Antenna delta loop 10 metri

Aperto da Pan56, 17 Ottobre 2023, 14:46:36

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Pan56

Qualche anno fa feci la versione per gli 11 metri, quella con l'angolo di 37 gradi e nessun adattatore di impedenza. Ma se io volessi traslare questo progetto dalla 27 alla 28 MHz cosa dovrei fare? Ricalcolare semplicemente le misure?

@alex Marconi che ne pensi?


AZ6108

#1
Non so se ti possa aiutare, ma qui c'è un modello per 4NEC2


CM Delta loop
CE

' simboli e valori calcolati
SY freq=29.000              ' frequenza di calcolo
SY wire=0.00125             ' RAGGIO del filo

SY fact=1.0786              ' fattore di correzione lambda
SY lbda=(300/freq)          ' lambda
SY wave=lbda*fact           ' lambda corretto

SY bfac=0.241               ' fattore calcolo base triangolo
SY base=wave*bfac           ' lunghezza base triangolo

SY side=(wave-base)/2       ' lunghezza lati triangolo

SY hfac=0.60                ' fattore aggiustamento altezza (fraz.lambda)
SY hght=(lbda*hfac)         ' altezza dal suolo vertice inferiore

SY segm=61                  ' numero segmenti per i conduttori

' calcolo triangolo
SY btri=(base/2)            ' base triangolo
SY hypo=side                ' ipotenusa
SY sqr1=(hypo*hypo)         ' ipotenusa ^2
SY sqr2=(btri*btri)         ' base (cateto) ^2
SY diff=abs(sqr1-sqr2)      ' altro cateto ^2 (altezza)
SY vert=sqr(diff)           ' altezza triangolo
SY uppr=hght+vert           ' altezza lato superiore (base)


' geometria loop (GW tag segmenti x1 y1 z1 x2 y2 z2 raggio)
GW  1 segm  -btri 0 uppr btri 0 uppr wire      ' base (lato sup.)
GW  2 segm  -btri 0 uppr    0 0 hght wire      ' lato
GW  3 segm   btri 0 uppr    0 0 hght wire      ' lato

' terreno (reale, standard)
GE  1
GN  2  0  0  0  13  0.005

' carico (rame=58000000, alluminio=37700000)
LD  5 0 0 0 58000000

' abilita ext kernel
EK

' punto di alimentazione
EX  0  3  segm  0  1.  0  0

' frequenza di test
FR  0  0  0  0  freq  0

' fine
EN


ottimizzato per alimentazione diretta con cavo 50 Ohm (tramite choke/balun 1:1), i parametri sono facilmente modificabili per variare le caratteristiche dell'antenna (consiglio di usare Notepad++ (ed impostare la sintassi a "VB") per modificare il modello), e sotto vedi cosa aspettarsi da tale antenna ponendo il punto di alimentazione (vertice inferiore) a 0.6 Lambda (circa 6m) dal piano di terra (anche l'altezza è facilmente modificabile)


delta10m.png


come vedi l'antenna all'altezza di 0.6 offre un basso angolo di lancio e guadagno di circa 8dBi, considerando che, ogni 3dB la potenza irradiata raddoppia, il risultato credo sia degno di nota (8 = 2*2*2*2, prova a fare la moltiplicazione dei pani e dei... ah no, mi stavo confondendo, dei Watt [emoji2]

Ad ogni modo, scaricati 4NEC2, salva il modello e prova da solo, per le misure, vedi qui


delta10.png


come vedi, usando NEC si riesce sia a valutare le prestazioni dell'antenna, sia ad ottenere le misure (indicative) della stessa

[emoji1]
Violence is the last refuge of the Incompetent
Salvor Hardin

AZ6108

giusto per capirci, questa è la stessa antenna (stesso modello NEC) ricalcolata per i 14MHz, unica variazione il simbolo "fact" che passa da 1.0786 ad 1.0706, il resto del modello è invariato

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Salvor Hardin

Pan56

Caro AZ non ti smentisci mai per tutto quello che fai e hai sempre fatto. Una domanda. L hai simulata con del filo elettrico? Di che sezione? Quindi in base alle tue osservazioni la lunghezza totale dell elemento bilanciato dovrebbe essere nell intorno degli 11 metri e 157 centimetri? 


AZ6108

#4
Citazione di: Pan56 il 17 Ottobre 2023, 16:08:08Caro AZ non ti smentisci mai per tutto quello che fai e hai sempre fatto. Una domanda. L hai simulata con del filo elettrico? Di che sezione? Quindi in base alle tue osservazioni la lunghezza totale dell elemento bilanciato dovrebbe essere nell intorno degli 11 metri e 157 centimetri?

Il raggio del filo è specificato nel modello "SY wire=0.00125" essendo in metri, equivale ad 1.25mm, quindi... filo da 2.5mm di diametro [emoji1], le misure escono dal modello e le vedi nelle immagini (copia dei dati video) che ho postato, per il resto, puoi scaricare 4NEC2 ed usarlo per smanettare a piacimento con il modello che ho postato, i simboli impostati dovrebbero essere chiari


SY freq=29.000              ' frequenza di calcolo
SY wire=0.00125             ' RAGGIO del filo

SY fact=1.0786              ' fattore di correzione lambda
SY lbda=(300/freq)          ' lambda
SY wave=lbda*fact           ' lambda corretto

SY bfac=0.241               ' fattore calcolo base triangolo
SY base=wave*bfac           ' lunghezza base triangolo

SY side=(wave-base)/2       ' lunghezza lati triangolo

SY hfac=0.60                ' fattore aggiustamento altezza (fraz.lambda)
SY hght=(lbda*hfac)         ' altezza dal suolo vertice inferiore


e sono facilmente modificabili, la frequenza di centrobanda (freq) è pari a 29MHz, la lunghezza della base (lato superiore) del triangolo è pari a "bfac", ossia 0.241 Lambda, mentre l'altezza del vertice inferiore (punto di alimentazione) "hght" è pari a 0.60 (ossia "hfac") Lambda, nulla di complicato credo, l'unica "gabola" è il valore "fact" che va ad influire sul calcolo di Lambda e, di conseguenza, su tutto il resto (dimensioni ed altezza), a seguire c'è il calcolo del triangolo della deltaloop


SY btri=(base/2)            ' base triangolo
SY hypo=side                ' ipotenusa
SY sqr1=(hypo*hypo)         ' ipotenusa ^2
SY sqr2=(btri*btri)         ' base (cateto) ^2
SY diff=abs(sqr1-sqr2)      ' altro cateto ^2 (altezza)
SY vert=sqr(diff)           ' altezza triangolo
SY uppr=hght+vert           ' altezza lato superiore (base)


che non credo abbia bisogno di spiegazioni, anzi, invece di usare (es.) "SY sqr1=(hypo^2)" ho usato "SY sqr1=(hypo*hypo)" per cercare di rendere più chiaro il calcolo (quadrato costruito sull'ipotenusa del triangolo [emoji1])

e poi c'è la geometria dell'antenna


GW  1 segm  -btri 0 uppr btri 0 uppr wire      ' base (lato sup.)
GW  2 segm  -btri 0 uppr    0 0 hght wire      ' lato
GW  3 segm   btri 0 uppr    0 0 hght wire      ' lato


GW = "Geometry (of) Wires" i valori sono: ID univoca del conduttore, numero di segmenti nei quali suddividere il conduttore, x1/y1/z1, x2/y2/z2, raggio del conduttore; come vedi, la sintassi è veramente semplice



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Salvor Hardin

Pan56

Grazie immensamente di cuore, se hai possibilità scrivimi così eventualmente facciamo qualche prova on air 73 corfialissimi


Pan56

AZ! Perdonami e per quanto riguarda il choke? Per un banalissimo rg58 che tipologia di choke suggerisci? 


AZ6108

#7
Se l'antenna è monobanda, e se la frequenza è dai 14MHz a salire, un "ugly" avvolto in aria va ancora bene (nel caso della delta o del dipolo), nel caso vedi qui

http://www.karinya.net/g3txq/chokes/

e prendi quella che ha "colore verde" alla frequenza di interesse

http://www.karinya.net/g3txq/chokes/choke_impedances.png





(es. l'ultima nel grafico "5 spire...")

se invece vuoi costruirti un balun/choke "definitivo" che ti permetta di lavorare da 3MHz ad oltre 30MHz, procurati un FT240-43 (usa un FT240-31 per avere migliore efficienza su 160/80/40 - ma minore alle frequenze superiori) ed un pezzo di RG-142 (circa 2m) ed avvolgi 17 spire sul toroide come mostrato qui



il balun/choke risultante, racchiuso in uno scatolotto con una coppia di connettori ti servirà ottimamente per qualsiasi antenna HF tu voglia realizzare

Tornando al discorso NEC, ripeto la raccomandazione di scaricare e provare 4NEC2 https://www.qsl.net/4nec2/ che è GRATUITO, per provarlo, oltre ai molti esempi inclusi, puoi provare questo semplice modello relativo ad un dipolo orizzontale


CM ----------------------------------------------------------------
CM File: dipolo.nec
CM
CM modello di dipolo risonante, variare la frequenza di calcolo "freq"
CM come desiderato ed il modello ricalcolerà dimensioni ed altezza in
CM automatico, l'impedenza dell'antenna varia in base all'angolo tra i
CM bracci "hvar", l'antenna va alimentata tramite un balun/choke 1:1
CM per dettagli sullo stesso, vedere
CM
CM http://www.karinya.net/g3txq/chokes/
CM https://www.dj0ip.de/rf-cmc-chokes/different-kinds-of-chokes/d2-guanella-choke/
CM ----------------------------------------------------------------
CE

SY freq=27.000                                  ' frequenza di calcolo
SY test=freq                                    ' frequenza di test
SY wire=0.00075                                ' raggio del conduttore (1.5mm)
           
SY lfac=1                                      ' fattore di accorciamento
SY wave=(300/freq)                              ' Lambda
SY leng=(wave/2)*lfac                          ' lunghezza totale del dipolo
           
SY cent=0.05                                    ' breve segmento centrale (alim.)
SY arms=(leng/2)-(2*cent)                      ' lunghezza bracci
           
SY hfac=0.60                                    ' fattore di calcolo altezza
SY feed=(wave*hfac)                            ' altezza punto alimentazione
           
SY hvar=0                                      ' variazione altezza estremi
SY term=feed+hvar                              ' altezza estremi
           
SY segl=31                                      ' segmenti condutt.lunghi
SY segm=11                                      ' segmenti condutt.medi
SY segs=5                                      ' segmenti condutt.corti
           
           
SY fedw=1                                      ' conduttore alimentato
SY feds=(segs/2)                                ' segmento alimentato

' calcolo estremi bracci (necessario per V invertita)
SY vert=abs(feed-term)                          ' lato verticale
SY endp=(sqr(abs((arms^2)-(vert^2))))          ' pitagora...

' struttura antenna
GW  1 segs  0 -cent feed 0  cent feed wire      ' centro
GW  2 segl  0 -cent feed 0 -endp term wire      ' braccio
GW  3 segl  0  cent feed 0  endp term wire      ' braccio

' terreno
GE  1
GN  2  0  0  0  13  0.005

' conduttori
LD  7  0  0  0  2.1  wire                      ' isolante
LD  5  0  0  0  58000000                        ' rame

' abilita kernel esteso (calcoli con maggior precisione)
EK

' alimentazione
EX  0  fedw  feds  0  1.0  0  0

' frequenza iniziale di test
FR  0  0  0  0  test  0

' fine modello
EN


che credo (spero) sia ben leggibile e che potrà aiutarti ad iniziare

ciao, Andrea.

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Salvor Hardin

AZ6108

Giusto come nota, in alternativa alla delta loop, ci sarebbe anche questa antenna


jungle-job.png


ossia la "Jungle Job", ideata da G4ZU (Gordon "Dick" Bird - SK) e che in pratica è una Yagi 2 elementi molto compatta, il radiatore è un normale dipolo filare e grazie all'angolo presenta un'ottimo adattamento di impedenza, le dimensioni fornite dalle formule di calcolo nell'immagine sopra sono in metri e la frequenza "F" è in MHz, modellando l'antenna in NEC e piazzandola a 0.6 Lambda si ottiene quanto segue


JJ_test.png


ossia un ottimo lobo di radiazione con un guadagno max pari a 10.8dBi ed un rapporto fronte/retro di 27.5dB (è una direttiva, non bidirezionale come la "delta"), considerando le dimensioni non eccessive (quantomeno dai 14MHz a salire sino alle VHF) direi possa valere la pena considerarla come alternativa alla "delta"



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Salvor Hardin

AZ6108

#9
se F = 29.000 abbiamo che il riflettore è 150/F ossia 5.17m, il dipolo (filare) 147/F ossia 5m ed il boom va da 1.55 ad 1.75 metri, direi che le dimensioni non siano problematiche, idem per il raggio di rotazione, per la taratura si procede come per il dipolo "classico", ossia accorciando gli estremi del dipolo (filare) sino a risonanza, niente di che ed assolutamente non "più complicata" da costruire di una "delta", ma con circa 2dB in più ed un lobo unidirezionale [emoji1]

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Salvor Hardin

AZ6108

#10
Tornando per un attimo alla "Jungle Job", aggiungo un'immagine "ripulita" e con le informazioni in italiano nella speranza di chiarire meglio i calcoli necessari; da notare che, stando alla simulazione NEC (vedere post precedente) l'antenna presenta un guadagno di 10.8dBi, a questo punto supponendo di avere un trasmettitore da 100W ed usando questo comodo calcolatore scopriamo che, grazie a quei 10.8dBi di guadagno, la potenza effettivamente irradiata dalla "Jungle Job" equivale a 733W ERP (ossia 1202W EIRP) che... beh, non mi sembra malaccio [emoji1], se a questo aggiungiamo un rapporto fronte/retro (è una Yagi) di 27.5dB che, in pratica, attenua moltissimo i segnali che arrivano "da dietro", direi che l'antenna sia piuttosto promettente in termini di prestazioni DX, oltretutto non dovrebbe essere difficile realizzarne una versione "pieghevole" e facilmente montabile/smontabile per uso portatile


Violence is the last refuge of the Incompetent
Salvor Hardin