20m-17m - 3 el - open sleeve - verifica modello

[ik2bcp]

Re: 20m-17m - 3 el - open sleeve - verifica modello

Ciao Enzo,
il tab Resonance di MMANA non ha niente a che vedere con l'adattamento, ma non fa altro che calcolare il valore di L e C in un circuito risonante, fissata una determinata reattanza.
Praticamente, dietro non ci sono altro che le due classiche formulette:
L uH = Xl ohm / (2 x pigreco x F MHz)
C pF = 1000000 / (2 x pigreco x Xc ohm)
73 de Guido, ik2bcp

[iw7dmh]

Re: 20m-17m - 3 el - open sleeve - verifica modello

Ok, sembrava troppo facile ...

Quindi si deve sempre partire dall'impedenza misurata sul punto di alimentazione (quando X è circa zero), poi si deve applicare il procedimento che hai illustrato quindi, individuato il valore di L, si calcolano la dimensioni di L.

Grazie e 73'
Enzo
IW7DMH

[ik2bcp]

Re: 20m-17m - 3 el - open sleeve - verifica modello

Ok, sembrava troppo facile ...

Quindi si deve sempre partire dall'impedenza misurata sul punto di alimentazione (quando X è circa zero), poi si deve applicare il procedimento che hai illustrato quindi, individuato il valore di L, si calcolano la dimensioni di L.

Grazie e 73'
Enzo
IW7DMH

Esatto!
73 de Guido, ik2bcp

[iw7dmh]

Re: 20m-17m - 3 el - open sleeve - verifica modello

Salve a tutti,

stavo rileggendo alcune delle precedenti risposte e mi sono soffermato sulla questione delle perdite introdotte dalle bobine di carico.
Mi chiedevo se c'è un modo per misurare il Q delle bobine una volta che sono state realizzare e di conseguenza risalire al valore della resistenza (di perdita) delle stesse.
Non mi è chiaro se nel momento in cui si misura l'induttanza (con l'analizzatore d'antenna) il valore di R che viene mostrato rappresenta già il valore della resistenza della bobina, indipendentemente dal valore della reattanza, oppure se la resistenza di perdita deve essere misurata facendo in modo che la reattanza diventi zero (ad esempio con un circuito RLC serie con C variabile).
Per esempio, nella foto allegata c'è la misura di una delle due bobine della mia prova. La R che viene visualizzata è già la R di perdita della bobina oppure devo leggere la R dopo aver portato la X a zero con un circuito di adattamento?

Inoltre, nel caso del dipolo, applicando la formula dell'efficienza che dovrebbe essere la seguente

%Eff = 100 x R_irr / (R_irr + R_perd) (R_irr = resistenza di irradiazione ed R_perd = resistenza di perdita)


la R_perd è uguale alla somma della R delle due bobine?

Grazie per l'aiuto
73' Enzo

[ik2bcp]

Re: 20m-17m - 3 el - open sleeve - verifica modello

Mi chiedevo se c'è un modo per misurare il Q delle bobine una volta che sono state realizzare e di conseguenza risalire al valore della resistenza (di perdita) delle stesse.
Non mi è chiaro se nel momento in cui si misura l'induttanza (con l'analizzatore d'antenna) il valore di R che viene mostrato rappresenta già il valore della resistenza della bobina, indipendentemente dal valore della reattanza, oppure se la resistenza di perdita deve essere misurata facendo in modo che la reattanza diventi zero (ad esempio con un circuito RLC serie con C variabile).

Ciao Enzo,
per fare una misura con una buona precisione, usando un analizzatore non professionale, è meglio realizzare questo banco di misura:
L'induttanza la colleghi in serie ad un buon condensatore con un valore tale da avere un circuito risonante serie ad un frequenza vicina a quella di utilizzo.
In serie ci colleghi anche una resistenza anti-induttiva da circa 50 ohm (il valore misuralo con precisione), perchè gli analizzatori hanno una maggiore precisione con un carico vicino ai 50 ohm.
Essendo il Q di un buon condensatore trascurabile (la ESR, ovvero, la resistenza parassita è molto bassa), la resistenza parassita dell'induttanza sarà la differenza tra il valore letto alla frequenza di risonanza, meno il valore della resistenza in serie da circa 50 ohm.
73 de Guido, ik2bcp

[iw7dmh]

Re: 20m-17m - 3 el - open sleeve - verifica modello

Ciao Guido,

ti ringrazio per la risposta, nel fine settimana cercherò di fare delle prove con un po' di ammennicoli riciclati.

Nel frattempo ho trovato un programmino di K6STI che consente di calcolare la perdita ed il Q della bobina in base alle dimensioni fisiche, al tipo di conduttore utilizzato ed al materiale utilizzato per il supporto. http://ham-radio.com/k6sti/COIL.ZIP

Potrebbe essere utile soprattutto se, dopo aver fatto le misure che hai suggerito tu, il risultato è paragonabile a quello predetto.


Grazie ancora e
73' de Enzo, iw7dmh

[iw7dmh]

Re: 20m-17m - 3 el - open sleeve - verifica modello

Salve ho realizzato il ponte di misura che mi ha suggerito Guido con i seguenti componenti:

- 2 resistori da circa 100 Ohm;
- 1 condensatore variabile in aria di capacità 6-120 pF
- 4 condensatori in mica da 30 pF che possono essere collegati in parallelo portando la capacità complessiva a 240 pF

Come si vede dalla terza foto il valore della sola resistenza è di 52,8 Ohm ma c'è una piccola reattanza capacitiva che non sono riuscito a rendere più bassa. Molto probabilmente è dovuta ai cavi che si trovano all'interno della scatoletta (in effetti la disposizione degli elementi non è proprio ottimale).

Collegando l'induttore il valore della resistenza misurata è di 55,6 Ohm.
Facendo i conti (se non sono sbagliati) si ottiene:

R_perd = 55,6 - 52,8 = 2,8 Ohm

Q= 2 x p x F x L / R_perd = 2 x 3,1415 x 28,2 x 1,536 / 2,8 = 97,2

%Eff = 100 * 14,4 / (14,4 + 2 x 2,8) = 72%

Quindi il dipolo perde circa il 30% a fronte di un dimezzamento delle dimensioni fisiche, che secondo me non è malissimo ...

La sfida è realizzare delle bobine con un Q migliore (ma questo si sa bene).

Grazie Guido e cari 73'
IW7DMH

[ik2bcp]

Re: 20m-17m - 3 el - open sleeve - verifica modello

R_perd = 55,6 - 52,8 = 2,8 Ohm
Q= 2 x p x F x L / R_perd = 2 x 3,1415 x 28,2 x 1,536 / 2,8 = 97,2
%Eff = 100 * 14,4 / (14,4 + 2 x 2,8) = 72%
Quindi il dipolo perde circa il 30% a fronte di un dimezzamento delle dimensioni fisiche, che secondo me non è malissimo ...

Ottimo lavoro Enzo!
Un Q di 100 non è poi così male e l'efficienza dell'antenna è tale che non credo sia necessario cercare di migliorarlo.
Il discorso cambia quando la resistenza d'irradiazione diventa molto bassa e allora anche i decimi di ohm "pesano".
Non mi ricordo più chi le aveva realizzate, ma avevo visto delle bobine spettacolari per caricare una Yagi degli 80m: il loro Q veniva dichiarato circa 300-350...
73 e complimenti ancora de Guido, ik2bcp

[iw7dmh]

Re: 20m-17m - 3 el - open sleeve - verifica modello

Dopo la "divagazione" sulle bobine di carico ho ripreso la simulazione della open-sleeve.
Sono partito dalla banda dei 30 metri e poi ho provato ad aggiungere la banda dei 20 e quella dei 17.
Questa volta mi sono cimentato con EZ-NEC e, sperando di averlo usato correttamente, anche con qualche difficoltà, sono riuscito a far risuonare l'antenna su tutte e tre le bande ottenendo dei valori di F/B, guadagno e ROS che mi sembrano accettabili.
L'antenna è un po' "nervosa" nel senso che quando si spostano alcuni elementi poi si deve rifare il giro degli altri per rimettere le cose a posto, ma comunque un compromesso lo trovo sempre.

Questa versione dovrebbe essere "fattibile", ma ho due quesiti da porre:

1- sulla banda più bassa (30m) ho una impedenza di circa 30 Ohm: per avere i 50 Ohm mi basta un adattamento con hairpin senza compromettere nulla. E' corretto?

2- una volta realizzata l'antenna, mi è chiaro come portare in risonanza i vari dipoli, ma "sul campo" come si fa la taratura (soprattutto dei riflettori) per avere un buon rapporto F/B?

Per la taratura degli elementi, sul programma di simulazione, seguo questa procedura:

• Aggiungere al modello il driver o l'elemento
• Portarlo in risonanza (tramite le sezioni più esterne) alla frequenza di lavoro F0.
• Misurare l’impedenza e spostare il driver avanti ed indietro sul boom fino ad ottenere l’impedenza di 50 Ohm
o Z più alta -> avvicinare il driver dei 20 al driver dei 30
o Z più bassa -> allontanare il driver dei 20 dal driver dei 30
• Riportare in risonanza il driver dei 20
• Installare il riflettore, misurare l’impedenza
• Misurare l’impedenza e spostare il driver dei 20 avanti ed indietro sul boom fino ad ottenere l’impedenza di 50 Ohm
o Z più alta -> avvicinare il driver dei 20 al driver dei 30
o Z più bassa -> allontanare il driver dei 20 dal driver dei 30

[iw7dmh]

Re: 20m-17m - 3 el - open sleeve - verifica modello

Dopo la "divagazione" sulle bobine di carico ho ripreso la simulazione della open-sleeve.
Sono partito dalla banda dei 30 metri e poi ho provato ad aggiungere la banda dei 20 e quella dei 17.
Questa volta mi sono cimentato con EZ-NEC e, sperando di averlo usato correttamente, anche con qualche difficoltà, sono riuscito a far risuonare l'antenna su tutte e tre le bande ottenendo dei valori di F/B, guadagno e ROS che mi sembrano accettabili.
L'antenna è un po' "nervosa" nel senso che quando si spostano alcuni elementi poi si deve rifare il giro degli altri per rimettere le cose a posto, ma comunque un compromesso lo trovo sempre.

Questa versione dovrebbe essere "fattibile", ma ho due quesiti da porre:

1- sulla banda più bassa (30m) ho una impedenza di circa 30 Ohm: per avere i 50 Ohm mi basta un adattamento con hairpin senza compromettere nulla. E' corretto?

2- una volta realizzata l'antenna, mi è chiaro come portare in risonanza i vari dipoli, ma "sul campo" come si fa la taratura (soprattutto dei riflettori) per avere un buon rapporto F/B?

Per la taratura degli elementi, sul programma di simulazione, seguo questa procedura:

• Aggiungo al modello il driver o l'elemento
• Lo portarlo in risonanza (tramite le sezioni più esterne) alla frequenza di lavoro F0.
• Misuro l’impedenza su F0 e sposto il driver os avanti ed indietro sul boom fino ad ottenere un'impedenza vicina a 50 Ohm

se Z è più alta -> avvicinare il driver os al driver alimentato
se Z più bassa -> allontanare il driver os dal driver alimentato

Grazie e 73'
Enzo
IW7DMH

[iw7dmh]

Re: 20m-17m - 3 el - open sleeve - verifica modello

Rimetto le immagini perché le altre non si vedono bene.

73