Rasio Lilitan Kawat pada Transformer Impedansi untuk Antena RX Jenis K9AY Loop

Selama liburan akhir tahun 2011 ini, saya tidak sibuk oleh pekerjaan - apalagi oleh DXing karena para dewa-dewi penguasa propagasi telah melupakan saya. 

Sinterklas pun tak datang ke Cinere dengan membawa kondisi propagasi pada top band yang baik.

Waktu yang ada saya gunakan untuk melakukan beberapa eksperimen untuk menemukan optimasi kinerja dari antena RX jenis K9AY loop - terutama dalam hal rasio lilitan pada binocular toroid Amidon sebagai transformer impedansi. Juga untuk menemukan nilai resistor terhadap surge impedance di QTH saya.


Kelinci percobaannya adalah sebuah single loop sederhana yang diorientasikan ke arah utara dan selatan Cinere.

Walau antena RX jenis ini pernah berhasil saya buat (lihat Gbr.1), namun selama ini, saya hanya mengadaptasi petunjuk-petunjuk teknis yang saya baca - utamanya - di internet. Jadi, belum pernah saya mencoba 'keluar' dari rumus-rumus yang dingin, angkuh dan kaku. Untung ada libur...

Gbr.2. K9AY dengan dua loop

Di buku "The LOW Band DXing", terbitan ARRL, Edisi 5, 2010,  (Bab Antena Penerima) oleh John, ON4UN, saya temukan sebuah Tabel 7-30, hlm 7-71, yang berisi referensi tentang data gulungan transformer dan petunjuk praktis membuat rasio lilitan (primer/sekunder) untuk transformer ke kabel coaxial 50Ω dan 75Ω.

Gbr.2. Resistor 470Ω

Kebetulan, saya masih punya sediaan fixed resistor jenis karbon, 470Ω, 2 Watt, yang dipesan dari DX Engineering, Amerika Serikat (lihat Gbr. 2, kiri).  

Coax yang tersedia adalah Belden RG-6U, 75Ω, dibeli di Pasar Kenari, Jakarta.

Eksperimen tidak sekali jadi. Untuk rasio impedansi 9:1 yang klasik, awalnya saya gunakan jumlah lilitan yang lebih sedikit, yaitu 2T : 6T. Resistor-nya pun 390Ω, seperti yang direkomendasikan oleh pembuatnya: Gary, K9AY.


Untuk membuat kisah eksperimen menjadi singkat, saya akhirnya menemukan kinerja terbaik dari acuan buku John, ON4UN tersebut, yaitu lilitan 4T :10T pada sebuah toroid BN-73-202 dengan resistor untuk terminasi (lihat Gbr. 3, bawah)

Gbr. 3. Rangkaian biksen yang semrawut tapi kinerjanya OK

Dengan desain ini, saya mendapat rasio front-to-back yang lebih baik pada band-band 80m dan 40m. Perbedaan relatifnya pada 40m  bisa mencapai maksimum 6 S-unit (=16dB uV). Saya bisa menyimak Nusantara Net dengan baik. Saya mengasumsikan bahwa perbaikan rasio front-to-back tersebut terjadi juga pada 160m. 

Gain-nya pun lebih baik dibanding desain sebelumnya. Menurut Hal, N4GG, optimasi forward gain pada 1.8 MHz dari K9AY adalah -23dBi , sedangkan pada antena Beverage 1 panjang gelombang adalah "hanya" -11dBi. 

Gbr. 4. Skema Sempurna Rangkaian Relay & Transformer untuk K9AY

Tentu saja K9AY bisa dipilih bila lahan Anda terbatas.

Tahap berikutnya saya hanya akan mengerjakan kawat tambahan untuk loop kedua.  

Kotak-kotak switch dan transformer/relay tak perlu lagi dibuat karena sudah selesai dirakit.berdasar skema pada Gbr.4, atas.

Lihat juga:
http://topbanddxdiindonesia.blogspot.com/2011/11/kotak-kotaktransformer-dan-controller.html

dan
http://topbanddxdiindonesia.blogspot.com/2012/01/gbr.html