Dubbio su autocostruzione antenne 1/4 d'onda accorciate

Aperto da Vam200, 19 Settembre 2023, 17:56:29

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Vam200

Buonasera a tutti,
Perché alcuni radioamatori consigliano sempre l'impiego di unun 9:1 e accordatore in serie alle antenne 1/4 d'onda accorciate? A mio avviso non dovrebbero servire, siamo già prossimi ai 50 ohm, al massimo un choke rf. Ho trovato un libro di Ne sulle antenne che descrive un procedimento per il dimensionamento della bobina e il suo posizionamento, ma nulla a riguardo di ulteriori adattamenti.


AZ6108

Citazione di: Vam200 il 19 Settembre 2023, 17:56:29Buonasera a tutti,
Perché alcuni radioamatori consigliano sempre l'impiego di unun 9:1 e accordatore in serie alle antenne 1/4 d'onda accorciate? A mio avviso non dovrebbero servire, siamo già prossimi ai 50 ohm, al massimo un choke rf. Ho trovato un libro di Ne sulle antenne che descrive un procedimento per il dimensionamento della bobina e il suo posizionamento, ma nulla a riguardo di ulteriori adattamenti.

potresti fornire maggiori dettagli sull'antenna alla quale ti stai riferendo, non per altro, ma da quanto hai scritto non è chiaro
Presa di terra :
manciata di terriccio che, cosparsa sulle apparecchiature elettroniche, ne migliora il funzionamento

Vam200

Non è una particolare antenna, la mia è una domanda concettuale ovvero se seguo il manuale di Nuova Elettronica mi spiega che posso costruire un'antenna più corta del reale quarto d'onda di una certa percentuale a piacere calcolando e posizionando una bobina di carico non oltre la metà della lunghezza dello stilo. Altri progetti prevedono anche un un e accordatore eppure le antenne sonodi principio identiche. L'unica motivazione che mi viene in mente è che debbano compensare delle tolleranze progettuali 

r5000

Citazione di: Vam200 il 19 Settembre 2023, 17:56:29Buonasera a tutti,
Perché alcuni radioamatori consigliano sempre l'impiego di unun 9:1 e accordatore in serie alle antenne 1/4 d'onda accorciate? A mio avviso non dovrebbero servire, siamo già prossimi ai 50 ohm, al massimo un choke rf. Ho trovato un libro di Ne sulle antenne che descrive un procedimento per il dimensionamento della bobina e il suo posizionamento, ma nulla a riguardo di ulteriori adattamenti.
73 a tutti, troppo generico, l'unica antenna che forse risponde a queste caratteristiche  è la  canna da pesca di 7 mt con l'unun alla base ma originariamente c'era un trasformatore 4:1 e poi sono arrivate 1000 varianti con radiali, accordatore ecc... ma parliamo di bande basse, 80mt, già in 40 mt bastava l'unun 4:1 mentre sulle bande superiori non abbiamo il 1\4 d'onda ma lunghezze maggiori, caricare lo stilo con una bobina allunga elettricamente lo stilo che risuonerà a frequenza più bassa, è una buona soluzione se non puoi usare uno stilo lungo esattamente 1\4 d'onda, il valore della bobina e la sua posizione sono un compromesso che decidi in fase di progetto, la bobina alla base è comoda da tarare ed è robusta per l'utilizzo mobile ( vedi le antenne cb tutte caricate alla base...) mentre se fai la bobina a centro stilo o anche più in alto verso la punta aumenti l'efficienza (forse è più corretto dire diminuisci le perdite...) ma hai la taratura difficoltosa e l'antenna sarà fragile se non dimensionata correttamente con tiranti ecc... e poi a seconda del piano di massa o radiali serve adattare l'impedenza dell'antenna alla linea di trasmissione e l'accordatore automatico rende l'antenna multibanda, se fai un'antenna monobanda può essere conveniente usare un'autotrasformatore molto meno costoso dell'accordatore automatico, pro e contro come sempre da valutare quando decidi cosa vuoi fare con l'antenna...
non dare da mangiare al troll    https://www.rogerk.net/forum/index.php?msg=858599


AZ6108

#4
@r5000

ok, ma qui si parla di un'antenna da 1/4 d'onda e, seppur raccorciata con sistemi di "carica", non vedo il nesso con l'uso di un 9:1
Presa di terra :
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Vam200

Infatti, le antenne a cui mi riferisco sono quelle in allegato, mentre il mio dubbio riguarda ad esempio questa pagina, 

https://officinahf.jimdofree.com/calcolatori-antenne/calcolo-verticali-accorciate/

Nella quale l'autore, pur applicando dei principi simili a NE termina inserndo UnUn e accordatore!
Secondo me non serviranno se calcoli bene la bobina e posizionamento. 


AZ6108

#6
Citazione di: Vam200 il 21 Settembre 2023, 07:11:43Infatti, le antenne a cui mi riferisco sono quelle in allegato, mentre il mio dubbio riguarda ad esempio questa pagina,

https://officinahf.jimdofree.com/calcolatori-antenne/calcolo-verticali-accorciate/

Nella quale l'autore, pur applicando dei principi simili a NE termina inserndo UnUn e accordatore!
Secondo me non serviranno se calcoli bene la bobina e posizionamento.

Ho letto e riletto l'articolo al link che hai postato ma sinceramente lo trovo abbastanza confuso, prima di tutto si parla di calcolare la lunghezza dell'antenna in modo che sia 1/4 d'onda sui 15 MHz "perchè è la frequenza centrale delle HF", poi si accorcia tale antenna usando una bobina di carico posta alla base "per motivi radioelettrici" ... a questo punto avremo un'antenna caricata ossia raccorciata, ma che elettricamente è 1/4 d'onda sui 15 MHz [1] e che quindi presenta un'impedenza prossima ai 50 Ohm, ma l'autore continua dicendo di alimentare l'antenna usando un 9:1, cosa che credo abbia poco senso, anche perchè a frequenze inferiori dei 15 MHz l'antenna avrà una lunghezza inferiore ad 1/4 d'onda e, di conseguenza, l'impedenza si abbasserà e dividerla per 9 non credo sia una buona idea; insomma, quell'articolo riporta una serie di cose che sinceramente non mi sono affatto chiare; tra l'altro, facendo riferimento all'antenna presentata in quell'articolo, direi che sarebbe meglio orientarsi sulla classica "rybakov" evitando di complicarsi la vita inutilmente

[1] sull'efficienza di tale antenna, lunga solo 2.5m, a frequenze inferiori ai 28MHz ho dei forti dubbi [emoji1]


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AZ6108

Citazione di: bergio70 il 21 Settembre 2023, 15:37:12Dai una occhiata a radioutilitario,
non è nulla di che, ma rende l'idea:

http://www.ari-scandiano.org/portal/index.php?option=com_content&view=article&id=159:nuova-versione-radioutilitario-219&catid=49:radioutilitario&Itemid=107



Ciao !

Si, conosco "radioutilitario", ma non vedo come possa chiarire i miei dubbi; chiarisco, trovo il programma molto utile, ma preferisco (quando posso) fare i miei calcoli "a manovella", e sinceramente continuo a non capire come, un'antenna ad 1/4 d'onda (caricata o meno) sui 15 MHz, possa aver bisogno di un 9:1 per coprire la "gamma delle HF"; la mia non è nè vuole essere una provocazione, lungi da me, ma a questo punto credo ci sia qualcosa che mi sfugge

Presa di terra :
manciata di terriccio che, cosparsa sulle apparecchiature elettroniche, ne migliora il funzionamento


bergio70

Temo tantissimo che la cosa sfugga anche a me...

Una antenna corta diventa capacitiva, dunque la parte immaginaria dell'impedenza, espressa in forma complessa ovviamente, è negativa. Per sistemare le cose si inserisce una bobina, di solito alla base.
Come già espresso sopra più per ragioni meccaniche.. un bobinone è più facile metterlo in base all'antenna che a metà.
Una antenna che richiede un 9:1 è solitamente mooolto più lunga del necessario, ben oltre il quarto d'onda.
Qui sarebbe necessario distinguere dove la si usa perchè se si capita nei paraggi di un multiplo di quarti d'onda si rischia di abbassare l'impedenza di una antenna che ha già di suo una impedenza bassa.
Dunque ci si deve tenere lontano da tali lunghezze, ovvero l'antenna deve essere non risonante.
Il balun sistema, più o meno, le cose... anche se un 9:1 lo userei su un ricevitore. In tx andrei su un 4:1, e comunque non è che ci si può aspettare miracoli.
Tuttavia un pezzo di filo, un toroide, un colpo di accordatore e la cosa funziona, lo fa come può, ma è meglio di niente.

Resta inteso che se spunta l'antenna miracolosa che fa tutto, e lo fa bene... la vogliooo!

AZ6108

#10
Citazione di: bergio70 il 21 Settembre 2023, 16:08:59Temo tantissimo che la cosa sfugga anche a me...

Beh, per lo meno non sono da solo !

CitazioneUna antenna corta diventa capacitiva, dunque la parte immaginaria dell'impedenza, espressa in forma complessa ovviamente, è negativa. Per sistemare le cose si inserisce una bobina, di solito alla base.
Come già espresso sopra più per ragioni meccaniche.. un bobinone è più facile metterlo in base all'antenna che a metà.

Qui avrei qualcosa da dire, la bobina di carico nelle antenne "da auto", viene posta in basso od alla base per motivi puramente meccanici, ma se si guarda all'efficienza, come Sevick, Duffy ed altri hanno ampiamente dimostrato, l'ideale sarebbe piazzare la bobina oltre la metà (partendo dalla base) dell'antenna, idealmente vorremmo una bobina a circa 2/3 dalla base ed un cappello capacitivo all'apice, ma ovviamente una tale antenna non sarebbe comodissima da installare in auto... anche se sarebbe installabile "a casa" [emoji1]

CitazioneUna antenna che richiede un 9:1 è solitamente mooolto più lunga del necessario, ben oltre il quarto d'onda.

Si beh, è il "principio" della "random", si sceglie una lunghezza che sia superiore ad 1/4 Lambda alla frequenza più bassa e che non sia un multiplo intero di 1/4 Lambda alle altre frequenze sulle quali si desidera operare, e poi si alimenta con un 9:1 e si "aggiusta" con una rete di adattamento, nulla di nuovo, direi; ma non mi sembra questo il caso, leggendo e rileggendo quanto riportato al link postato da @Vam200

CitazioneQui sarebbe necessario distinguere dove la si usa perchè se si capita nei paraggi di un multiplo di quarti d'onda si rischia di abbassare l'impedenza di una antenna che ha già di suo una impedenza bassa.

Esatto, come ho detto... lontani da 1/4 e multipli (inclusi i 2/4 ossia la mezz'onda) su tutte le frequenze alle quali si desidera operare

https://udel.edu/~mm/ham/randomWire/

a questo punto l'impedenza (nel caso di una endfed) andrà a variare tra i 300 e gli 800 Ohm (circa), aggiungiamo un 9:1 per portare tale impedenza a valori più "gestibili" e poi un accordatore per aggiustare il tutto e far "felice" l'apparato, niente di che direi; ho un caro amico "SV3..." che usa un'antenna simile ed è soddisfatto, ha lavorato "mezzo mondo" con soli 100W e non ha alcun problema, nonostante il suo QTH sia vicino a Patrasso, con tutto ciò (il QRM) che ne consegue

CitazioneResta inteso che se spunta l'antenna miracolosa che fa tutto, e lo fa bene... la vogliooo!

se la trovi, fammi sapere, la voglio anche io  [emoji1]

P.S.

se poi trovi anche il negozio che vende la pazienza, fammi sapere dove sta, che debbo fare rifornimento [emoji1]
Presa di terra :
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sirbone

#11
forse andrebbe fatto un riassunto:
una antenna 1/4 d'onda con un trasformatore di impedenza 9:1 e un accordatore in cascata non ha senso.
1/4 d'onda ha una impedenza teorica di 36,5-37,5 ohm, se imponi un rapporto di trasformazione fisso e poi un accordatore (che è una sorta di "trasformatore variabile" del rapporto di impedenza tra antenna, cavo e apparato) cosa ottieni?
una antenna che è poco efficiente, poco efficace e un accordatore che lavora a più non posso.
(tralasciando gli effetti dell'applicazione di un  rapporto di trasformazione fisso alla quantità resistenza+reattanza, ma questa è quasi negromanzia)

AZ6108

@sirbone

infatti, è esattamente quanto hai scritto, informazioni in conflitto che non mi tornano, e come ho scritto mi era sorto il dubbio che mi fosse sfuggito qualcosa, ma vedo che probabilmente non è così... resta il mistero di capire come dovrebbe (condizionale d'obbligo) funzionare l'antenna descritta su quella pagina; certo, potrebbe anche andare in modo accettabile dai 21MHz a salire, ma al di sotto...
Presa di terra :
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sirbone

nella configurazione riportata il "potrebbe andare" dipende molto dall'accordatore.
resta il mistero dell'impegno profuso nel progettare una soluzione così complessa e piena di variabili: la lunghezza "arbitraria", l'accorciamento, la bobina di carico, il trasformatore, l'accordatore; le possibilità che qualcosa non funzioni a dovere sono altissime

r5000

Citazione di: AZ6108 il 20 Settembre 2023, 18:43:23@r5000

ok, ma qui si parla di un'antenna da 1/4 d'onda e, seppur raccorciata con sistemi di "carica", non vedo il nesso con l'uso di un 9:1

73 a tutti, concordo, c'entra poco o nulla ma in rete si trovano anche progetti bizzarri e mettere assieme uno stilo a 1\4 d'onda (che sarà 1\4 d'onda solo in una banda, nelle altre potrebbe essere un gommino ma anche una longwire...) con l'unun 9:1 ecc... non è tra le cose più bizzarre che si vedono, può essere una soluzione particolare che l'autore ha trovato per sistemare il suo impianto d'antenna e gli funziona bene, non sà il perchè e il come ma funziona e non posso escluderlo solo basandomi su un'articolo che potrebbe anche non essere completo o corretto, ad esempio spesso non corrisponde la lunghezza dello stilo perchè scrivono la lunghezza iniziale e non smontano e misurano l'antenna dopo averla tarata in modo definitivo, poi resta sempre l'incognita dovuta all'altezza da terra e interazione che spesso non viene nemmeno descritta...
non dare da mangiare al troll    https://www.rogerk.net/forum/index.php?msg=858599

Vam200

Grazie,  avete confermato il mio dubbio e continuerò a basarmi sul bel manuale di NE.
73 

sirbone

il manuale di NE contiene qualche imprecisione, altri buoni manuali, in italiano, sono:
l'antichissimo "manuale delle antenne " di Angelo Barone (risale al 1972) che è snello e ben illustrato;
i manuali scritti da Nerio Neri, anche in collaborazione Rinaldo Briatta, che trovi in vendita presso C&C.

altrimenti, in inglese, l'ARRL antenna book (viene aggiornato periodicamente) e, potendo, anche se non si trovano facilmente, i volumi della serie reflections di Walter Maxwell.

trodaf_4912

Scusate se intervengo, ma a me sembra che si stia parlando di due cose diverse.
Nuova Elettronica mostra come accorciare una antenna monobanda che pero' ha il suo piano di massa costituito dalla carrozzeria dell'auto (radiali). E qui tutto torna.
L'altro articolo, parla di una antenna operante su una frequenza non ben specificata ma che suppongo sia il segmento HF e utilizza la frequenza di 15MHz come riferimento per l'accorciamento. Pero' se vedete nell'immagine non esiste alcun piano di massa o radiali. Ecco perche' utilizza un UN-UN e poi un accordatore. L'impedenza, a differenza di quanto esposto su Nuova elettronica dove si avvicina a 50Ohm, in questo caso e' "randomica". L'un-un serva per abbassarla, e l'accordatore e' necessario per adattarla a 50Ohm. Probabilmente non e' necessario nemmeno l'un-un se l'accordatore ha un range di accordo elevato. Cambiando frequenza non si sa che impedenza si ha ai capi dell'antenna.
Se qualcuno ti dedica del tempo apprezzalo sempre perché lo toglie al suo per dedicarlo a te

sirbone

@trodaf_4912 le tue perplessità sono anche le mie: una random molto corta senza piano di massa fa lavorare l'accordatore; le imprecisioni nel manuale di NE non sono sullo specifico argomento ma altrove, ben documentate in rete.


AZ6108

@trodaf_4912

Ben sentito; stando al testo linkato, la frequenza di 15MHz viene scelta come "frequenza centrale (della gamma HF)", poi viene calcolata un'antenna lunga 1/4 d'onda che viene successivamente accorciata (fisicamente) tramite bobina di "carica" e, per finire, alimentata tramite un 9:1; come ho scritto, e ripeto, se l'idea è quella di avere una multibanda, il tutto non ha senso, a meno che (di nuovo, come ho scritto) non mi sfugga qualcosa; un'antenna del genere, scendendo di frequenza, presenterebbe un'impedenza via via più bassa ed il 9:1 la abbasserebbe ulteriormente, per cui... torno a ripetere che non capisco come dovrebbe funzionare una tale antenna, a meno che... non si tratti solo di un esempio di progettazione, ma in tal caso sarebbe veramente confuso
Presa di terra :
manciata di terriccio che, cosparsa sulle apparecchiature elettroniche, ne migliora il funzionamento