumien yhteydessä. Vastaavasti Summits on the Air (SOTA) mahdollistaa radioamatööritoiminnan yhdistämisen maastohuippujen aktivointiin. Mikään näistä ei ole retkiradion edellytys, sillä radioaseman voi pystyttää yhtä hyvin tavalliselle päiväretkelle ja pitää yhteyksiä ilman erityistä aktivointikohdetta. Siksi retkiasema sopii hyvin radioamatööritoimintaan tutustumiseen. Seuraavaksi tarkastellaan päästä syötettävien lanka-antennien käyttöä osana kannettavaa radioasemaa.

LW-20 – yksinkertainen retkiantenni

Retkikäyttöön valitsimme Sigma Euro-Comm LW-20 HF 80–6m -lanka-antennin. Kyseessä on 20 metrin pituinen, päästä syötetty pitkälanka-antenni (engl. End-Fed Long Wire, lyh. EFLW), joka on suunniteltu käytettäväksi useilla radioamatöörien käyttöön varatuilla HF-taajuuskaistoilla. Antenni kattaa taajuusalueet 80 metristä (3,5 MHz) aina 6 metriin (50 MHz) saakka, kun käytössä on antenninviritin eli ATU (engl. Antenna Tuning Unit). Antennin sähköiset ominaisuudet vaihtelevat eri taajuuksilla, joten antenninvirittimen tehtävänä on sovittaa antennijärjestelmä kulloinkin käytettävälle taajuudelle. Antennin yleinen asennustapa ja käytännön pystytys on esitetty kuvassa 1.

Kuva 1. LW-20-antennin tilapäinen asennus havainnollistamistarkoituksessa.

Antennin syöttöpiste on toteutettu antennin säteilevänä elementtinä toimivan pitkälangan ja koaksiaalikaapelin väliin sijoitettavalla 9:1 UNUN-muuntimella (Unbalanced-to-Unbalanced) eli epäsymmetrisen syötön muuntajalla. Se muuttaa antennin syöttöpisteessä näkyvää impedanssia ja helpottaa näin antennin sovittamista radioon. Muunnin mahdollistaa antennin liittämisen radioon tavallisella 50 ohmin koaksiaalikaapelilla. Käytännössä rakenne on retkikäytössä hyvin yksinkertainen: antennilanka levitetään tai ripustetaan sopivaan paikkaan, koaksiaalikaapeli kytketään antennin ja radion väliin sekä antenninvirittimellä tehdään lopullinen sovitus käytettävälle taajuudelle. Antennin asennuspaikka tulee valita riittävän etäälle sähkölinjoista sekä käytössä olevista teistä, ajourista ja poluista. Retkikäytössä antennin syöttöpiste voidaan kiinnittää esimerkiksi narulla puuhun, pensaaseen tai aidantolppaan. Antennin toinen pää voidaan nostaa narun ja heittopainon avulla lähellä olevan puun oksalle. LW-20-antennin syöttöpään rakenne ja liitännät on esitetty kuvassa 2.

Kuva 2. LW-20-antennin syöttöosan rakenne ja asennus.

LW-20:n nimellinen tehonkesto on valmistajan mukaan 400 wattia radiotaajuista tehoa (RF, Radio Frequency). Antenni toimitetaan valmiiksi koottuna, ja asennettuna antennin kokonaispituus tekee siitä suhteellisen helposti toteutettavan ratkaisun myös paikoissa, joissa eri taajuusalueille tarkoitetulle täysimittaiselle antennille ei ole riittävästi asennustilaa. Antennin rakenteeseen liittyy lisäksi tasavirta- eli DC-yhteys maahan, jonka tarkoituksena on vähentää staattisen sähkön aiheuttamaa häiriötä. Käytännössä LW-20 on siten varsin yksinkertainen ratkaisu tilanteisiin, joissa radioasema halutaan pystyttää nopeasti esimerkiksi peltopäivään (field day), retkelle tai muuhun tilapäiseen käyttöön.

LW-20:n etuina ovat sen kompakti koko, keveys ja helppo asennettavuus. Antennin voi asentaa esimerkiksi vinoon, vaakasuoraan tai käytettävissä olevan tilan mukaan eri kulmiin. Valmiiksi koottuna ja käyttövalmiina se on helppo kuljettaa ja vie varusteineen suhteellisen vähän tilaa. Antenni voidaan liittää radioon tavallisella 50 ohmin koaksiaalikaapelilla, mutta eri taajuuksilla tarvitaan joko radion sisäinen tai erillinen ulkoinen antenniviritin. Retkelle mukaan pakattavat LW-20-antennin varusteet on esitetty kuvassa 3.

Kuva 3. Sigma Euro-Comm LW-20 HF 80–6m -antenni varusteineen.

Päästä syötettyjen antennien tapaan myös LW-20:n tapauksessa on hyvä huomioida radiotaajuisen energian mahdollinen kulkeutuminen koaksiaalikaapelin vaippaa pitkin. LW-20:n syöttöyksikössä on varsinaisen antennin säteilevän lankaelementin lisäksi erillinen liitäntä vastapainolle (counterpoise). Vastapaino on antennijärjestelmään kuuluva erillinen johdin, joka tarjoaa radiotaajuiselle virralle hallitun paluureitin. Retkikäytössä vastapainona voi toimia esimerkiksi muutaman metrin mittainen eristetty sähköjohto, joka kytketään syöttöyksikön vastapainoliitäntään ja levitetään antennin pystytyksen yhteydessä maastoon tai maan pinnalle. Jos erillistä paluureittiä ei ole, RF-virtaa voi kulkeutua koaksiaalikaapelin vaipan ulkopintaa pitkin takaisin radioasemalle, jolloin koaksiaalikaapeli alkaa toimia antennin tavoin ja voi aiheuttaa häiriöitä radioasemalla. Tätä ei-toivottua RF-virtaa voidaan vähentää asentamalla koaksiaalikaapeliin RF-kuristin eli RF-choke. Vastapainoa ei tule sekoittaa aseman sähköiseen maadoitukseen: esimerkiksi radioasemasalkun metallirungon erillinen maadoitusliitäntä (GND) on eri asia kuin antennin RF-vastapaino.

LW-20 – käyttökuntoon laitto

LW-20 on toimitettaessa valmiiksi koottu, joten käyttökuntoon laittaminen on yksinkertaista. Antennin syöttöpiste kiinnitetään sopivaan tukeen, esimerkiksi puuhun, pystytolppaan tai muuhun rakenteeseen. Tämän jälkeen antennin säteilevä lankaelementti johdetaan syöttöpisteestä mahdollisimman etäälle käytettävissä olevan tilan mukaan. Langan ei tarvitse olla suorassa, vaan se voidaan asentaa esimerkiksi vaakasuoraan, vinoon tai kulmittain, jos maasto tai käytettävissä oleva tila sitä edellyttää. Syöttöpiste kannattaa mahdollisuuksien mukaan sijoittaa riittävän korkealle ja antennilanka mahdollisimman kauas radioasemasta.

Syöttöpisteen toinen siipimutteriliitäntä on tarkoitettu antennin vastapainolle tai maadoitusjohdolle. Retkikäytössä tähän voidaan kytkeä muutaman metrin mittainen johto, joka levitetään maastoon antennin pystytyksen yhteydessä. Mikäli käytettävissä on sopiva maadoituspiste, johto voidaan vaihtoehtoisesti liittää maadoitussauvaan. Syöttöpisteen UHF -antenniliittimeen kytketty koaksiaalikaapeli liitetään antenninvirittimeen ja edelleen radioon. Lopuksi antenninviritin säädetään käytettävälle taajuudelle, minkä jälkeen antenni on valmis käyttöön.

Kuva 4. Radioaseman (tai antennin vastapainon) maadoitussarja.

Antennin tehonkestossa on huomioitava myös lähetystavan vaikutus. Valmistajan ilmoittama 400 watin maksimiteho koskee lyhytkestoisempia SSB- (puhe) ja CW- (sähkötys) lähetyksiä, eikä tarkoita jatkuvaa lähetystä. Digitaalisilla lähetystavoilla, kuten FT8:lla, lähetin voi olla yhtäjaksoisesti päällä pitkiä aikoja, jolloin valmistaja suosittelee enintään 30 watin lähetystehoa.

Pienitehoinen radioasema kulkee mukana

LW-20:n kaltainen antenni sopii hyvin käytettäväksi pienitehoisen ja helposti mukana kulkevan radion kanssa. Maastokäyttöön soveltuvia radioita löytyy nykyään monenlaisia: radioamatöörien pienitehoisista ja akkukäyttöisistä QRP -lähetin-vastaanottimista aina käytöstä poistettuihin armeijan kenttäradioihin, jotka on alun perin suunniteltu kestämään maasto-olosuhteita, vaihtelevaa säätä ja fyysistä rasitusta.

Pienitehoinen radioasema on maastossa usein jopa etu. Se kuluttaa vähemmän energiaa, jolloin mukana voidaan käyttää pienempää akkua ja koko radioasema on helpompi kuljettaa. Yhteyksien muodostaminen ei riipu vain lähetystehosta, sillä myös viritetyllä ja oikein sovitetulla antennilla, asennuspaikalla, taajuusalueella ja vallitsevilla radiokeleillä on usein vähintään yhtä suuri merkitys. Hyvin pystytetty antenni ja sopivasti valittu käyttöpaikka mahdollistavat usein pitkätkin yhteydet HF-alueella käytettäessä pientä lähetystehoa.

Kuva 5. Kannettava HF-radioasema käyttövalmiina.

Kuvan 5 esimerkissä on akkukäyttöinen mökkeily- ja retkikäyttöön soveltuva HF-radioasema. Vastaavanlaisen kokonaisuuden voi rakentaa monella eri tavalla käytettävissä olevan kaluston, käyttötarkoituksen ja retken luonteen mukaan. Olennaista ei ole tietty radio vaan se, että koko radioasema muodostaa helposti mukana kulkevan ja nopeasti toimintakuntoon saatavan kokonaisuuden.

Radio mukaan ja menoksi

Retkiradion ei tarvitse olla monimutkainen tai kallis kokonaisuus. Kun mukana on radio, virtalähde, toimiva antenni ja muut perustarvikkeet, yhteyksiä voi kokeilla lähes missä tahansa, missä antennin saa pystytettyä ja radioaseman toimintakuntoon. Harrastuksen kannalta tärkeintä ei lopulta ole käytettävissä olevat laitteet, vaan kiinnostus kokeilla, oppia ja nähdä, mihin omalla radioasemalla kulloinkin pääsee. Kuvassa 6 on yksi esimerkki helposti mukana kulkevasta kokonaisuudesta, mutta vastaavan aseman voi rakentaa monella tavalla omien tarpeiden, käytettävissä olevan kaluston ja retken luonteen mukaan. Jos tavoitteena on vain lähteä kokeilemaan, voi asian tehdä vieläkin yksinkertaisemmin: ottaa radion mukaan ja katsoa, minne radioaallot sillä kertaa kantavat.

Kuva 6. Kannettava HF-radioasema antennivarusteineen.

Aiheesta muualla

Kouluttautuminen radioamatööriksi:
https://sral.fi/harrastus/kouluttaudu-radioamatooriksi

SIGMA EURO-COMM LW-20 HF 80 – 6m Multiband Long Wire Antenna / Aerial:
https://www.sigmaeuro-comm.com/sigma-euro-comm-lw-20-hf-80—6m-multiband-long-wire-antenna-aerial

Suomen Radioamatööriliiton (SRAL) kotisivut:
https://sral.fi