Allungare un'antenna conviene ?

Aperto da AZ6108, 10 Ottobre 2023, 21:59:59

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AZ6108


Ok, lo so che il soggetto sembra assurdo, ma quello a cui mi sto riferendo non sono le antenne "da auto" o comunque "corte" ed allungate (per la RF) usando vari metodi, ma antenne che abbiano già una lunghezza fisica risonante, come ad esempio una verticale 1/4 oppure un dipolo 1/2 lambda; conviene secondo voi usare sistemi di carica per allungarle "elettricamente" ? E quali sarebbero i vantaggi ?
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Salvor Hardin


r5000

73 a tutti, dipende sempre da cosa vuoi ottenere, se trasformi una 1\2 onda in una longwire di 10 lunghezze d'onda ottieni un'antenna valida per pochi ma migliore della 1\2 onda, ovviamente servono le praterie e non puoi farla in città, se invece vuoi fare un'antenna ommidirezionale con maggiore guadagno passi ai sistemi collineari  e l'antenna di 100 mt rende più dell'antenna di 20 mt ma devi fare anche il traliccio di 100 mt e con quello che costa forse conviene fare una direttiva fullsize sopra un traliccio di 20 mt e ruotarla ma non è omnidirezionale,  se puoi spendere molto di più per avere l'antenna omnidirezionale  ok per il traliccio di 100 mt ma io monterei  con la stessa cifra più tralicci di 20 mt con una direttiva in direzione diversa, punti di vista e sopra tutto di risorse economiche diverse scelgono soluzioni differenti, oggi ho visto lo schema completo di un ferro da stiro nuovo, microprocessore, memoria e sensori per fare lo stesso lavoro di un termostato meccanico e dell'interruttore a bilancere  che spegne il ferro quando non lo usi...
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AZ6108

@r5000

mi hai frainteso, parlo di prendere un'antenna, orizzontale o verticale che sia, e che sia già risonante; come esempio, una verticale 1/4 d'onda o il classico dipolo orizzontale 1/2 onda... e poi applicare un sistema di carica in modo da allungare (per la RF) tale antenna, ad esempio, "allungando" virtualmente la 1/4 d'onda a (es.) 1/2 onda... si avrebbe qualche vantaggio ? Cosa ne pensi ?
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Salvor Hardin

r5000

73 a tutti, quindi trasformare una 1\4 d'onda in una 1\2 onda ? fattibile ma devi aggiungere l'adattatore d'impedenza alla base, conviene? sì se non usi più l'antenna a 1\4 d'onda e vuoi provare una 1\2 onda, no se vendi la gp a buon prezzo e compri la 1\2 onda già pronta... poi bisogna vedere le aspettative personali che fanno cambiare la gp con la 1\2 onda, se alta e libera da ostacoli ok, sarà meglio, se nel fondo valle o circondato da palazzi più alti forse resterà deluso dalla 1\2 onda, il sito d'installazione decide il funzionamento dell'antenna e non è scontato che l'antenna nuova và meglio di quella vecchia, spesso si cambia perchè l'antenna vecchia ha problemi e ovviamente si migliora ma se si cambia per prova non è detto che ci siano grandi differenze e sopra tutto a seconda dello skip quando và meglio un'antenna và peggio l'altra ma basta la propagazione a cambiare il risultato...
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r5000

73 a tutti, se invece delle verticali parliamo di dipoli orizzontali e passi da un dipolo risonante per i 20 mt a un dipolo per i 40 mt e lo accordi in 20 mt funziona, non avrai il classico lobo a 8 ma una margherita a più petali (se montato all'altezza minima giusta per i 20 mt...) e se allunghiamo ancora i bracci tipo 40 mt per braccio riusciamo ancora ad accordare i 20 mt  e l'antenna diventerà bidirettiva con molti "petali corti" e due paralleli ai bracci, se allunghi ancora ottieni una longwire bidirezionale  con i lobi secondari (petali corti), più sono lunghi i bracci più lobi secondari si formano ma sempre più piccoli, c'è anche una combinazione favorevole per avere i lobi perpendicolari ai bracci, quando i fili sono lunghi 5\8 l'uno  hai il lobo d'irradiazione migliore se l'intento è aumentare il guadagno del dipolo...
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AZ6108

no mi hai ancora frainteso; prendiamo ad esempio un dipolo 1/2 onda risonante sui 20 metri e "carichiamolo" in modo che, pur avendo la stessa lunghezza fisica, risulti (es.) 3/4 d'onda, sempre sui 20 metri... oppure prendiamo una verticale 1/4 d'onda per i 40 metri e carichiamola in modo da farla apparire una 1/2 onda... ci sarà qualche vantaggio ? Non parlo solo di guadagno, ma anche di lobi di radiazione ed angoli di lancio; ovviamente l'adattamento di impedenza andrà aggiustato, ma a parte quello, l'allungamento "virtuale" fornirà qualche vantaggio ?

ecco, ora spero sia più chiara la domanda
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Salvor Hardin


r5000

Citazione di: AZ6108 il 11 Ottobre 2023, 00:09:32no mi hai ancora frainteso; prendiamo ad esempio un dipolo 1/2 onda risonante sui 20 metri e "carichiamolo" in modo che, pur avendo la stessa lunghezza fisica, risulti (es.) 3/4 d'onda, sempre sui 20 metri... oppure prendiamo una verticale 1/4 d'onda per i 40 metri e carichiamola in modo da farla apparire una 1/2 onda... ci sarà qualche vantaggio ? Non parlo solo di guadagno, ma anche di lobi di radiazione ed angoli di lancio; ovviamente l'adattamento di impedenza andrà aggiustato, ma a parte quello, l'allungamento "virtuale" fornirà qualche vantaggio ?

ecco, ora spero sia più chiara la domanda

73 a tutti, ok, di solito il cappello capacitivio si aggiunge perchè l'antenna di suo non ci arriva e và allungata,  se partiamo già da un'antenna risonante che non ha bisogno del cappello capacitivo e lo mettiamo in modo che diventa una H a naso avrà le stesse propietà del dipolo originale meno la perdita minima dell'adattore d'impedenza perchè di sicuro l'impedenza cambia e và adattata, il lobo d'irradiazione presumo che sia del tutto simile al dipolo ma non ho mai fatto questa prova quindi non posso dire nulla su guadagno e lobi d'irradiazione, se aggiungiamo il cappello capacitivo in un'antenna corta ok ma su un'antenna già risonante non ho mai provato...  se riesci prova a simulare un dipolo e poi aggiungi i cappelli capacitivi, almeno a livello teorico dovrebbe funzionare, in pratica penso che non l'ha mai fatto nessuno, aggiungere una trappola con bobina e cappello capacitivo per fare una banda inferiore ok ma aggiungere i cappelli capacitivi al dipolo full size non l'ho mai visto...
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AZ6108


Uff, un'altro "back to the future"

Ad ogni modo, credo sia stato dimostrato che, allungare un'antenna risonante (entro certi limiti) possa essere utile, a parità di altezza si riesce a guadagnare qualche decimo di dB (tra 0.30 e 0.70) ed abbassare di 2...3 gradi l'angolo di lancio, oltre a questo, come scritto da @1vr005 ci sono casi in cui allungare un'antenna risonante può essere vantaggioso, ossia ad esempio nel caso di una verticale 5/8; tale antenna necessita di un sistema di adattamento per poter essere alimentata con coassiale 50 Ohm, ma se si allunga "virtualmente" la 5/8 portandola ad una lunghezza elettrica di 3/4 Lambda, si ottiene un match a 50 Ohm ed al contempo si mantengono le caratteristiche di radiazione della 5/8, senza i difetti (alto angolo di lancio) della 3/4
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Salvor Hardin

AZ6108

#8
Citazione di: AZ6108 il 12 Ottobre 2023, 10:39:08come scritto da @1vr005 ci sono casi in cui allungare un'antenna risonante può essere vantaggioso, ossia ad esempio nel caso di una verticale 5/8; tale antenna necessita di un sistema di adattamento per poter essere alimentata con coassiale 50 Ohm, ma se si allunga "virtualmente" la 5/8 portandola ad una lunghezza elettrica di 3/4 Lambda, si ottiene un match a 50 Ohm ed al contempo si mantengono le caratteristiche di radiazione della 5/8, senza i difetti (alto angolo di lancio) della 3/4

Mi sono voluto togliere la curiosità e, quanto sopra NON è vero, quantomeno per quanto riguarda l'angolo di lancio, qui sotto una 5/8 "classica", piazzata ad 1 metro da terra


gp5801.png


ho volutamente OMESSO qualsivoglia adattamento per mostrare i valori R/X, ad ogni modo l'antenna presenta un angolo di lancio di 14° sull'orizzonte, ora proviamo ad aggiungere un cappello capacitivo ed aggiustare le dimensioni di tale cappello in modo da ottenere un buon adattamento per i classici 50 Ohm, mantenendo tutto il resto invariato


gp5802.png


come si vede, aggiungendo un cappello formato da 4 stili lunghi 0.09 Lambda abbiamo allungato elettricamente l'antenna ottenendo un buon adattamento di impedenza, ma il "costo" di tale operazione è l'angolo di lancio che si alza a 41° dall'orizzonte; è vero che il guadagno è salito a 3.95dBi, ma a quell'angolo, con il guadagno ci facciamo poco (in 10 metri), ed il guadagno a 14°, che prima era di 1.46dBi, ora scende a -3.3dBi !!

Resta da vedere se, spostando il cappello capacitivo, ossia piazzandolo in altra posizione lungo lo stilo, si riesca ad ottenere sia l'adattamento di impedenza che un abbassamento dell'angolo di lancio

P.S. chiedo scusa per il post iniziale "monco", ma purtroppo cliccando su "citazione" non è possibile inserire allegati
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1vr005

Citazione di: AZ6108 il 12 Ottobre 2023, 11:07:05Mi sono voluto togliere la curiosità e, quanto sopra NON è vero, quantomeno per quanto riguarda l'angolo di lancio, qui sotto una 5/8 "classica", piazzata ad 1 metro da terra

gp5801.png


ho volutamente OMESSO qualsivoglia adattamento per mostrare i valori R/X, ad ogni modo l'antenna presenta un angolo di lancio di 14° sull'orizzonte, ora proviamo ad aggiungere un cappello capacitivo ed aggiustare le dimensioni di tale cappello in modo da ottenere un buon adattamento per i classici 50 Ohm, mantenendo tutto il resto invariato

gp5802.png


come si vede, aggiungendo un cappello formato da 4 stili lunghi 0.09 Lambda abbiamo allungato elettricamente l'antenna ottenendo un buon adattamento di impedenza, ma il "costo" di tale operazione è l'angolo di lancio che si alza a 41° dall'orizzonte; è vero che il guadagno è salito a 3.95dBi, ma a quell'angolo, con il guadagno ci facciamo poco (in 10 metri), ed il guadagno a 14°, che prima era di 1.46dBi, ora scende a -3.3dBi !!

Resta da vedere se, spostando il cappello capacitivo, ossia piazzandolo in altra posizione lungo lo stilo, si riesca ad ottenere sia l'adattamento di impedenza che un abbassamento dell'angolo di lancio

P.S. chiedo scusa per il post iniziale "monco", ma purtroppo cliccando su "citazione" non è possibile inserire allegati

Mi pare che ti sia uscito sostanzialmente il pattern di una 3/4 d'onda.
In quella che ho buttato giù in 45 secondi in MMANA (stilo di 8.25 e 4 radiali orizzontli di 2.75 che dà il minimo di ROS a 27.252) ottengo guadagno massimo 4.1 dBi a 43 gradi di elevazione. Spagna e Polonia a nove e strapiù, corvi arrostiti al volo, èunabbomba, ma dx e contatti locali LOS difficili.
trequarti.jpg

AZ6108

#10
per curiosità... metti la 3/4 che hai modellato ad 1m da terra come ho fatto nel mio modello della 5/8 con "il cappello" [emoji1]

Come nota; spostando il "cappello" si riesce ad abbassare l'angolo (a quello della 5/8) ma si perde l'adattamento e si riduce il guadagno, se riesco (stasera no, sono lesso) voglio provare in un altro modo [emoji56]

P.S. sarebbe interessante vedere la distribuzione delle correnti ed i valori R/X forniti da MMANA

P.P.S. in windows usa i tasti "windows+s" per selezionare l'area che vuoi copiare [emoji41]
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Salvor Hardin

1vr005

#11
Citazione di: AZ6108 il 12 Ottobre 2023, 20:00:32per curiosità... metti la 3/4 che hai modellato ad 1m da terra come ho fatto nel mio modello della 5/8 con "il cappello" [emoji1]

Come nota; spostando il "cappello" si riesce ad abbassare l'angolo (a quello della 5/8) ma si perde l'adattamento e si riduce il guadagno, se riesco (stasera no, sono lesso) voglio provare in un altro modo [emoji56]

P.S. sarebbe interessante vedere la distribuzione delle correnti ed i valori R/X forniti da MMANA

P.P.S. in windows usa i tasti "windows+s" per selezionare l'area che vuoi copiare [emoji41]
Ora ho spento ma se ricordo bene ho fatto un primo run a 5.5 metri e poi quello che ho riportato, a 1 metro dal suolo di default.

Edit. Nell' immagine a destra sotto il pattern  è indicata l'altezza di un metro.

AZ6108

#12
Citazione di: 1vr005 il 12 Ottobre 2023, 20:20:21Ora ho spento ma se ricordo bene ho fatto un primo run a 5.5 metri e poi quello che ho riportato, a 1 metro dal suolo di default.

ok, una nota ... e qualcosa che voglio provare, ossia, usare un carico induttivo alla base, oppure usare un condensatore (sulla 5/8 parlo di quella) insieme al cappello capacitivo, voglio vedere se il guadagno a più di 40° si riesce a recuperare ad un angolo più basso [emoji1]; per la 3/4 si può provare a piazzare un condensatore a circa 1/8 dall'apice o dalla base [emoji56]
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Salvor Hardin


AZ6108

#13
dimenticavo, un'antenna che mi piacerebbe "allungare" è la poco diffusa (ma MOLTO interessante) 3/8, la si potrebbe portare (elettricamente non fisicamente, ovvio) a 4/8 ossia 1/2 onda ... [emoji56]

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AZ6108

#14
Citazione di: AZ6108 il 12 Ottobre 2023, 21:01:33dimenticavo, un'antenna che mi piacerebbe "allungare" è la poco diffusa (ma MOLTO interessante) 3/8, la si potrebbe portare (elettricamente non fisicamente, ovvio) a 4/8 ossia 1/2 onda ... [emoji56]

Ok, iniziamo dalla 3/8, quella sotto è piazzata a 0.25 Lambda da terra, ed ha un condensatore da 26pF piazzato a circa 1/8 dalla base che serve a ridurre la reattanza ed ottenere un adattamento ai 50 Ohm


gp3801.png


come si vede l'antenna presenta un angolo di lancio a 15° ed un guadagno di 1.14dBi, per portarla (elettricamente) a 1/2 onda ho rimosso il condensatore, aggiunto un cappello capacitivo ed usato un 49:1 (2450:50) per l'alimentazione, ho quindi aggiustato la lunghezza degli stili del cappello sino a trovare un buon match, e questo è il risultato


gp3802.png


l'angolo di lancio si abbassa a 14° ed il guadagno sale ad 1.20dBi, non eccezionale ma neanche malaccio, proviamo ad alzare le antenne portando la base a 0.50 Lambda e vediamo cosa succede, inizio con la 3/8


gp3803.png


il guadagno resta invariato (1.14dBi) rispetto alla stessa antenna piazzata a 0.25 Lambda, ma l'angolo di lancio si abbassa a 12° e l'angolo inferiore del lobo arriva a 5° dall'orizzonte, non male direi, ma c'è da notare la distribuzione delle correnti, palo e coassiale entrano a far parte in modo significativo del sistema radiante, e la choke alla base del palo è praticamente obbligatoria se non si vuole che l'angolo di radiazione schizzi verso l'alto; ora vediamo cosa succede con la versione "allungata" tramite il "cappello" capacitivo


gp3804.png


in questo caso l'angolo di lancio si abbassa ulteriormente e scende ad 11° ma abbiamo 0.04dBi di guadagno in meno, rispetto alla 3/8 (1.1 contro 1.12), nulla di trascendentale, anche se il guadagno è inferiore rispetto a quello della stessa antenna piazzata a soli 0.25 Lambda dal suolo; c'è però da notare che in questo caso, palo e coassiale hanno molta meno influenza sulla radiazione (ne avevano per la 3/8), ma considerando che abbiamo portato l'antenna ad una lunghezza elettrica di circa 1/2 onda la cosa non stupisce; mi fermo qui, ma giusto come nota, ho fatto qualche ulteriore prova e, andando ad ottimizzare ulteriormente la dimensione del "cappello" e la lunghezza dei radiali (nei modelli sopra sono sempre 1/8 Lambda), si riesce a migliorare le prestazioni

Niente di che, era più che altro una curiosità, ma credo che i risultati siano interessanti
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Salvor Hardin

AZ6108

#15
già che ci sono

qualcuno si ricorda la "Vimer K46" [emoji56] ?

http://www.elettronia.it/Catalogo-d.asp?cod=A058



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