Antenne: altezza, guadagno ed angoli di lancio

[AZ6108]

Vorrei portare all'attenzione dei partecipanti a questo forum un interessante documento redatto e pubblicato da VoA e relativo all'effetto dell'altezza su dipoli e simili antenne orizzontali (skyloop, yagi...)

https://www.voacap.com/antennas/squeezing-decibels-out-of-dipole/

in pratica l'autore Jari Perkiömäki (OH6BG) ha effettuato una serie di test andando a verificare l'effetto dell'altezza di un dipolo orizzontale sul guadagno e sull'angolo di lancio dello stesso; i risultati credo siano piuttosto interessanti, se ad esempio andiamo a vedere il grafico presentato alla pagina sopra e che, per comodità, riporto qui sotto



si scopre rapidamente che le "comuni" altezze di 0.25 e 0.50 (1/4 ed 1/2) lambda sono tutt'altro che ottimali, e leggendo il documento, si scopre che le altezze ottimali sono 0.60 lambda e tutti i multipli di 0.50 (1/2) lambda superiori a 0.60; credo che la cosa possa essere di interesse per chiunque voglia spremere il massimo dalla propria antenna orizzontale, sia questa un semplice dipolo, una Yagi o altra "derivazione" dal dipolo

ciao, Andrea.

[AZ6108]

Dimenticavo, l'autore del tutto (OH6BG, che non è esattamente "pinco pallino") ha anche verificato sul campo, usando sia dipoli che direttive montate su tralicci, e riscontrando una corrispondenza quasi perfetta tra i dati della simulazione e quelli "sul campo"; dopotutto se US Navy, VoA ed altri continuano ad usare (e migliorare) il software NEC, un motivo credo ci sia .


[edit]

https://www.voacap.com/antennas/

[1vr005]

C'è da osservare che 6/8 della variazione avvengono nei primi 0.2 lambda dal suolo, sotto i quali il peggioramento è molto ripido, e che quindi la comune ricetta semplificata "minimo 1/4 d'onda da terra" dà un orientamento vantaggioso. Sopra i 0.2 lambda l'utente si immagina di iniziare a sentire Alfa Centauri, ma come vediamo non cambia poi un granché, come anche da 0.5 a 0.6 o da 0.6 a 1. Si introducono complicazioni, pericoli, costi, e impatti paesaggistici spropositati, con scarso risultato effettivo.

[AZ6108]

C'è da osservare che 6/8 della variazione avvengono nei primi 0.2 lambda dal suolo, sotto i quali il peggioramento è molto ripido, e che quindi la comune ricetta semplificata "minimo 1/4 d'onda da terra" dà un orientamento vantaggioso. Sopra i 0.2 lambda l'utente si immagina di iniziare a sentire Alfa Centauri, ma come vediamo non cambia poi un granché, come anche da 0.5 a 0.6 o da 0.6 a 1. Si introducono complicazioni, pericoli, costi, e impatti paesaggistici spropositati, con scarso risultato effettivo.

vero, ma fai caso al fatto che se invece di 0.25 (1/4) ABBASSIAMO l'antenna a 0.20, si riesce a rosicchiare un pochino di guadagno in più, per il resto direi che l'altezza di 0.6 lambda offra la combinazione più vantaggiosa in termini di guadagno ed angoli di lancio (vedi tabella al link voacap) poi ok, se uno ha un traliccio alto 50m ...

[1vr005]

vero, ma fai caso al fatto che se invece di 0.25 (1/4) ABBASSIAMO l'antenna a 0.20, si riesce a rosicchiare un pochino di guadagno in più, per il resto direi che l'altezza di 0.6 lambda offra la combinazione più vantaggiosa in termini di guadagno ed angoli di lancio (vedi tabella al link voacap)

Io semplificherei così. Per un'istallazione non gravemente penalizzata usa circa 1/4 d'onda da terra. Se ti senti di affrontare costi e rischi connessi hai migliori risultati spingendoti a 0.6 ma non aspettarti miracoli - che non ci saranno. Inutile spingersi da 0.6 a 1 perché ci sarà una crescita esponenziale delle difficoltà in cambio di spiccioli di risultati.
A ogni modo una volta ho spostato una verticale Cb da meno di 0.2 a circa 0.6, e la differenza c'era. Ma mentre mi aspettavo di iniziare a sentire tutti come si sentiva a quei tempi Radio Mosca, in realtà è comparsa una miriade di stazioni molto flebili in lontananza che prima non arrivavano e con 100 watt in SSB si riuscivano anche a collegare.
Dopo qualche anno ho smantellato il catafalco perché era un pericolo assurdo.

[1vr005]

Chiaramente ragiono in termini di bande fino ai diciamo 6 metri. Se l'antenna è per i 2 o oltre si può buttare su palo in abbondanza spuntando ancora qualcosa. Non so chi sul tetto istallerebbe una yagina UHF con 70 cm di palo, che non svetterebbe neanche sopra il camino.

[eurodani]

Ricordo di aver montato una 5/8 ( sirio 827) per gli 11mt su un traliccio telescopio. In termini di impedenza e ros, i valori variavano in relazione all'altezza ma solo fino a mezza lambda ( 5.50mt da suolo al punto di alimentazione,  nonché i radiali ). Oltre questa altezza non risentiva dell altezza facendo sempre presente che non mi riferisco all angolo di irradiazione ma ai soli valori strumentali letti in tempo reale.

[1vr005]

Giustamente Daniele introduce un aspetto importante, l'angolo di takeoff. Va valutato non solo il guadagno massimo ma anche l'angolo al quale lo si ottiene, e può essere complicato costruire un indice di qualità bidimensionale simile, che tiene conto anche dell'angolo. Tendo a fissare un angolo di riferimento di mio interesse (ad esempio, 2 o 3 gradi sopra l'orizzonte) e a vedere come varia il guadagno a quell'angolo al variare dell'altezza dell'antenna senza badare al massimo assoluto che può essere scaldanuvole, ma faccio così solo perché non so come altro fare. L'angolo è una grandezza appunto goniometrica e c'è tutta una famiglia di calcoli e statistiche su quel tipo di dati, che non conosco.
Ad esempio in meteorologia usano non so quali calcoli per determinare l'angolo di vento prevalente date tot misure equispaziate nel tempo di direzione e intensità del vento, che non possono essere la semplice media. La cosa non è banale e richiede un'alfabetizzazione specifica.

[AZ6108]

Giustamente Daniele introduce un aspetto importante, l'angolo di takeoff. Va valutato non solo il guadagno massimo ma anche l'angolo al quale lo si ottiene, e può essere complicato costruire un indice di qualità bidimensionale simile, che tiene conto anche dell'angolo. Tendo a fissare un angolo di riferimento di mio interesse (ad esempio, 2 o 3 gradi sopra l'orizzonte) e a vedere come varia il guadagno a quell'angolo al variare dell'altezza dell'antenna senza badare al massimo assoluto che può essere scaldanuvole, ma faccio così solo perché non so come altro fare. L'angolo è una grandezza appunto goniometrica e c'è tutta una famiglia di calcoli e statistiche su quel tipo di dati, che non conosco.
Ad esempio in meteorologia usano non so quali calcoli per determinare l'angolo di vento prevalente date tot misure equispaziate nel tempo di direzione e intensità del vento, che non possono essere la semplice media. La cosa non è banale e richiede un'alfabetizzazione specifica.

al link voacap trovi anche la rilevazione degli angoli di lancio e dei lobi e, sullo stesso sito, c'è anche questo

https://www.voacap.com/antennas/statistical-elevation-angle-distribution/

che credo sia piuttosto interessante

[1vr005]

al link voacap trovi anche la rilevazione degli angoli di lancio e dei lobi e, sullo stesso sito, c'è anche questo

https://www.voacap.com/antennas/statistical-elevation-angle-distribution/

che credo sia piuttosto interessante

Mi si aprono solo USA e Sud America.
A quanto vedo, in 10 è quasi tutto sotto gli 8 gradi, il che quadra con la mia esperienza, cioè il fatto che nelle direzioni nelle quali ho occlusione orografica oltre i 7-10 gradi, non arriva praticamente niente. E contrariamente a quanto previsto dalle tesi forumistiche, non arriva praticamente niente anche sul locale, malgrado appunto nei forum il locale abbia takeoff alto. Penso che si tratti di una interpretazione popolare dei detti quarantametristici, dove l'Europa e più in generale il raggio di 800-1000 km sono il locale.

[AZ6108]

in 10m i contatti NVIS riescono solo in condizioni ottime, altrimenti la RF sparata in alto è dispersa, diverso è il discorso dai 40 a scendere di frequenza

[AZ6108]

Chiaramente ragiono in termini di bande fino ai diciamo 6 metri. Se l'antenna è per i 2 o oltre si può buttare su palo in abbondanza spuntando ancora qualcosa. Non so chi sul tetto istallerebbe una yagina UHF con 70 cm di palo, che non svetterebbe neanche sopra il camino.

Si, certamente; in V/UHF ci si può permettere il lusso di arrivare a diversi multipli della lunghezza d'onda, ma io stavo pensando alla parte alta delle HF, dai 20 ai 10m ed in quei casi 0.6 lambda è un'altezza ragionevole, scendendo in frequenza il discorso cambia, OH6BG scrive, nello stesso documento, che le altezze ideali per coprire dai 160 ai 10 metri sono 44 e 47 metri, e credo sia facile capire come tali altezze non siano alla portata del normale radioamatore, ed è uno dei motivi per cui sulle bande "basse" spesso si usano antenne verticali (o inverted L) che, pur poste in prossimità del suolo offrono bassi angoli di lancio


P.S.

è comunque interessante notare come, nell'articolo sugli angoli di lancio, gli stessi confermino nella pratica quanto riportato dalle simulazioni NEC

[AZ6108]

Mi si aprono solo USA e Sud America.
A quanto vedo, in 10 è quasi tutto sotto gli 8 gradi, il che quadra con la mia esperienza, cioè il fatto che nelle direzioni nelle quali ho occlusione orografica oltre i 7-10 gradi, non arriva praticamente niente. E contrariamente a quanto previsto dalle tesi forumistiche, non arriva praticamente niente anche sul locale, malgrado appunto nei forum il locale abbia takeoff alto. Penso che si tratti di una interpretazione popolare dei detti quarantametristici, dove l'Europa e più in generale il raggio di 800-1000 km sono il locale.

qui

http://web.archive.org/web/20120227155238/https://www.voacap.com/antennas/statistical-elevation-angle-distribution/

c'è una copia archiviata che contiene le parti mancanti

[Marcello]

Scusa inizia tu, AZ6108 ha parto il topic, dai tu il tuo contributo @Consigliere , insegnaci qualcosa, partecipa con le tue idee, io sono qui il primo curioso di leggerti in maniera tenica.
Si inizia da un grafico altrui per aggiungere le proprie valutazioni e precisazioni.
Cosa é che non ti convince di questo grafico?

[Marcello]

Perché i grafici non ti convincono?
Non esistono soltanto le monobanda, ma penso che il collega AZ6108, non ha messo su un grafico fuori contesto, così preso e pubblicato, lo  ha contestualizzato con un LINK specifico e ha specificato espressamente che è un grafico che si riferisce ad antenne orizzontali, monobanda.

relativo all'effetto dell'altezza su dipoli e simili antenne orizzontali (skyloop, yagi...)

Se vuoi trattare in questo Thread anche l'altezza relativa alle antenna EH oppure multibanda credo che si possa fare ma diventa molto più complicato seguire discorsi paralleli, ti invito ad aprire un POST nuovo(visto che non ne apri spesso), hai avuto una bella idea, fallo sono curioso di leggere la tua trattazione.

Inoltre l'antenna GRAZIOLI é una verticale, credo che non sia un esempio corretto, ma lascia stare discorsi passati fatti con altra gente, rivanghi sempre cose dove forse tu manco c'eri.

Anche le antenne EH hanno i loro bei grafici e grazie a questi erano state acquistate persino dalla RAI...; in questo caso l'altezza quale dovrebbe essere?

Io non ho idea, forse potresti rispondere tu a questa domanda che tu stasso hai fatto, credo che qui si parla
di altro genere di antenne e di altezze.

[AZ6108]

@Marcello ho inserito il grafico, prelevato dal link, nel post dato che ritenevo semplificasse la comprensione di quanto ho scritto, per il resto se si vogliono i dati in forma tabulare, questi sono presenti nella pagina insieme ai dati relativi agli angoli di lancio e, per concludere, riguardo le multibanda, sempre alla stessa pagina c'è un paragrafo che contiene la frase seguente

"Is there a height or heights that would be optimal for multiband dipole gain (or for my Mosley 5-band TA-53-M Yagi, for that matter)?"

e di seguito una discussione, con tanto di dati, relativa alle altezze ottimali per un'antenna orizzontale multibanda

ritengo che l'autore abbia fatto un ottimo ed accurato lavoro e credo che chi muove critiche allo stesso, dovrebbe prima leggere attentamente quanto riportato in quel documento

[trodaf_4912]

Visto che ci siamo allego un documento redatto da IK0ZIZ che riporta l'effetto del suolo sulle antenne, verticali o orizzontali, riportate sul Manuale di Elettronica e Telecomunicazioni - linee, antenne e guide d'onda, HOEPLI editore ed in ultimo una considerazione fatta dall'autorevole W2DU/W8KHX, M. Walter Maxwell, Ingegnere, Capo dei Laboratorio Antenne e della Sezione Prove del Centro Spaziale, Divisione Astro-elettronica della RCA, pubblicata su QST.
Buon divertimento

[HAWK]

Ciao Trodaf, grazie per il postato...

Sono nozioni che avevo già nel bagaglio studiato nel 1980, TLC/SSC, nelle pagine di cui al link, trovo un sunto semplificato; non posso  postare i manuali o parti di essi, di cui sono ancora in possesso, con copertina azzurra e ancora stampata sopra... sono ad uso corsuale interno con copyright della Difesa.

Manuali su corte/medie/ solo per C.O. lunghe distanze...nei vari sistemi di modi di RTX., ,STGF..CW/RTTY/Fonia/Digit...chi ha avuto accesso ad una Maritele, ne capirà subito.

Del resto sono nozioni che ogni operatore radio dovrebbe avere come base di studio e sperimentazioni, ho scritto ogni operatore, in quanto, su questo forum, c'è una platea di CB/OM/PMR/SWL o solo appassionati di radio in forma tecnica e non specifica, quindi le prove, gli scritti, sia di idee, grafiche, matematiche o previsionali, non sono, di esclusiva competenza degli O.M., non essendo un forum esclusivo come altri...su Roger kappa, ovviamente, si deve leggere, accogliere, valutare, supportare in modo costruttivo ogni singolo post utile, chiunque lo abbia fatto, con titoli o senza titoli e tanta passione ed interesse.

Diversamente, forse, ci si trova sul forum sbagliato, in buona fede ma tanto è...bisogna farsene una ragione.

IL tuo manualetto postato, lo ritengo utilissimo per un immediato apprendimento rivolto  tutti gli appassionati di radiantismo, a prescindere dai titoli.

Grazie mille e buona giornata.

[trodaf_4912]

Hawk,
ho provato a rileggere piu' volte quanto hai scritto ma non sono riuscito a coglierne il significato, purtroppo sono diventato vecchio e non riesco piu' a capire i bizantinismi. 
Per essere chiari, vuoi sottintendere che, vista la platea di radio aficionados che e' presente su Roger K, non e' utile addentrarsi troppo in dettagli oppure e' giusto farlo ?.
Se il caso e' il secondo, chiedo scusa e mi ritiro in buon ordine e ignorate il mio post e prometto che da ora in poi interverro' solo su argomenti piu' leggeri.
Beato te che hai un bagaglio di nozioni radiantistiche cosi' vario, il mio "bagagliaio" non e' cosi' capiente.
Bye bye

[kz]

il CERN che diventa il CNR e poi una sequela di sbruffonate, giri di parole, supponenza, tanta retorica, prosopopea per dire?
NIENTE!
NUDDA!
non facciamo prima a dargli le chiavi del forum "e l'ultimo chiuda la porta" come diceva Patsy nel Nick Carter bonviciniano?

[HAWK]

Hawk,
ho provato a rileggere piu' volte quanto hai scritto ma non sono riuscito a coglierne il significato, purtroppo sono diventato vecchio e non riesco piu' a capire i bizantinismi. 
Per essere chiari, vuoi sottintendere che, vista la platea di radio aficionados che e' presente su Roger K, non e' utile addentrarsi troppo in dettagli oppure e' giusto farlo ?.
Se il caso e' il secondo, chiedo scusa e mi ritiro in buon ordine e ignorate il mio post e prometto che da ora in poi interverro' solo su argomenti piu' leggeri.
Beato te che hai un bagaglio di nozioni radiantistiche cosi' vario, il mio "bagagliaio" non e' cosi' capiente.
Bye bye

No, il contrario, è utile ed è un condensato a prontuario di altre pubblicazioni più complesse; lunghe e molto articolate, quindi hai fatto bene a postare questa utilità.

Infine, è ancora di più apprezzabile, tale vedemecum ad interim, sul forum, proprio per la sua semplicità, essendo il forum frequentato, non solo da Radioamatori con conoscenze specifiche, MA, da appassionati della radio a vari livelli e sistemi...

Forse ora, sono stato più esauriente, Trodaf, sono io che non sono stato chiaro...me ne scuso nel caso.

[HAWK]

Sarebbe utile sfrondare da post inutili il 3D, il quale ha una valenza didattica e indicativa sull' argomento, ci sono utenti che per vari motivi hanno curiosità e voglia di capire come funziona la irradiazione, la performance,  delle loro antenne, prima e dopo le installazioni; spero che si riempi di altre notizie, schemi e ottimali indicazioni...
C'è chi ripassa, c'è chi impara....questo è un bene !!!

Grazie...

[kz]

IL CERN è SOLO A GINEVRA.
non sei capace di fare una O col bicchiere e parli ancora?

[trodaf_4912]

HAWK, come ti avevo anticipato, e' la vecchiaia che la fa da padrone in me e quindi, chiedo scusa, non avevo capito. Se era chiaro ai piu', per me, anziano, non lo era. Pertanto ti ringrazio per avere chiarito la tua posizione.
Una nota a margine
Coloro che trovano "troppo impegnativi" certi 3D o post, piuttosto che stare a battibeccare tra loro, possono passare oltre e leggere altri argomenti a loro piu' confacenti. In questo sono il primo. Come potrete osservare sono rari i miei interventi e solo su argomenti che io trovo stimolanti.
Pertanto invito tutti, come va di moda dire oggigiorno, ad "abbassare i toni" e non rispondere a provocazioni altrui.
Ritornando a cose tecniche a me care, anche se OT, ne approfitto per chiedere se posso aprire un 3D dove si mostra come calcolare la lunghezza di una linea senza perdite conoscendo la sua impedenza caratteristica, la frequenza in uso, la velocita' di propagazione espressa in [m/usec], l'impedenza di carico e l'impedenza all'inizio della linea.
Che ne dite ?
Mi scuso per l'OT ma ne ho approfittato del post corrente come un bandito.

[kz]

consigliere tutto quello che scrivi non serve a nulla: i giochetti, le allusioni, le continue punzecchiature e prese in giro, sono inutili, vane, perché è inutile e vano qualsiasi tuo contributo.
è stato divertente, per pochissimo, vedere la battaglia tra troll: una pernacchia fa ridere, ma l'Aida suonata con le pernacchie è miseranda.
se sei in grado di dare un contributo alla discussione sull'altezza di installazione delle antenne orizzontali, malgrado non sia un argomento nuovo, né particolarmente originale, metti la tua opinione; se ci devi tediare con la critica della critica della critica delle competenze altrui, con sarcasmi che imbarazzerebbero un tredicenne, ecco, allora è meglio che vai a dare le molliche ai piccioni.
scusate, ma non ne potevo più.