Yagi e gamma match

[IK7JWY]

oggi, approfittando della bella giornata e anche per necessità , visto che ho smontato la monobanda dei 20m in attesa di montare una OWA per i 10m in corso di realizzazione, dopo un doveroso giro in moto, sono salito in terrazza e ho ripreso i vari pezzi della vecchia 5 elementi ARRL-design che avevo messo da parte alcuni anni fa con il calare dell'attività solare.
Per ora ho montato il boom e l'ho messo sul mast, con il carrello rotore ad altezza d'uomo. Di questa antenna ho fatto la modellazione praticamente con tutti i software NEC-based in circolazione , dal MMANA al 4NEC2 passando per EZNEC. All'epoca l'antenna era dotata di gamma match ma dalla modellazione effettuata con qualsiasi software è sempre venuto fuori che potrei benissimo alimentarla senza gamma match. Allego la curva di risposta dell'antenna sull'intera banda dei 28 MHz.



Ovviamente non è una OWA, quindi salendo di frequenza ad un certo punto il ROS sale troppo. Ma visto che io sono appassionato di CW e quindi me la spasserò quasi sempre sulla parte bassa dei 28 MHz, questa curva mi va benissimo.
Ora la domanda è: ma se senza gamma match il ROS è così accettabile, perchè veniva previsto nel progetto di questa antenna ? (ma il discorso si può applicare in moltissimi altri casi).
Solo considerazioni meccaniche ? (col gamma match il radiatore resta intero)
E' vero che per ora è solo teoria, ma dopo l'esperienza avuta con la OWA 6el per i 20m (curva ROS teorica praticamente sovrapponibile a quella misurata !), sono convinto che non avrò sorprese ora che nei prossimi giorni monterò anche elementi e radiatore.

[i4fyf]

Re: Yagi e gamma match

una yagi con alimentazione diretta !? era alimentata con gamma m. ?
elemento driver intero? (non dipolo!)
?????????????????????????


eh?

[IK7JWY]

Re: Yagi e gamma match

Si, la yagi in questione, che fu comunque autocostruita con misure prese dall'ARRL Antenna Handbook, era alimentatacon gamma match. Negli anni seguenti mi sono poi divertito a modellarla con i vari software e la risposta è stata sempre che potrei fare a meno dal gamma match. Mi era venuto il dubbio che il ROS accettabile fosse dovuto alla particolare altezza dal suolo a cui modellavo l'antenna, così ho rifatto i calcoli in free space e la risposta è stata : Z = 49 + j1,5 ! A che mi servirebbe il gamma match ?!?

[i4ewh]

Re: Yagi e gamma match

Ma perchè quel J così scarso?

Paolo I4EWH

[IK7JWY]

Re: Yagi e gamma match

Ma perchè quel J così scarso?
Paolo I4EWH

Effettivamente c'era qualcosa che non quadrava. Di anni, da quando smontai la mono dei 10m, ne sono passati 4-5 per cui solo oggi mi sono ricordato, andando a misurare per verifica la lunghezza dei vari elementi, che le misure che trovo nei files di modellazione non sono quelle originali dell'ARRL Antenna Handbook, ma quelle derivanti da una ottimizzazione fatta a suo tempo (dopo aver smontato l'antenna) per poter fare a meno del gamma match quando avrei deciso di rimontarla
E va bene, oggi evidentemente è festa anche per gli ultimi neuroni rimasti



In effetti, rimettendo le misure originali ARRL la Z scende parecchio e quindi in quel caso serve il gamma match o altro sistema di adattamento di impedenza.

[i4fyf]

Re: Yagi e gamma match

infatti,
yagi cosi' fatta , senza adattamento ??

interessante ma forse impossibile.

fyf

[IK7JWY]

Re: Yagi e gamma match

interessante ma forse impossibile.

Impossibile non credo che sia. Come scrivevo prima, con l'ottimizzazione che feci a suo tempo ottengo una curva del ROS di tutto rispetto su una buona parte della banda dei 10m. Chiaramente, con queste antenne è un pò come la storia della coperta corta, se tiri da una parte scopri dall'altra..
Nel caso specificio, quello in cui perde un pò l'antenna, a vantaggio della facilità di collegamento al cavo coassiale a 50 OHm è il rapporto front/back, ma tutto sommato neanche troppo. Allego il solido di radiazione ottenuto con 4NEC2.



Si nota un "bernoccolo" un pò pronunciato sui 120 gradi di angolo verticale e che ha un'apertura azimutale sempre sui 120 gradi. Questo fa diminuire il F/B complessivo ma alla fine, visto che siamo ad angoli alti non è che dia fastidio più di tanto.
Comunque, ora il boom è montato sul mast, non mi resta che montare anche gli elementi come da misure ottenute con l'ottimizzazione e misurare il risultato con l'antenna analyzer.

[i7phh]

Re: Yagi e gamma match

Se domani continua con questo ventaccio, ho paura che ti sarà difficile assemblare gli elementi :-)

[IK7JWY]

Re: Yagi e gamma match

Se domani continua con questo ventaccio, ho paura che ti sarà difficile assemblare gli elementi :-)

Mah, una volta tanto il vento non ha dato fastidio...

Bene, oggi ho montato elementi e radiatore. Notare dalle foto che ho usato quello che avevo per isolare il radiatore dal boom, mentre ho lasciato gli altri elementi come erano stati a suo tempo previsti, cioè connessi meccanicamente ed elettricamente al boom.


particolare isolatori radiatore

Solito setup per le misure: analizzatore di antenna AIM4170 con connessione bluetooth al notebook, quindi niente cavo coassiale tra analizzatore e antenna.


AIM4170 con bluetooth sistemato sul boom


notebook connesso via bluetooth all'analizzatore di antenna

Antenna alzata all'altezza consentita dal primo ordine di controventi del traliccio (non mi andava di toglierli e rimetterli, tanto la sistemazione non è ancora quella definitiva..)
Ancora una volta risultati dei vari software NEC pienamente confermati dalla realtà fino all'ultimo kHz ! Notare la curva teorica del ROS come sfornata da 4NEC2 e quella misurata in loco, praticamente identiche. L'altezza dal suolo è la stessa sia nel file 4NEC2 sia in loco (circa 3,5 metri)


curva teorica calcolata da 4NEC2


curva misurata da AIM4170

[i4ewh]

Re: Yagi e gamma match

L' idea di tirare su anche l' analizzatore è fantastica!

Paolo I4EWH

[iz7cdb]

Re: Yagi e gamma match

L' idea di tirare su anche l' analizzatore è fantastica!

Paolo I4EWH

e non hai visto ancora i risultati della OWA 6 el........

GOOOOOOOOOOOOD JOB Art!

[IT9BLB]

Re: Yagi e gamma match

Art, se la simulazione risponde alla realtà - o giù di lì - puoi certamente andare con l'alimentazione diretta.
In base alle mie esperienze, preferisco sempre utilizzare l'alimentazione con l'AIRPIN o BETA-MATCH (Hy-Gain) per avere il radiatore elettricamente a massa. Il GAMMA-MATCH l'ho abbandonato da tempo per ragioni di una certa asimmetria del lobo di radiazione e per esperienze di scariche del dielettrico (salsedine, polvere e amenità varie sempre in agguato). Su frequenze alte: dipolo chiuso e balun 4:1 in cavo (anche in questo caso il dipolo va elettricamente a massa).
Odio l'idea che, in caso di maltempo, si crei una differenza di potenziale fra i due semidipoli in un sistema con alimentazione diretta del dipolo 1/2 onda aperto.

Joe/BLB

[IK7JWY]

Re: Yagi e gamma match

HI Joe,
pienamente d'accordo sui problemi del gamma match.
In merito alla connessione elettrica del radiatore con la terra, sarebbe sicuramente preferibile come protezione dall'elettricità statica. Se invece l'antenna dovesse essere colpita da un fulmine non credo che la connessione a terra del radiatore salverebbe la radio se in quel momento connessa al cavo coassiale..
Comunque, volendo mettere a terra il radiatore diviso in due , senza usare l'Hairpin (che nel mio caso non so se sarebbe possibile usare, visto che l'impedenza dell'antenna è già prossima a quella del cavo coassiale), si potrebbe ricorrere alla bobinetta di cortocircuito montata in parallelo al radiatore. Considerata la frequenza in gioco, per non alterare troppo l'impedenza complessiva nel punto di alimentazione (parallelo di due impedenze, quella dell'antenna e quella della bobina di cortocircuito), basterebbe una induttanza agevole da realizzare e dimensioni contenute. Piuttosto, se si lavorasse in QRP tutto sarebbe più semplice...
A questo punto è una prova che farò, tanto questa antenna su cui ho lavorato ieri è una antenna "cavia", messa su giusto per avere una finestra sui 10m in attesa che sia pronta la OWA.

[i7phh]

Re: Yagi e gamma match

HI Joe,
pienamente d'accordo sui problemi del gamma match.
In merito alla connessione elettrica del radiatore con la terra, sarebbe sicuramente preferibile come protezione dall'elettricità statica. Se invece l'antenna dovesse essere colpita da un fulmine non credo che la connessione a terra del radiatore salverebbe la radio se in quel momento connessa al cavo coassiale..
Comunque, volendo mettere a terra il radiatore diviso in due , senza usare l'Hairpin (che nel mio caso non so se sarebbe possibile usare, visto che l'impedenza dell'antenna è già prossima a quella del cavo coassiale), si potrebbe ricorrere alla bobinetta di cortocircuito montata in parallelo al radiatore. Considerata la frequenza in gioco, per non alterare troppo l'impedenza complessiva nel punto di alimentazione (parallelo di due impedenze, quella dell'antenna e quella della bobina di cortocircuito), basterebbe una induttanza agevole da realizzare e dimensioni contenute. Piuttosto, se si lavorasse in QRP tutto sarebbe più semplice...
A questo punto è una prova che farò, tanto questa antenna su cui ho lavorato ieri è una antenna "cavia", messa su giusto per avere una finestra sui 10m in attesa che sia pronta la OWA.

Penso che il discorso della bobinetta sia da approfondire e testare.
Ho usato tale sistema su antenne verticali ed ha funzionato benissimo senza influenzare minimamente il funzionamento.
Corto perfetto per la DC.

Le due OWA 10M sono quasi pronte, solo da finire i due boom :-)

[IT9BLB]

Re: Yagi e gamma match

HI Joe,
pienamente d'accordo sui problemi del gamma match.
In merito alla connessione elettrica del radiatore con la terra, sarebbe sicuramente preferibile come protezione dall'elettricità statica. Se invece l'antenna dovesse essere colpita da un fulmine non credo che la connessione a terra del radiatore salverebbe la radio se in quel momento connessa al cavo coassiale...

Hi per il fulmine..... ovviamente mi riferivo solo all'elettricità statica, alla rumorosità dell'antenna e ai conseguenti rischi per l'RX.

Comunque, volendo mettere a terra il radiatore diviso in due , senza usare l'Hairpin (che nel mio caso non so se sarebbe possibile usare, visto che l'impedenza dell'antenna è già prossima a quella del cavo coassiale), si potrebbe ricorrere alla bobinetta di cortocircuito montata in parallelo al radiatore..

L'hairpin è comunque utilizzabile rimodellando (accorciando) le dimensioni del dipolo.

Considerata la frequenza in gioco, per non alterare troppo l'impedenza complessiva nel punto di alimentazione (parallelo di due impedenze, quella dell'antenna e quella della bobina di cortocircuito), basterebbe una induttanza agevole da realizzare e dimensioni contenute. Piuttosto, se si lavorasse in QRP tutto sarebbe più semplice...

Io davo per scontato di lavorare QRP

A questo punto è una prova che farò, tanto questa antenna su cui ho lavorato ieri è una antenna "cavia", messa su giusto per avere una finestra sui 10m in attesa che sia pronta la OWA.

Facci sapere......