Biography

"MACH-ZEHNDER ANTENNA"

I present to you a modified version of the half-square antenna, which, despite its simplicity, continues to enjoy unwavering popularity among amateur radio operators chasing long-distance communications. The classic half-square antenna is so straightforward yet effective that, back in the day, shortly after World War II, its creator claimed that he would risk all his money on this antenna in competition with others built on a comparable budget. Well, I'm not sure if this gentleman was a wealthy man, but I do know that sometimes "better" can be the enemy of "good." And this is where things get exciting—this is where we meet a completely new approach to an old concept, something that radio enthusiasts love most...

The classic half-square antenna consists of two vertical radiators, each a quarter wavelength long, connected by a horizontal wire that is half a wavelength long. It is fed at one of the corners, and it seems irrelevant whether the central conductor of the coaxial cable is connected to the quarter-wave vertical element or to the half-wave horizontal element transmitting the signal to the opposite active element. My modification involves replacing the horizontal, half-wave section of the classic half-square with a section of coaxial cable (cheap RG58), and at first glance, this might seem like an extension of the feedline. However, it serves two very important functions.

First, yes, it powers the second quarter-wave leg by connecting its upper part to the inner conductor of the coaxial cable. But the shield (braid) is left unconnected at its end. And here comes the—seemingly "spooky"—second function, which involves the ever-present common-mode currents on the outer part of the coaxial braid, relentlessly traveling toward our radio station at nearly the speed of light. However, as these currents travel back along the braid of our unfortunate coaxial cable toward the shack, at a half-wavelength distance, we need to carefully cut through the outer insulation of the coax and access the braid. At this point, we connect the second (or maybe the first?) quarter-wave leg. And that's it!

In this way, we get not only a classic half-square antenna, albeit unconventionally connected for a given band. We end up with an antenna that operates very broadly! My Mach-Zehnder antenna, built for the 20-meter band, works across the entire band without the need for a tuner. What else? Oh, right—I almost forgot; the antenna also works on other bands, and with the help of the tuner built into the radio, you can make both long-distance and local contacts on it. What didn't I mention? That it's quiet? That it can receive very weak stations? That it works in resonant mode on the third harmonic as well? That it's probably more efficient than a classic half-square antenna?

I'm not a wealthy man, but... it may turn out that with the budget of my antenna, you won't be able to build a better one...


"ANTENA MACHA-ZEHNDERA"



Przedstawiam Wam zmodyfikowaną wersję anteny typu półkwadrat, która mimo swojej prostoty cieszy się niesłabnącą popularnością wśród krótkofalowców uganiających się za dalekimi łącznościami. Klasyczna antena półkwadrat jest na tyle prosta i jednocześnie skuteczna, że swego czasu, tuż po drugiej wojnie światowej, jej twórca swierdził, że jest w stanie zaryzykować i postawiłby wszystkie swoje pieniądze na tę antenę w rywalizacji z antenami zbudowanymi z wykorzystaniem porównywalnego budżetu. Cóż, nie wiem, czy ten pan był bogatym dżentelmenem, wiem jednak, że lepsze potrafi być wrogiem dobrego. I tutaj zaczyna się to, co tygryski lubią najbardziej, czyli spotkanie z zupełnie nowym rozwiązaniem starej koncepcji...

Klasyczna antena półkwadrat posiada dwa pionowe promienniki o długości ćwierć fali połączone poziomym przewodem o długości pół fali. Zasilana jest w jednym z rogów, przy czym nieistotnym wydaje się, czy centralną żyłę przewodu koncentrycznego podłączymy do świerćfalowego pionowego elementu, czy do półfalowego elementu przesyłającego sygnał w poziomie do przeciwległego aktywnego elementu. Moja modyfikacja polega na tym, że zastąpiłem poziomą, półfalową część klasycznego półkwadratu odcinkiem przewodu koncentrycznego (tani RG58), przy czym na pierwszy rzut oka taki zabieg zdaje się być przedłużeniem przewodu zasilającego. Spełnia on jednak dwie bardzo istotne funkcje. Po pierwsze, owszem, zasila drugą ćwierćfalową nogę przez połączenie jej górnej części z wewnętrzną żyłą koncentryka. Jednakże ekran (oplot) jest zakończony bez podłączenia z czymkolwiek. I tu następuje - jak by się wydawało - "upiorne" po drugie, czyli wszechobecne na zewnętrznej części oplotu prądy nierównowagi, które niemal z prędkością światła nieubłąganie podążają w stronę naszej radiostacji. Jednakże cofając się po tymże oplocie naszego nieszczęsnego przewodu koncentrycznego w stronę naszej radioszopy o pół długości fali, musimy zrobić ostrożne nacięcie zewnętrznej części izolacji koncentryka i dostać się do oplotu. W tym miejscu podłączamy drugą (a może pierwszą?) ćwierćfalową nogę. I to wszystko!!! Tym sposobem otrzymujemy nie tylko klasyczny, aczkolwiek niestandardowo podłączony półkwadrat na dane pasmo. Otrzymujemy antenę działającą baaardzo szeroko!!!. Moja antena Macha-Zehndera sklecona na pasmo dwadzieścia metrów działa bez tunera swobodnie w całym paśmie. Co poza tym? Ach, no tak - niemal zapomniałem; antena działa również na innych pasmach i śmiało, posiłkując się tunerem wbudowanym w radiostację, można na niej nawiązywać zarówno te dalsze, jak i bliższe łączności. O czym nie wspomniałem? Że jest cicha? Że potrafi odbierać bardzo słabe stacje? Że działa dokładnie w trzeciej harmonicznej również rezonansowo? Że jest najprawdopodobniej bardziej wydajna od klasycznej anteny półkwadrat?

Nie jestem zamożnym człowiekiem, ale... być może okaże się, że w budżecie mojej anteny nie jesteś w stanie wykonać lepszej...

Equipment

Baofeng uv5R/Yaesu FT-450D