dimensionamento shunt per il DC ground delle antenne

[IZ7PDX]

Re: dimensionamento shunt per il DC ground delle antenne

Decisamente un argomento controverso ove ognuno propone la propria "ricetta" come Guido anticipava.
Gianni del resto senza calcoli dici comunque il vero, c'è sempre da imparare nella vita e m piace credere di essere sempre meno ignorante ponendomi il problema.
(Alle superiori il prof di elettronica mi diceva sempre: Luigi non porti troppe domande, fai così e basta; io facevo sempre il contrario).

Ho trovato una logica descrizione del problema in un forum simile al nostro, devo dire che quella di Sergio I3MU mi soddisfa notevolmente:

"Nel passato la regola dell'induttanza di corto
veniva calcolata così

10uH x Mhz

es 10uH x 7Mhz = 70uH

La reattanza XL di questa induttanza alla frequenza
di funzionamento è già sufficientemente grande.

per cui al punto di alimentazione abbiamno
una XL (molto grande) in parallelo con la Ra=50 Ohm

per cui, come nel parallelo delle resistenze, vince sempre
la resistenza di valore inferiore.

La reattanza di 10uH a 7Mhz vale XL=440 Ohm

Il parallelo di due resistenza è Requ=(R1xR2)/(R1+R2)

(440x50)/(440+50)= 22000/490=45 Ohm

tra 45 e 50 Ohm non c'è praticamente differenza
dal punto di vista di adattamento.


Ovvio se uso una maggiore induttanza di corto
(non fa assolutamente male)
ci avvicineremo sempre di più ai 50 Ohm
ma non ne vale assolutamente la pena.

Non è necessario realizzare questa induttanza
con filo di grossa sezione.

Questa è la semplice giustificazione matematica
in modo da togliere dal campo concezioni esoteriche.

Vi saluto Sergio"

http://www.arifidenza.it/forum/topic...OPIC_ID=184117

Quindi OBBLIGATORIAMENTE il parallelo della reattanza induttiva modifica (se pur di poco) l'impedenza dell'antenna, fatto che avevo riscontrato anche nella santa pratica.
Se siamo zelanti si potrebbe elevare la reattanza a valori maggiori affinchè la Zin=Zout ma come Sergio sottolinea non ne vale la pena.

X= ω·L= 2π·f·L

Ovviamente al diminuire della frequenza (f) si avrà una diminuzione del valore della reattanza per un induttore, quindi per le bande basse (vedi 80m e 160m) per conservare l'impedenza naturale dell'antenna è necessario incrementare le spire della bobina e di conseguenza mantenere una reattanza sufficientemente alta.
Per frequenze che tendono ad infinito un induttore di poche spire (anche una) può essere considerato un circuito aperto!
La vita è bella...

[IZ7PDX]

Re: Verticali a confronto

La soluzione te l'hanno già data: mettere un'induttanza, il cui valore della reattanza alla frequenza più bassa è circa 10 volte l'impedenza dell'antenna, è un ottimo compromesso.
Idealmente, perché sia totalmente ininfluente, dovrebbe avere una reattanza (induttanza) infinita, ma il mondo ideale non esiste
Quindi, per un'antenna che scende sino a 7MHz, in parallelo a 50 ohm ci dovrebbe andare un'induttanza che abbia una reattanza di 500 ohm a 7MHz, ovvero: 500 ohm / (2 x pigreco x 7MHz) = 11,368uH che possiamo arrotondare a 12uH
Come puoi vedere dalle due catture dello schermo di Sim Smith, se a ad un carico di 50 ohm perfettamente resistivi metto in parallelo un'induttanza da 12uH, a 7MHz l'impedenza varia pochissimo, diventando 49,53 + j4,69 ohm, pari ad un ROS di 1,09:1; se invece metto in parallelo un'induttanza da soli 1,2uH, l'impedenza diventa 26,34+j24,84 ohm, pari ad un ROS di 2,49:1
Ma a 144MHz, con 1,2uH avrei 49,88+j2,29 ohm, pari ad un ROS di 1,04:1
Spero di essere stato sufficientemente chiaro
73 de Guido, ik2bcp

Grazie Guido, stavo scrivendo nel frattempo.
Anche questa tua risposta ora mi soddisfa e scusa l'insistenza.

[ik2bcp]

Re: Verticali a confronto

Grazie Guido, stavo scrivendo nel frattempo.
Anche questa tua risposta ora mi soddisfa e scusa l'insistenza.

Nessun problema Luigi, anzi, sono contento che ci sia chi vuole capire e, nei miei limiti, cerco di spiegare volentieri quello che so, o, per meglio dire, che penso di sapere
73 de Guido, ik2bcp

[IZ7PDX]

Re: dimensionamento shunt per il DC ground delle antenne

Haaa, sono io che devo ringraziare te e Gianni che sempre, con pazienza, siete disponibili ad approfondire tali argomenti... è facile dire è così e basta!

Spesso si agisce per tentativi e si centra l'obbiettivo ma poi non si comprende le mere ragioni fisiche di ciò che accade.

Grazie.

[i2vgo]

Re: dimensionamento shunt per il DC ground delle antenne

Ieri il mitico Art ha segnalato, http://www.hamradioweb.org/forums/sh...ad.php?t=27209
il vostro thread del 2013 di cui non ero a conoscenza.
Ho dato un rapida lettura: nulla da dire ai tanti e diversi saggi ed esperti commenti al fine dell'obiettivo finale.
Incuriosito della risposta di Art ad Andrea da dove arriva la ricetta " porre la XL 10 volte l’impedenza di antenna "e dai alcuni commenti di questa discussione :
Luigi
Come definisci in pratica il valore esatto dell'induttanza, esiste una formula matematica?
Spesso si agisce per tentativi e si centra l'obbiettivo ma poi non si comprende le mere ragioni fisiche di ciò che accade.
Gianni
Il valore lo trovi sperimentalmente fino a quando con e senza, nulla cambia ai fini dell'impedenza.
IW5EIJ
Una delle ricette mi avevano insegnato a avvolgere una bobinetta con un valore di impedenza che alla frequenza più bassa dell'antenna, fosse almeno 10 volte l'impedenza d'antenna.

Ho riflettuto che, in effetti, le nostre bibbie ARRL quasi mai, hanno fornito il calcolo teorico di progettazione per valutare a priori il limite insuperabile da chiunque, per poi a posteriori, costruire per verificare (chi ci riesce) di quanto ci siamo avvicinati al teorico. Oppure sapere a priori quale parametro è penalizzato migliorandone altri. Mi riferisco anche a baluns, trasformatori d’impedenza, adattatori e infine la bobinetta di corto circuito della discussione. Hanno sempre fornito una spiegazione più o meno reale (spesso falsata)
Formule semplificate contenenti dei numeri fissi, di cui non si conosce come sono stati ricavati e si perde con il tempo il loro scenario di validità. Di norma sono schemi con valori già forniti alcuni accompagnati da misure dopo la loro costruzione. Sono sempre sperimentazioni empiriche: semplici se dominiamo il circuito su un tavolo, problematiche su un impianto di antenna. Anche l’ottimo lavoro di simulazione del caro Guido, stando seduto su una scrivania, raffinato, ma è pur sempre un’analisi a posteriori.

In allegato trovate un mio metodo (forse se ne possono trovare altri) per ricavare un’equazione matematica (come chiedeva Luigi) per calcolare l’induttanza fissato: il ROS che si vuole ottenere alla frequenza minima. Formula che ho inserito velocemente in poche righe di Excel. (Qualcuno saprà fare meglio di me).
Inserite impedenza antenna, R0, Frequenza minima, ROS desiderato, otterrete il valore d’induttanza. In figura a chi interessa il percorso matematico per ricavare la formula della L, dal modello fissato.

HRW Staff
In questa si può continuare a discutere del dimensionamento dello shunt per cortocircuitare la corrente continua nelle antenne che non lo siano già in partenza.

Segnalo al HRW Staff che questo mio metodo non serve solo per il calcolo di shunt in DC, ma l’approccio è il medesimo per il calcolo di qualsiasi induttanza di oggetti necessari (Balun tensione o corrente, trasformatori d’impedenza, sommatori induttivi, divisori induttivi, forchette induttive ecc) che volente o nolente la loro induttanza reale, equivalente o mutua induttanza, si trovi in parallelo all’impedenza d’antenna o altro carico.
73
Gianfranco de I2VGO
ARI Lissone