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Verticali corte, verticali lunghe... verticali no
Premessa
Un gentile collega OM mi ha chiesto un parere su una sua realizzazione sul tema ed ho pensato di presentarla, commentata a modo mio, per permettere a chi qui ha maggiori skill rispetto ai miei sul tema di confrontarsi con lui in modo costruttivo.
Nozioni di base per una valutazione
Un dipolo verticale - questo il tema in questione - e'... un dipolo orizzontale girato di 90 gradi.
Un dipolo orizzontale, nella tradizionale eccezione, e' [alimentato al centro e] lungo lambda mezzi (definiamo tale lunghezza "1X") ed ha il lobo di radiazione azimutale come riportato in blu nella parte superiore della figura accanto [quindi in figura ne vediamo solo meta' dell'8, che sappiamo essere simmetrico], il lobo di radiazione zenitale come riportato in blu nella parte inferiore della citata figura. Nella parte superiore sinistra ho riportato il lobo di radiazione azimutale per 0.5X (verde), 0.25X (rosso) e 0.125X (giallo), da cui mi pare si possa evincere che, come diceva se non erro Nerio, una antenna corta non e' che abbia un guadagno tanto minore; a mio avviso si nota anche che 0.125X timidamente si avvia verso il radiatore isotropico [lobo azimutale circolare come il lobo zenitale == sfera]. Nella parte inferiore sinistra ho riportato anche il lobo di radiazione zenitale a 0.125X... che proprio non ha differenze sostanziali con quello a 1X. Quindi... una antenna corta non sembra nascere male! A destra in alto, stesso discorso per la antenna lunga: in verde 2X, in rosso 3X ed in giallo 4X; siccome la realizzazione del collega si arresta a 2.5X, in nero ho riportato anche tale lobo di radiazione azimutale; a destra in basso i relativi lobi di radiazione zenitali, dove quello giallo - ovviamente - si riferisce a 3.5X, non 4X [sarebbe un punto]. Qui vediamo l'aspetto che ha catturato l'interesse del collega OM: il lobo [passando da 1X a 2X] si restringe, con un minimo incremento di guadagno, fino a far comparire [2.5X in nero] la nota coppia [mezzo pattern, se ne vede solo uno] di ulteriori lobi, che [3X] crescono a scapito del lobo iniziale che, come noto, poi [a 4X] sparisce. Al di la' del mezzo dB, che diventa 2dB a 2.5X, quello che si nota rispetto ad 1X (blu) e' che fra i 30 ed i 60 gradi [ben sappiamo che a 90 gradi non abbiamo radiazione] abbiamo una attenuazione, che varia fra i 2dB, i 6dB, i 12dB.
Quindi [giriamo in verticale il nostro dipolo orizzontale] un dipolo verticale lungo, in virtu' delle componenti a [diciamo] 45 gradi [oltre che per via di quelle a 90 gradi assenti, tipiche del dipolo verticale] minori, potra' essere [in una considerazione Perfect Ground] maggiormente silenzioso rispetto ad un dipolo verticale classico (1X). Ovviamente fino a 2X/2.5X, poi peggiora.
La sua realizzazione e la mia analisi preliminare
La sua realizzazione e' un dipolo verticale di 12m alimentato al centro, a 7.5m dal suolo, quindi 1.7X/2.25X in 15M/10M, bande in cui risulta posto a 0.5/0.7 lambda dal suolo, fino a 0.6X/0.3X in 40M/80M, bande in cui risulta posto a 0.2/0.1 lambda dal suolo; le considerazioni di interesse non riguardano concetti quali la impedenza, ingegnosamente risolti, ma soltanto quegli aspetti legati al far-field. La mia analisi preliminare si basa su un modello [2X] di dipolo verticale posto a 0.6 lambda dal suolo in 10M; sulle bande basse valgono le precedenti considerazioni sulle antenne corte. Ho tenuto conto non solo dei contributi riflessivi, i cui vantaggi sono stati precedentemente esposti, ma anche del contributo attenuativo del suolo, che come sapete ha un notevole impatto; obiettivo di analisi che mi sono posto e' se il gioco vale la candela.
Al di la' dell'aspetto di omnidirezionalita' del lobo azimutale di un dipolo verticale rispetto ad un dipolo orizzontale [bw@-3dB=80 gradi], in figura ho riportato dal lato destro i lobi di radiazione sul piano zenitale della verticale in oggetto [2X] e di dipoli verticali classici [1X] posti a 0.3 (giallo, basso e silenzioso), 0.6 (verde, identica altezza) e 0.9 (rosso, le cime dei due dipoli sono alla stessa altezza, identico ingombro) lambda di altezza dal suolo. A sinistra il confronto e' con dipoli [1X] orizzontali posti a 0.5 e 1.0 lambda dal suolo.
Ritengo plausibili i valori di G ottenuti dal modello per le componenti zenitali di interesse,
che riporto in tabella, ingegneristicamente arrotondati a 0.5dB.
Legenda: da sinistra, nome della antenna e altezza, a seguire G per le componenti zenitali a 5 gradi oltre che a 2 gradi ed 8 gradi di take-off; i parametri oggetto di mia valutazione sono nelle successive due colonne, ovvero il valore (ed angolo) del lobo ad ore 12 (che diventano 11 ovviamente per i dipoli verticali) e del lobo ad ore 8 (nel caso del dipolo orizzontale, che ivi ha un null, e' stato preso quello a ore 9), in modo da definire, nella ultima colonna, un valore di FtT e Fts (il FtT a ore 8) che permette di valutare la silenziosita' della antenna: rapporto fra G a 5 gradi e G a ore 12.
Note finali
In considerazione delle complicazioni derivanti dall'adattamento, specialmente per un sistema multibanda, non so se il gioco vale la candela... ma qui passo la palla a chi ha maggiori skill rispetto ai miei! E torno alla mia quad...
Premessa
Un gentile collega OM mi ha chiesto un parere su una sua realizzazione sul tema ed ho pensato di presentarla, commentata a modo mio, per permettere a chi qui ha maggiori skill rispetto ai miei sul tema di confrontarsi con lui in modo costruttivo.
Nozioni di base per una valutazione
Un dipolo orizzontale, nella tradizionale eccezione, e' [alimentato al centro e] lungo lambda mezzi (definiamo tale lunghezza "1X") ed ha il lobo di radiazione azimutale come riportato in blu nella parte superiore della figura accanto [quindi in figura ne vediamo solo meta' dell'8, che sappiamo essere simmetrico], il lobo di radiazione zenitale come riportato in blu nella parte inferiore della citata figura. Nella parte superiore sinistra ho riportato il lobo di radiazione azimutale per 0.5X (verde), 0.25X (rosso) e 0.125X (giallo), da cui mi pare si possa evincere che, come diceva se non erro Nerio, una antenna corta non e' che abbia un guadagno tanto minore; a mio avviso si nota anche che 0.125X timidamente si avvia verso il radiatore isotropico [lobo azimutale circolare come il lobo zenitale == sfera]. Nella parte inferiore sinistra ho riportato anche il lobo di radiazione zenitale a 0.125X... che proprio non ha differenze sostanziali con quello a 1X. Quindi... una antenna corta non sembra nascere male! A destra in alto, stesso discorso per la antenna lunga: in verde 2X, in rosso 3X ed in giallo 4X; siccome la realizzazione del collega si arresta a 2.5X, in nero ho riportato anche tale lobo di radiazione azimutale; a destra in basso i relativi lobi di radiazione zenitali, dove quello giallo - ovviamente - si riferisce a 3.5X, non 4X [sarebbe un punto]. Qui vediamo l'aspetto che ha catturato l'interesse del collega OM: il lobo [passando da 1X a 2X] si restringe, con un minimo incremento di guadagno, fino a far comparire [2.5X in nero] la nota coppia [mezzo pattern, se ne vede solo uno] di ulteriori lobi, che [3X] crescono a scapito del lobo iniziale che, come noto, poi [a 4X] sparisce. Al di la' del mezzo dB, che diventa 2dB a 2.5X, quello che si nota rispetto ad 1X (blu) e' che fra i 30 ed i 60 gradi [ben sappiamo che a 90 gradi non abbiamo radiazione] abbiamo una attenuazione, che varia fra i 2dB, i 6dB, i 12dB.
Quindi [giriamo in verticale il nostro dipolo orizzontale] un dipolo verticale lungo, in virtu' delle componenti a [diciamo] 45 gradi [oltre che per via di quelle a 90 gradi assenti, tipiche del dipolo verticale] minori, potra' essere [in una considerazione Perfect Ground] maggiormente silenzioso rispetto ad un dipolo verticale classico (1X). Ovviamente fino a 2X/2.5X, poi peggiora.
La sua realizzazione e la mia analisi preliminare
Al di la' dell'aspetto di omnidirezionalita' del lobo azimutale di un dipolo verticale rispetto ad un dipolo orizzontale [bw@-3dB=80 gradi], in figura ho riportato dal lato destro i lobi di radiazione sul piano zenitale della verticale in oggetto [2X] e di dipoli verticali classici [1X] posti a 0.3 (giallo, basso e silenzioso), 0.6 (verde, identica altezza) e 0.9 (rosso, le cime dei due dipoli sono alla stessa altezza, identico ingombro) lambda di altezza dal suolo. A sinistra il confronto e' con dipoli [1X] orizzontali posti a 0.5 e 1.0 lambda dal suolo.
Ritengo plausibili i valori di G ottenuti dal modello per le componenti zenitali di interesse,
che riporto in tabella, ingegneristicamente arrotondati a 0.5dB.
| HDIP10 | 1.0 | 2.0 | -5.0 | 5.0 | -0.5/90 | 5.0/50 | +2.5/-3.0 |
| HDIP05 | 0.5 | -3.5 | -11.0 | 0.0 | -0.5/90 | 6.0/30 | -3.0/-9.5 |
| VDIP03 | 0.3 | -6.0 | -13.0 | -3.0 | -24.0/85 | 0.0/30 | +18.0/-6.0 |
| VDIP06 | 0.6 | -2.5 | -9.0 | 0.5 | -19.5/85 | 0.5/30 | +17.0/-3.0 |
| VDIP09 | 0.9 | -0.0 | -7.0 | 2.5 | -23.0/85 | 0.5/30 | +23.0/-0.5 |
| VD2X06 | 0.6 | -1.0 | -7.5 | 2.0 | -33.0/85 | -0.5/30 | +32.0/-0.5 |
Note finali
- Un dipolo orizzontale ha G+6/+5dB quando passa da H=0.5 a h=1.0
- Un dipolo orizzontale ha FtT+5.5/+6.5 se passa da H=0.5 a h=1.0
- Un dipolo verticale ha G+4/+3.5 quando passa da H=0.3 a h=0.6
- Un dipolo verticale ha G+6/+5.5 quando passa da H=0.3 a h=0.9
- Un dipolo verticale ha Fts+3/-2.5 (FtT-1/-6) se ad H=0.6 vs 0.3/0.9
- Un dipolo verticale ha G+1.5 e Fts+2.5 (FtT+15) ad H=0.6 se 2X vs 1X
- Un dipolo orizzontale ha G+4/+4.5 se H=1.0 vs dipolo verticale ad H0.6
- Un dipolo orizzontale ha G+2/+3 se H=0.5 vs dipolo verticale ad H0.3
In considerazione delle complicazioni derivanti dall'adattamento, specialmente per un sistema multibanda, non so se il gioco vale la candela... ma qui passo la palla a chi ha maggiori skill rispetto ai miei! E torno alla mia quad...