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

[Consigliere]

Si è aperto un post tecnico e @cosigliere non perdi occasione per punzecchiare.
Non ci siamo, cancello il tuo messaggio, la prossima volta vieni bannato, attieniti all'argomento aggiungendo dettagli e precisazioni tecniche se sei in grado di argomentare.


E' un peccato che ogni argomento tecnico deve venire sporcato dalle tue considerazioni, limita le considerazioni e aggiungi cose tecniche se ce la fai a confrontarti con gli utenti.

Marcello

Scusate l'intromissione ho dovuto fare pulizia di alcuni messaggi....continuate(cancellerò anche questo),

Ciao Marcello, intanto che andrai certamente a ripulire le discussione dove si inneggia all'"abandonware" (ILLEGALE???), mi piace precisare che basta chiedermi conto rispondendo ai post che scrivo, per avere TUTTI i chiarimenti tecnici del caso, perché come ho già dimostrato ampiamente, io a differenza di altri, non mi sono mai tirato indietro in tal senso.
A proposito, riguardo appunto all'argomento "simulazioni", aspetto ancora chiarimenti tecnici da parte di utenti che partecipano anche a questa discussione.
Le simulazioni vanno bene sulla carta, perché in quanto teoriche MAI sposano appieno quelle reali nella pratica e poi c'è anche da considerare che chi assicura che chi esegue la simulazione di turno è effettivamente in grado di usare il programma, ha inserito valori reali e corretti e dulcis in fundo che il risultato non sia formato da numeri messi lì a caso???
Vedi io queste cose le dico perché oltre a (MODESTAMENTE ) saper usare i "modellatori" coerentemente (quindi ben consapevolmente conscio dei loro OVVI limiti), POI ESSENDO UN RADIOAMATORE, SULLE BANDE DEDICATE AL SERVIZIO, I RISULTATI LI SOTTOPONGO A MISURA, OVVERO LI VERIFICO.
Diversamente di cosa stiamo parlando?
Insomma, io finora non ho ancora avuto bisogno come qualcun altro di farmi fare delle simulazioni da parte altrui; persone che poi magari per provare i risultati, potrebbero dover incorrere in eventuali infrazioni di legge.
Se vogliamo sviluppare il piano tecnico, allora per favore che si risponda alle mie precise domande, oppure più semplicemente mi si ignori COMPLETAMENTE.
Grazie.

[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

[Consigliere]

P.S.

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

Ciao AZ6108, in realtà è interessante notare proprio il contrario, se non nei casi dove le due cose non vengono fatte combaciare.
Infatti se così dovesse REALMENTE essere, una simulazione verrebbe acclusa insieme all'antenna e addirittura sarebbe possibile montare tutto comodamente a terra e una volta fatto ciò, installarla sul suo bel palo o traliccio che sia, controventare e usare il proprio setup già bello che pronto per NON DARE PROBLEMI.
Ma nel mondo reale non è così che funzionano né vanno le cose perché "purtroppo" noi tutti NON si vive nel mondo ideale.

[Consigliere]

E per le antenne multibanda che si fa?
Come si procede e con quali aspettative nella pratica?
Aspettative puntualmente confermate come il concetto che si sta cercando di far passare?
Forza, sviluppiamo il piano tecnico sottostante, se no poi il tutto si riduce a riportare link di "lavori" altrui, privi di qualsiasi tipo di certificazione, come il 99,99 periodico % di quel che si trova in INTERNET e a questo proposito non so se qualcuno ci ha fatto caso, ma titoli e competenze si guadagnano a scuola, perché è affidato alle scuole il compito di insegnare e certificare l'apprendimento delle varie nozioni.
Diversamente ognuno può liberamente imperterrito continuare a suonarsela e cantarsela da solo; no?

[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?

[Consigliere]

Ciao Marcello,
tre cose non convincono; la prima che si tratta di un grafico, la seconda che le "comuni" altezze non sono state definite tali per caso e la terza che non esistono soltanto antenne monobanda.
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?
Purtroppo c'è molta confusione nei forum e in questo ci sono già stati illustri precedenti.
A questo proposito a me personalmente ora fra le tante viene subito in mente per esempio quanto successo per l'antenna GRAZIOLI: https://www.rogerk.net/forum/index.php?topic=77467.msg810167#msg810167 che poi comunque in barba al lato tecnico delle cose, doveva per forza aver ragione soltanto RadioKiller, perchè lui l'antenna ce l'aveva e gli altri no e per questo con lui bisognava essere indulgenti: https://www.rogerk.net/forum/index.php?msg=809928 .

[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

[Consigliere]

@Marcello ,
i grafici non sono convincenti appunto perché sono tali.
Non molto tempo fa ero al CERN di Pisa... e a questo proposito mi viene in mente che MAI in vita mia ho visto una simulazione passare indenne da lì...
Nel caso specifico in discussione, premesso che ho già letto e approfondito quel che è stato propinato in questo thread, il punto è: Ma l'altezza presa in considerazione è elastica?
Si perché allora sarebbe meglio parlare di monofrequenza, non di monobanda.
Parlo al condizionale però, perché nelle simulazioni si prendono come riferimento dei dati che vengono inseriti senza accurata verifica (per esempio una certa altezza rispetto al terreno di una miniera d'oro produce il medesimo effetto che si avrebbe a parità di condizioni rispetto alla sabbia del deserto, oppure ad uno specchio d'acqua?) e come ho menzionato sopra, CNR docet.
Senza scendere nella matematica, che vantaggi porta nel caso PRATICO reale usare la nuova altezza, rispetto alle comuni vecchie altezze?
C'è uno stravolgimento, oppure si parla come in pubblicità, dove faccio un esempio con dei numeri a caso:
Dato che gli occhi degli spettatori di una TV, perché la capacità di distinguere i frame è una reale caratteristica dei loro occhi e del loro cervello, hanno una frequenza massima di visione compresa tra i 50 e i 60 Hz, che vantaggio reale forniscono televisori da 100 Hz e più?
Spero sia chiaro il concetto.
Non esistono soltanto le monobanda e infatti nel link se ne parla, il punto però è sempre l'elasticità dell'altezza che ho richiamato sopra.
Fermo restando che LINK e LETTERATURA come ho già scritto, quasi mai vanno a braccetto e non è soltanto a causa della certificazione dei dati e infatti di scritto si trova tutto e il contrario di tutto, mentre nelle scuole e nelle università invece NO.

L'antenna EH l'ho menzionata soltanto per esprimere il concetto di approssimazione che permea questa discussione, perché le leggi della fisica sono universali e non si possono imbrigliare soltanto in casi specifici e proprio per questo ritengo che parlarne non abbia molto senso.

Riguardo all'antenna GRAZIOLI, a parte che "forse io manco c'ero", lo so benissimo cHe è una verticale e quanto riportato nel forum è la sua storia (storia che o si confuta, oppure si accetta; troppo comodo cancellarla a proprio uso e consumo, soltanto per questioni di opportunità), per cui è chiaro che la si debba ricordare quando è il caso, nella fattispecie in questo per sottolineare che è inutile spaccare il capello in quattro, se tanto poi la ragione viene data seguendo i canoni che si possono leggere lì; giusto per contestualizzare.

Riguardo al tuo ultimo passaggio:

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.

Il topic in oggetto è "Antenne: altezza, guadagno ed angoli di lancio", altrimenti mancano i paletti...

[Consigliere]

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

Anch'io non ho capito molto di quello che ha scritto HAWK e non per i bizantinismi.
Comunque a me vengono in mente copertine rosse e non azzurre... si vede che quelle azzurre erano di pubblico dominio, diversamente non capisco come facciano ad essere in possesso di qualcuno nella propria abitazione, tra l'altro sbandierandolo pubblicamente in rete.
Boh...