Autore Topic: Loop Magnetico HF Tabella Efficienze  (Letto 969 volte)

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Offline ik2nbu Arnaldo

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Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« il: 01 Maggio 2022, 09:49:41 »
Ci ho lavorato un pomeriggio intero [emoji18]

Posto qui la tabella, perchè sono informazioni utili per chi vuole costruire un loop magnetico HF.

Realizzata con questo software di calcolo che potete scaricare qui:
https://www.i1wqrlinkradio.com/antype/ch13/ki6gd-magnetic-loop-antenna-calculator.htm

Il rame batte sempre alluminio, con maggiore efficienza alla metà dello spessore del tubo. Nell'immagine allegata i vari scenari per bande, efficienze % del loop e potenze.

Ad esempio avere una efficienza del 25% del loop su una determinata banda vuol dire che su 200 watt RF applicati ne escono 50 watt solo in TX dal loop in paragone ad un dipolo filare full size per la stessa banda.
Mentre in ricezione perdere 6 db sono irrilevanti in HF, e pari ad 1 punto S in meno in RX.


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« Ultima modifica: 01 Maggio 2022, 11:08:54 da ik2nbu Arnaldo »


Offline ik2nbu Arnaldo

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #1 il: 01 Maggio 2022, 11:09:21 »
Cambiato allegato, mancavano 3 capacità [emoji12]

Offline AZ6108

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #2 il: 01 Maggio 2022, 13:23:23 »
Grazie Arnaldo, e la tua considerazione sulle perdite in RX (in HF/LF) confermano la mia esperienza con la LoG (Loop on Ground) ossia il fatto che gli obbiettivi di un'antenna RX sono diversi da quelli di un'antenna TX, e di conseguenza che, ove possibile, sarebbe meglio avere due antenne separate
« Ultima modifica: 02 Maggio 2022, 11:18:38 da AZ6108 »

1ATR333

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #3 il: 01 Maggio 2022, 17:33:37 »
@Arnaldo: ottimo lavoro, grazie.

@AZ6108: il comportamento simmetrico (RX / TX) di un'antenna è un dato inconfutabile. Infatti, riferendosi all'esempio di Arnaldo per il loop  abbiamo:

200W in input ==> 53 dBm

50W in uscita ==> 47 dBm

Quindi perdiamo 53 - 47 = 6 dBm  lo stesso valore di perdita in ricezione, come giustamente riscontrato da Arnaldo.


Offline AZ6108

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #4 il: 01 Maggio 2022, 17:55:53 »
@Arnaldo: ottimo lavoro, grazie.

@AZ6108: il comportamento simmetrico (RX / TX) di un'antenna è un dato inconfutabile. Infatti, riferendosi all'esempio di Arnaldo per il loop  abbiamo:

200W in input ==> 53 dBm

50W in uscita ==> 47 dBm

Quindi perdiamo 53 - 47 = 6 dBm  lo stesso valore di perdita in ricezione, come giustamente riscontrato da Arnaldo.

esattamente, ed è proprio a seguito di quanto hai scritto che, una buona antenna in trasmissione NON è, necessariamente, una buona antenna in ricezione

1ATR333

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #5 il: 01 Maggio 2022, 18:17:13 »
esattamente, ed è proprio a seguito di quanto hai scritto che, una buona antenna in trasmissione NON è, necessariamente, una buona antenna in ricezione

Se, come nell'esempio sopra, un antenna perde 6 dBm, li perde sia in ricezione che in trasmissione. Non è più o meno buona in RX o TX.

Offline AZ6108

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #6 il: 01 Maggio 2022, 19:09:55 »
Se, come nell'esempio sopra, un antenna perde 6 dBm, li perde sia in ricezione che in trasmissione. Non è più o meno buona in RX o TX.

Capisco che sia difficile da digerire, lo è stato anche per me, ma un'antenna che presenta un guadagno negativo; perdita se vogliamo, è a volte un'ottima antenna in ricezione, ove un'antenna con alto guadagno riceverebbe solo rumore e nessun segnale intellegibile


Offline ik2nbu Arnaldo

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #7 il: 01 Maggio 2022, 19:22:23 »
Faccio notare che per alcune combinazioni di loop megnetici, della tabella:

a) la capacità minima di accordo è difficile da ottenere quando sotto i 10 pF, perchè occorre tenere conto non solo del condensatore usato e della sua capacità residua, ma anche da quella che si forma " in aria" a secondo del montaggio.

b) le tensioni che si sviluppano anche con solo 200 watt di picco SSB sono rilevanti, un condensatore in vetro sotto vuoto è tassativo, oppure un buon butterfly meccanico in aria ma con almeno 3/5 mm di spaziatura fra le lamelle.

c) gli ultimi della tabella da oltre 6 metri di circonferenza sono "pensati" con 2 semicerchi, la cui saldatura ed innesto sono fondamentali e da realizzare a regola d'arte, pena un decadimento significativo delle prestazioni del loop che vanno a vanificare le generose dimensioni del cerchio.

d) sui loop + piccoli sino a 95 cm di diametro invece, una buona alternativa al tubo, è il cavo celflex in rame da 1 pollici o altre misure che si riescono a piegare a cerchio.

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1ATR333

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #8 il: 01 Maggio 2022, 20:36:40 »
Capisco che sia difficile da digerire, lo è stato anche per me, ma un'antenna che presenta un guadagno negativo; perdita se vogliamo, è a volte un'ottima antenna in ricezione, ove un'antenna con alto guadagno riceverebbe solo rumore e nessun segnale intellegibile

Occorre operare un distinguo: è vero che una buona loop magnetica con un elevato fattore di merito (Q) ha una banda passante stretta e conseguentemente riduce notevolmente il rumore agevolando la ricezione.

Ma, prese due antenne diverse per geometrie, fattore di merito e lobi di radiazione e dire che una è meglio in RX e l'altra in TX è cosa scontata, ma vengono meno i presupposti di una comparazione ad "armi pari".  [emoji4]


Offline AZ6108

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #9 il: 01 Maggio 2022, 20:40:17 »
Occorre operare un distinguo: è vero che una buona loop magnetica con un elevato fattore di merito (Q) ha una banda passante stretta e conseguentemente riduce notevolmente il rumore agevolando la ricezione.

Ma, prese due antenne diverse per geometrie, fattore di merito e lobi di radiazione e dire che una è meglio in RX e l'altra in TX è cosa scontata, ma vengono meno i presupposti di una comparazione ad "armi pari".  [emoji4]

infatti il punto NON è il confronto, ma l'ottimizzazione, come ho scritto, l'ideale (se possibile) sarebbe avere un'antenna ottimizzata per la trasmissione ed un'altra antenna ottimizzata per la ricezione e, nel caso della seconda, ho citato non a caso, questa

http://www.kk5jy.net/LoG/

tra l'altro, questo è uno dei motivi per i quali, chi opera sui 160, spesso usa antenne separate, ad esempio una verticale od una "Marconi" in TX ed un loop in RX
« Ultima modifica: 01 Maggio 2022, 20:47:25 da AZ6108 »

bz5804

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #10 il: 01 Maggio 2022, 21:01:16 »
Buonasera,
ho letto la discussione e sarei curioso di sapere su quale concetto si basa il fatto che un'antenna "con alto guadagno riceverebbe solo rumore e nessun segnale intellegibile"..non stiamo parlando di intermodulazione o blocking del ricevitore, ma della sola antenna.
Saluti a tutti.

Offline AZ6108

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #11 il: 01 Maggio 2022, 21:27:52 »
Buonasera,
ho letto la discussione e sarei curioso di sapere su quale concetto si basa il fatto che un'antenna "con alto guadagno riceverebbe solo rumore e nessun segnale intellegibile"..non stiamo parlando di intermodulazione o blocking del ricevitore, ma della sola antenna.
Saluti a tutti.




« Ultima modifica: 01 Maggio 2022, 21:30:44 da AZ6108 »

bz5804

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #12 il: 01 Maggio 2022, 21:51:14 »
Le antenne si comportano sempre allo stesso modo, in HF come in UHF e altro. Cambiano le dimensioni ma il funzionamento è sempre lo stesso.

Solo nei casi speciali, in cui a causa di salti multipli del segnale, l'angolo e polarizzazione del segnale  trasmesso è diverso da quello di ricezione può avvenire che un'antenna con guadagno minore, ripeto in certi casi specifici, funzioni meglio nella pratica, ma questo è dovuto a come arriva il segnale a causa della propagazione, e ai lobi dell'antenna, in tutti gli altri casi, un antenna con maggiore guadagno funzionerà sempre meglio di una con guadagno inferiore.
La matematica non è un opinione.
Grazie a tutti per l'interessante discussione.


1ATR333

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #13 il: 01 Maggio 2022, 23:28:30 »
Le antenne si comportano sempre allo stesso modo, in HF come in UHF e altro. ... un antenna con maggiore guadagno funzionerà sempre meglio di una con guadagno inferiore.
La matematica non è un opinione.
Grazie a tutti per l'interessante discussione.

Concordo, discussione interessante e, direi, articolata.

Come ho scritto più sopra, partendo dall'esempio di Arnaldo, se un'antenna perde 6 dBm, li perde sia in ricezione che in trasmissione. Non è più o meno buona in RX o TX.

D'altro canto, AZ6108 evidenziava che usando antenne diverse e distinte per la ricezione e la trasmissione si possono ottenere benefici (esempio dei 160 metri).

Altrettanto correttamente bz5804 fa osservare che un'antenna con maggiore guadagno funzionerà sempre meglio di una con guadagno inferiore. Questo significa che un'antenna con maggiore guadagno, non solo sarà più performante in TX ma anche più sensibile in RX. Vero, ma maggiore sensibilità in RX porta nel ricevitore più QRM. Nonn dimentichiamo che il rumore è legato esclusivamente alla larghezza di banda dell'antenna e non al suo guadagno.

Infatti, il guadagno (espresso in dBi) è definito come: G = P / Piso

dove G è il guadagno, P è la densità di potenza irradiata dall'antenna reale (nella direzione considerata) e Piso è la densità di potenza irradiata dal radiatore isotropico (uniforme in tutte le direzioni).

Siccome la matematica non è un'opinione, dalla formula sopra ne consegue che maggiore è il guadagno, maggiore è la direttività dell'antenna. Ma attenzione, la maggior direzionalità significa maggior sensibilità in quella direzione, maggiore reiezione a segnali provenienti da altre direzioni, MA NON minor rumore, che come ho appena mostrato dipende dalla larghezza di banda.

E' un interessante argomento dalle molte sfaccettature  [emoji39] .

Offline rosco

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #14 il: 02 Maggio 2022, 08:23:42 »
Mentre in ricezione perdere 6 db sono irrilevanti in HF, e pari ad 1 punto S in meno in RX

Suppongo sia da intendere che:
in TX 6 db potrebbero farmi superare il rumore del mio corrispondente ed essere importanti per il collegamento
in RX sono sia sul segnale sia sul rumore, quindi praticamente ininfluenti
73

Still learning, correct me if I'm wrong please.


Offline Bramax

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #15 il: 02 Maggio 2022, 11:29:57 »
Da quello che scrivi, sembrerebbe che chi si dota di antenne accoppiate e/o di grandi dimensioni sia un masochista, dato che con un amplificatore TX in stazione si potrebbe risolvere tutto.
Non facciamo confusione, per favore. [emoji6]

Offline AZ6108

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #16 il: 02 Maggio 2022, 11:33:23 »
D'altro canto, AZ6108 evidenziava che usando antenne diverse e distinte per la ricezione e la trasmissione si possono ottenere benefici (esempio dei 160 metri).

Ma non solo sui 160, direi che sulle "bande basse", ossia dai 30m giù sino ai 160m, un'antenna che offra un basso guadagno, o addirittura sia "in perdita", ma che abbia angoli di lancio "bassi" permette di tirar fuori segnalini che, con altre antenne più efficienti, sarebbero altrimenti sommersi dal QRM; mi rendo conto che la cosa è controintuitiva e sembra incredibile, e non ne ero convinto neanche io le prime volte che ho sentito fare questo ragionamento, ma poi ragionandoci, mi sono dovuto ricredere, e la conferma è venuta dalle prime prove che ho fatto con una "LoG" (Loop on Ground - http://www.kk5jy.net/LoG/), all'inizio pensavo che quell'antenna fosse l'ennesima "antenna magica" (in pratica una bufala), poi, considerando che avevo il necessario, ho deciso di costruirne una, e mi sono dovuto ricredere; quello che si sente nel filmato che ho già postato 



non è una "bufala" ma è effettivamente quello che riesce a fare tale antenna ed altre antenne simili di sola ricezione (es. la beverage). Certo, se andiamo in VHF/UHF le cose cambiano, dato che in quel caso si parla di segnali che non subiscono (di norma) riflessioni, ma nel caso della metà inferiore delle HF, un'antenna a basso guadagno fa effettivamente la differenza tra il ricevere il "segnalino" o perderlo, sommerso dal rumore, ed è per quello che ritengo che, usare antenne TX ed RX separate, in diversi casi, permetta di migliorare le prestazioni

Tutto qui, di nuovo, so che non è immediato capirlo, ma non è un'eresia [emoji56] !
« Ultima modifica: 02 Maggio 2022, 11:35:19 da AZ6108 »


bz5804

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #17 il: 02 Maggio 2022, 15:16:27 »
Sinceramente dopo aver visto il filmato e ascoltato quel che dice, io non ho sentito notevoli miglioramenti sulla intelligibilità del segnale in cw, intendo dire che il rapporto S/N mi sembra più o meno lo stesso, probabilmente se sull'antenna grande avesse inserito un attenuatore, avrebbe ottenuto gli stessi risultati.

Inoltre come lui stesso dice, non ha potuto fare una vera prova comparativa tra le due antenne, e io aggiungerei che le  prove non si devono basare sull'ascolto di un solo segnale, ma vanno eseguite in varie giornate, con propagazioni diverse, su vari segnali  e paragonando antenne che come lobi siano simili, se no stiamo paragonando le mele con le pere.

Ognuno ovviamente è libero di pensare come vuole, ma  le prove scientifiche sono ben altra cosa rispetto a quel che vedo nel filmato.

Offline AZ6108

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #18 il: 02 Maggio 2022, 15:28:20 »
Sinceramente dopo aver visto il filmato e ascoltato quel che dice, io non ho sentito notevoli miglioramenti sulla intelligibilità del segnale in cw, intendo dire che il rapporto S/N mi sembra più o meno lo stesso, probabilmente se sull'antenna grande avesse inserito un attenuatore, avrebbe ottenuto gli stessi risultati.

Inoltre come lui stesso dice, non ha potuto fare una vera prova comparativa tra le due antenne, e io aggiungerei che le  prove non si devono basare sull'ascolto di un solo segnale, ma vanno eseguite in varie giornate, con propagazioni diverse, su vari segnali  e paragonando antenne che come lobi siano simili, se no stiamo paragonando le mele con le pere.

Ognuno ovviamente è libero di pensare come vuole, ma  le prove scientifiche sono ben altra cosa rispetto a quel che vedo nel filmato.

Che non sia una "prova scientifica", non c'è dubbio e non credo di aver sostenuto qualcosa del genere, che invece l'antenna (LoG in questo caso) faccia differenza in ricezione, è innegabile; basta sentire chi ha usato (ad esempio) delle beverage in ricezione, poi c'è anche l'esperienza diretta; come ho scritto, ho costruito quelle antenne, sulla prima che ho costruito avevo dei dubbi e l'ho messa in opera più per "dimostrare che non funzionava" che per altro, ma essendo stato smentito, ho cercato informazioni e capito i perchè ed i percome, non è nulla di fantascientifico e non implica violazioni della fisica... e funziona, al punto che ho costruito o aiutato a costruire delle LoG per alcuni amici; certo, se uno ha spazio, una coppia di beverage bidirezionali offriranno risultati migliori, ma la LoG offre risultati paragonabili e non ha bisogno di molto spazio. Poi ovviamente, si tratta solo della mia (ma anche di altri) opinione derivante da esperienza diretta, nulla di che

Offline ik2nbu Arnaldo

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #19 il: 02 Maggio 2022, 22:43:02 »
Giusto per restare in tema come da titolo del post......

Caratteristiche peculiari della Loop Magnetica in HF sono:

a) Alto Q e banda passante molto stretta, se vengono rispettati i parametri costruttivi

b) Non ho messo i valori in tabella ma sono veramente pochi KHz , se usate il Software ve li calcola

c) La banda passante parte da 20/30 Khz sulle gamme HF alte per arrivare a max 2 o 3 KHz in basso

d) Questo comporta lo svantaggio di dovere accordare sempre, non appena ci si sposta anche di poco in frequenza sulla stessa banda, il mio loop di 2 metri diametro che ho usato per anni in giardino se accordavi a 7.30 CW già a 7.060 fonia QRP dovevi riaccordare. Accordato il Loop a centro banda, agli estremi di banda presenta già valori di 4/ 5 di ROS ed antenna resta sorda.

e) Il ricezione sono antenne fantastiche perchè il rapposto S/N migliora in modo esponenziale la RX, grazie al circuito risonante del loop ad alto Q (fattore di merito), questo ovviamente solo nel punto di risonanza dove abbiamo accordato.

f)  La mia tabella prende in considerazione alte potenze TX, ma è una antenna idonea anche per SWL e QRP da 10 watt, ed in questo caso potete usare un buon variabile tipo butterfly al posto dei costosi condensatori sottovuoto. Cosa che farò per un amico che la usa in sola RX 80 metri la notte per i DX fuori europa, trasmettendo invece con una filare di 40 metri mezza onda per i 3.7 Mhz.

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Offline ik2nbu Arnaldo

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #20 il: 06 Maggio 2022, 19:09:48 »
E' arrivato il bimbo !  

ho fatto un vero affare come nuovo da radioamatore di Genova, ideale per coprire dai 14 ai 28 Mhz con 1 metro di diametro, che sarà il primo loop che metto in lavorazione. [emoji1]

Offline AZ6108

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Re:Loop Magnetico HF Tabella Efficienze
« Risposta #21 il: 06 Maggio 2022, 19:58:25 »
E' arrivato il bimbo ! 

ho fatto un vero affare come nuovo da radioamatore di Genova, ideale per coprire dai 14 ai 28 Mhz con 1 metro di diametro, che sarà il primo loop che metto in lavorazione. [emoji1]

come lo motorizzi ? per il discorso capacità/banda, potresti usarlo anche per altre bande, aggiungendo condensatori fissi (ovviamente HV) in parallelo e/o serie

[edit]

http://85.226.187.247/antennas/servo.htm

 [emoji56]
« Ultima modifica: 06 Maggio 2022, 21:12:04 da AZ6108 »