Orientaci (směrování) této anténní soustavy zvolíme v souladu se závodní taktikou a na základě studia hustoty protistanic v cílových oblastech. Pokud potřebujeme širší vyzařovací diagram, máme několik možností.
a) triviální řešení je použít kratší antény. Zmenšíme tím zisk
b) chceme-li rozšířit diagram a současně zachovat zisk, použijeme soustavu stacků. Budeme ovšem potřebovat dvojnásobný budicí výkon.
c) alternativou je použít kratší antény a pokles zisku kompenzovat použitím většího počtu antén nad sebou, máme-li dostatečný vertikální prostor. Nevýhodou tohoto řešení je zmenšení vyzařovacího diagramu ve vertikální rovině se všemi důsledky.
Nadále se budeme zabývat alternativou b).
Předpokládám, že chceme, aby nám vyzařovací diagramy obou soustav na sebe plynule navazovaly. Z toho důvodu zvolíme jejich vzájemnou orientaci tak, aby úhlový rozdíl mezi azimuty směrování obou stacků byl tak velký, jaká je šířka hlavního laloku pro pokles o 3 dB. V případě tohoto řešení je nutné zabývat se tím, jaký bude vzájemný vztah buzení jednoho a druhého stacku, a to stran amplitudy i fáze.
Budeme tedy řešit vzájemné fázování více stacků
náčrtek situace při pohledu shora, antény ve stacku jsou pod sebou, proto je vidět jenom jedna. Ostatně celé modelování lze provést pro dvojici antén ve stejném půdorysném postavení, výsledek bude stejný. Náčrtek odpovídá skutečnému postavení antén v OK1KZE, dole je stack 8x4 el pro azimut 270 stupňů, nahoře je stack 8x4 el pro azimut 330 stupňů. Čtverec uprostřed je stožár. Výložníky, na kterých jsou stacky namontované, jsou dlouhé 230cm, stožár má profil 30x30cm. Anténní soustavy jsou v tomto vzájemném postavení proto, že možnosti pro montáž na stožár nebývají ideální, existují různá prostorová omezení, například kvůli kotevním lanům, nebo kvůli tomu, že chceme, aby se na stožár vešlo i něco jiného. V praxi tedy namontujeme stacky tak, jak se vejdou, budeme se přitom snažit o to, aby byly co nejblíže k sobě. Jak si později ukážeme, zvětšování vzdálenosti mezi stacky nám vytváří minima ve vyzařovacím diagramu a o to příliš nestojíme. Po montáži si pomocí virtuálního průsečíku ráhen zjistíme fázový rozdíl mezi anténami a s tím budeme pracovat při tvarování vyzařovacího diagramu.
Situace vložená do modelačního software
Analýzou této konfigurace dostaneme tento vyzařovací diagram
Uprostřed vyzařovacího diagramu je hluboké minimum. To je způsobeno tím, že daná fyzická konfigurace stacků na výložníku způsobuje fázový posuv, v tomto případě blížící se hodnotě 180 stupňů. Jak zjistíme fázový posuv? Fázový posuv je dán rozdílem vzdáleností zářičů antén od virtuálního průsečíku ráhen
Optimalizace soustavy stacků se provede kompenzací fázového rozdílu mezi anténami.
1) stanovíme fázový posuv jako podíl rozdílu fyzických vzdáleností zářičů od průsečíku ráhen a vlnové délky
2) fázový posuv vykompenzujeme rozdílnou délkou anténních napáječů. Nezapomeneme na činitel zkrácení.
Vyzařovací diagram soustavy stacků napájených ve fázi
Zvlnění, minima a maxima
Zvlnění křivky vyzařovacího diagramu nelze zcela odstranit, je tím větší, čím delší antény použijeme do stacků a čím dále fyzicky od sebe jsou anténní soustavy, které vzájemně řešíme. V praxi je přijatelné zvlnění okolo 6 dB, použijeme-li 4el antény. Menšího zvlnění lze dosáhnout například u všesměrového TV anténního systému, který je složen z dipólů před reflektorem.
Jak prakticky zajistit velikost fázového posuvu?
V praxi je obtížné garantovat velikost fázového posuvu v situaci, kdy je každý stack buzen jiným PA a napájen jiným anténním napáječem. Dobré řešení je budit oba stacky z jednoho PA a společným napáječem. Rozbočení do dvou stacků provedeme až u antén, rozdílnou délkou jumperů mezi děličem výkonu a anténami provedeme kompenzaci fáze.
Realizace RX, TX cesty
Buzení s definovaným fázovým posuvem se týká pouze vysílání, při příjmu nedává smysl. Celková konfigurace je taková, že oba stacky připojíme kabely shodné elektrické délky ke koaxiálním relé, pro každý stack jedno. Do TX portů koaxiálních relé zapojíme napájení s kompenzovaným fázovým posuvem. Do RX portů zapojíme filtry, předzesilovače a dále koaxiální kabely libovolné délky do RX přepínače, pro RX cestu se nemusíme fázovými posuvy zabývat, protože zpracování je oddělené. Je třeba si uvědomit, že pokud při vysílání budeme budit oba stacky a při příjmu s nimi zacházíme odděleně, budou se vyzařovací diagramy při příjmu a při vysílání lišit. Kvantifikace tohoto rozdílu záleží na fázovém posuvu buzení jednotlivých stacků. Principiálně tím vytváříme situace, kdy (v mezních podmínkách) nám v některých azimutech bude scházet výkon a v jiných azimutech špatně uslyšíme. Proto je vhodné sdružené stacky doplnit otočným systémem, kterým budeme řešit tyto situace. Při soufázovém napájení stacků máme uprostřed vyzařovacího diagramu maximum vyzářeného výkonu, ale při příjmu na jednotlivé stacky už jsme minimálně 3 dB pod maximem. Dobré řešení je otočný systém alespoň na příjem nebo i třeba bez rotátoru směrovaný fixně tam, kam míří maximum při vysílání.
Praktická realizace: