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FORUM RADIOAMATORIALE - Dubbio adattatore di impedenza con cavo coassiale

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Autore

Discussione

iw7dmh

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Inserito il - 04/10/2014 : 07:57:17

Ciao a tutti,

ho un dubbio su come è possibile adattare l'impedenza di una antenna, in questo caso un loop full size per i 20 metri, tramite stub lambda/4 con cavo coassiale a 75 Ohm.
Per i loop full size, chiusi, l'impedenza canonica è fissata a 112 Ohm, e facendo i calcoli si ottiene il valore di 75 Ohm che prevede, appunto, l'utilizzo di un cavo coassiale come RG11 o RG59.
Nel mio caso, invece, l'impedenza misurata alla base del loop, senza alcun coassiale intermedio, è di 70 Ohm ed i calcoli mi dicono che dovrei utilizzare del cavo da 59 Ohm.
La domanda è se esiste un modo per adattare l'impedenza usando comunque del cavo a 75 Ohm ma tagliato ad una misura diversa da lambda / 4.
Ricordo di aver letto da qualche parte che con il cavo a 75 Ohm, tagliato ad una diversa lunghezza, è possibile adattare un range abbastanza ampio di impedenza, ma forse sto ricordando male.

Grazie e 73'
Enzo
iw7dmh

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I0JX

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Inserito il - 04/10/2014 : 08:46:56
Guarda se lo schema sotto riportato può aiutarti. Saluti. Antonio I0JX Immagine: 187,95 KB
Modificato da - I0JX in data 04/10/2014 08:49:16


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iw2fnd

Moderatore

Inserito il - 04/10/2014 : 20:49:30

Il trasformatore a Lambda/4 funziona su una banda piuttosto stretta di frequenze e deve necessariamente essere lungo lambda/4.
L'impedenza caratteristica del cavo è giustamente quella che dici Tu (59 Ohm) ma sappi che il trasformatore funziona solo per la parte reale dell'impedenza. Quindi mi aspetto che Tu abbia misurato 70 Ohm alla risonanza (cioè con X=0).

Se così fosse alla distanza di 0,137 lambda dal punto in cui hai misurato 70 Ohm metti un T ed in paralleo uno spezzone di cavo, con in fondo un corto, lungo 0,198 lambda. L'oggettino si chiama stub e, se misuri correttamente gli spezzoni, vedrai che funziona.

'73 de iw2fnd Lucio

Modificato da - iw2fnd in data 04/10/2014 20:52:14

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iw7dmh

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Inserito il - 05/10/2014 : 11:15:51

Grazie per le vostre risposte.
L'obiettivo che vogliamo raggiungere è ottenere un ros molto basso per riuscire ad usare senza problemi un amplificatore lineare.
Stiamo volta per volta accorciando l'antenna per portare la X a zero ed avere il tanto ambito ros a 1.
La soluzione con il cavo coassiale sembra la più facile da realizzare.
Ad Antonio vorrei chiedere se la formula della cotangente si può usare con qualsiasi combinazione di Z1 e Z2 oppure si deve sempre stare nei pressi di 50 e 70 Ohm per avere il risultato corretto.
A Lucio vorrei chiedere conferma che il metodo che ha suggerito lui sia quello che si usa sulle delta loop di alluminio, o meglio ancora uno schemino da seguire.

Scusate se sono di coccio
73' e buona domenica
iw7dmh

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I0JX

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Inserito il - 05/10/2014 : 13:48:34
Non so se ho capito bene: voi misurate una parte resistiva (R) di 70 ohm, mentre state variando la lunghezza dell'antenna al fine di portarla in risonanza (ovvero parte reattiva X = 0). Ma a questo punto, non vedo perchè perdere tempo a portare la X a 0 (a meno che questa attualmente non abbia un valore molto elevato). Infatti, utilizzando la tecnica dello stub suggerita da FND (che ha anche il vantaggio di richiedere solamente cavo a 50 Ohm), è possibile adattare a 50 Ohm una qualunque Z, anche se abbia componente X non nulla. Naturalmente le lunghezze degli spezzoni di cavo vanno ricalcolate. Per quanto riguarda la formula della cotangente, vale per qualsiasi Z1 e Z2, ma ha lo svantaggio di richiedere cavi che abbiano impedenze pari a quelle che si vogliono adattare, cosa spesso problematica. Se Z1 e Z2 fossero 50 e 75 Ohm, il problema chiaramente non si porrebbe, in quanto i cavi con quelle Z sono di normale reperibilità. Saluti. Antonio I0JX
Modificato da - I0JX in data 05/10/2014 13:50:13


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iw7dmh

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Inserito il - 05/10/2014 : 19:46:10

I0JX ha scritto:

Non so se ho capito bene: voi misurate una parte resistiva (R) di 70 ohm, mentre state variando la lunghezza dell'antenna al fine di portarla in risonanza (ovvero parte reattiva X = 0).

Ma a questo punto, non vedo perchè perdere tempo a portare la X a 0 (a meno che questa attualmente non abbia un valore molto elevato).

Sì abbiamo accorciato l'antenna fino ad ottenere una risonanza di circa 70 Ohm sull'intera banda.
La X invece, forse perché l'antenna è un po' bassa, ha un valore di circa 10 Ohm su una fetta di banda molto ampia e sembra diventare zero appena dopo i 14.00 MHz. Purtroppo il nostro sistema di misura non riesce ad andare fuori banda.

Adesso ho capito bene come usare la formula della cotangente, ma se riesco a capire meglio come funziona lo stub suggerito da Lucio uso direttamente quello.

Grazie ancora e 73'
Enzo
iw7dmh

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iw2fnd

Moderatore

Inserito il - 06/10/2014 : 00:30:41

Antonio Ti ha detto quello che avrei voluto dire io.

La correzione dell'impedenza con gli stub non è semplice da spiegare ma è descritta su tutti i libri che parlano di antenne nel capitolo che descrive la carta di Smith.
Di solito sono il tipico esempio di uso della stessa.
Ti consiglio il libro del Neri dal titolo Antenne volume 1 dove trovi il metodo descritto in modo semplice a pag 221. L'esempio a pag 236 mi sembra abbastanza chiaro e completo.

Ad ogni modo se vuoi avendo frequenza centrale, R ed X (col segno) Ti faccio i calcoli, sono abbastanza pratico.

'73 de iw2fnd Lucio

P.S. Per sapere il segno di X, aumenta un poco la frequenza e (con i parametri serie) vedi se la X aumenta è induttiva (segno più) se diminuisce è capacitiva (segno meno). Se sei intorno ad X = 0 il metodo non funziona.

Modificato da - iw2fnd in data 06/10/2014 00:32:53

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IZ2JGB

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Inserito il - 06/10/2014 : 00:58:38

PLAUSO MODE ( e relativo lecchinaggio ) ON

FND e JX sempre numero 1 quando c'e da applicare
la teoria alla pratica, cosa quasi sconosciuta ai teorici puri che a
parole bla bla bla, ma poi ....

PLAUSO MODE ( e relativo lecchinaggio ) OFF

Scusate per l' OT ma ci voleva.

73,
Giorgio

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73 de IZ2JGB

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IZ2JQE

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Inserito il - 06/10/2014 : 01:11:14
Ciao a tutti, ...scusa, Enzo, vi siete chiesti il motivo per il quale l'antenna presenta un'impedenza così bassa? Immagine: 85,94 KB Immagine: 82,87 KB Immagine: 74,82 KB Qui misuravo uno stub per una delta 17.... Le prime foto sono relative ad un carico non induttivo a 110 Ohm; le altre sono già definite.... 73s - Lello


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iz2hfg

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Inserito il - 06/10/2014 : 12:10:06

iw7dmh ha scritto:

<< Grazie per le vostre risposte.
L'obiettivo che vogliamo raggiungere è ottenere un ros molto basso per riuscire ad usare senza problemi un amplificatore lineare.
Stiamo volta per volta accorciando l'antenna per portare la X a zero ed avere il tanto ambito ros a 1........>>

Caro Vincenzo,
Scusa se chiedo ma non ho ben compreso qual'è l'effettiva preoccupazione.........forse l'amplificatore è a stato solido e quindi non fornisce tutta la potenza prevista per via dei eventuali protezioni?
Infatti se l'amplificatore fosse a tubi il "pigreco" consente adattamenti ben più ampi e senza alcun problema.

Inoltre per quanto riguarda l'antenna, ROS unitario e risonanza non sono "necessariamente" correlati.

Il punto è ricercare la risonanza (meglio ad altezza operativa) aldilà del ROS, successivamente se fosse necessario si opera per adattare l'impedenza al TX senza modificare le misure dell'antenna perché inevitabilmente sposteresti la risonanza con più o meno problemi di rendimento in base al tipo di antenna in essere.

franco

Modificato da - iz2hfg in data 06/10/2014 12:17:42

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73 de Franco, IZ2HFG
SWL I2-1794
- Alla prima luce del quinto giorno, all'alba, guarda ad Est.....
- Habere non haberi!
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- Sono sempre pronto ad imparare, non sempre a lasciare che mi insegnino.
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iw7dmh

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Inserito il - 06/10/2014 : 14:27:45

Ciao a tutti, cercherò di rispondere ad una domanda alla volta

@Lucio: ho entrambi i libri di Nerio Neri e li userò per imparare ad usare questo sistema di adattamento che prima d'ora non ho mai utilizzato. In caso di estrema necessità proverò a contattarti direttamente. Grazie davvero per la tua disponibilità. (Magari può essere lo spunto per un nuovo articolo su R.R.

)

@Lello: la delta in questione è una tribanda 10-15-20, due elementi, una ex Eco. L'antenna è stata rimessa in ordine con molta fatica isolando gli elementi radianti ed optando per un sistema di accordo specifico per ogni banda, e di conseguenza optando per tre discese separate. In ogni caso, anche quando ho realizzato la mia delta 2 elementi monobanda per i 20m, l'impedenza che misuravo era al di sotto dei 112 Ohm. Finora non abbiamo potuto fare molte prove dal momento che questa antenna è veramente enorme ed ogni volta si impiegano ore per accorciare ed allungare gli elementi.

@Franco: l'amplificatore è a stato solido, e comunque la radio, di suo, può arrivare fino a 200 Watt. Pertanto cerchiamo di far lavorare entrambi nel miglior modo possibile (se è possibile). Sappiamo bene che ROS e risonanza non sempre vanno di pari passo, specialmente in questo caso. Per tale ragione stavamo lavorando prima sul "portare a zero la reattanza" e poi sul "portare la Z ai fatidici 50 Ohm".

Grazie ancora a tutti per i consigli.

73' iw7dmh
Enzo

Modificato da - iw7dmh in data 06/10/2014 14:28:51

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i5owt

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Inserito il - 06/10/2014 : 16:07:10

Ciao Enzo,
le tre linee di discesa separate sono la miglior soluzione.
Avrai gia notato che la distanza tra gli el. influisce anche sull'impedenza.
Al di la della spaziatura che utilizzi (personalmente preferisco spaziature larghe), una volta portata in risonanza la puoi adattare ai 50 ohm in vari modi. Concordo, tanto per cambiare, con Franco.
73 piero

http://www.ik0ziz.it/Cap08.pdf

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piero

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I0JX

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Inserito il - 06/10/2014 : 16:09:06
Solo per rimettere un pò in ordine le idee: - se la R fosse non troppo lontana da 50 ohm, allora varrebbe la pena di allungare / accorciare l'antenna per portarla in risonanza, ovvero portando la X pari a (circa) 0. Infatti diverrebbe così possibile connettere il cavo coassiale direttamente all'antenna, senza alcuno stub o altro sistema di adattamento - se la R fosse invece significativamente diversa da 50 ohm, anche se si allungasse / accorciasse l'antenna per portare la X a (circa) 0, occorrerebbe comunque un sistema di adattamento, pena ROS elevato. Non varrebbe allora la pena di allungare / accorciare l'antenna per portarla in risonanza, in quanto l'eliminazione della X può essere più agevolmente effettuata dallo stesso sistema di adattamento che riporta la R a 50 ohm (con la tecnica dello stub, come si diceva). A tal proposito va ricordato come - contrariamente alle comuni credenze - il rendimento di un'antenna - entro normali limiti - non dipenda affatto dall'essere o meno risonante, per cui non vi è differenza tra azzerare la X allungando / accorciando l'antenna, o invece azzerarla tenendone conto nel progetto del sistema di adattamento. Saluti. Antonio I0JX
Modificato da - I0JX in data 06/10/2014 16:17:44


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i5owt

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Inserito il - 06/10/2014 : 16:29:40

Ciao Antonio,
devo dire che o non interpreto bene il tuo messaggio o non condivido quanto affermi.
Se ragioniamo "ai limiti" potrei realizzare un'antenna fuori risonanza, adattarla ai 50 ohm, per esempio tramite gamma match, e aspettarmi un ottimo rendimento?!?!??!?
73 piero

Firma di i5owt

piero

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I0JX

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Inserito il - 06/10/2014 : 17:29:05
Ciao OWT, rispondo alla tua osservazione. Le proprietà radiative di un'antenna sono legate alla sua forma, dimensione, tipo, altezza da terra, ecc., ecc., ma non certamente al fatto che essa sia o meno risonante (ovvero abbia reattanza X=0). Infatti l'impedenza di un'antenna è un parametro che stabilisce solamente il modo in cui essa debba essere alimentata, e non anche le sue proprietà radiative. Pertanto la X presentata da un'antenna non risonante può essere benissimo annullata tramite un circuito esterno all'antenna stessa, senza che ciò comporti sostanziali differenze rispetto ad invece annullarla accorciando / allungando l'antenna stessa. Dicevo "entro normali limiti" in quanto, se la X fosse veramente molto elevata, allora le perdite ohmiche nel circuito esterno di adattamento potrebbero diventare non trascurabili. Il motivo per cui generalmente si pone particolare attenzione alla risonanza delle antenne è che, nel caso si utilizzi un'antenna commerciale, l'eventuale non risonanza dell'antenna è tipicamente indice di non corretto montaggio o di qualche altro problema. Infatti un'antenna commerciale è sicuramente stata progettata per essere risonante (tipicamente a centro banda). Stessa cosa quando si costruisca un'antenna copiando un progetto pubblicato. Se non risuona, è probabile che vi sia qualche problema. Ma se consideriamo invece antenne autocostruite liberamente, si può benissimo progettare l'antenna in maniera tale che abbia le proprietà radiative desiderate, senza dover per forza cercare di ottenere la risonanza (o un particolare valore della componente resistiva R). Ovviamente, qualora si riesca a fare in modo che la R sia prossima a 50 ohm, allora ottenere la risonanza diventa utile, perchè risulta allora possibile evitare del tutto il circuito di adattamento e connettere quindi il cavo direttamente all'antenna. Spero di aver chiarito quanto avevo prima affermato. Saluti Antonio I0JX
Modificato da - I0JX in data 06/10/2014 17:32:56


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i5owt

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Inserito il - 06/10/2014 : 18:06:15

Ciao OJX,
condivido pienamente quanto da te espresso circa i vari parametri che determinano il rendimento di un' antenna..... l' "entro certi limiti" è la parte che mi era sfuggita.
La mia risposta è stata dettata dal fatto che ho visto troppo spesso realizzare antenne fuori risonanza e, attraverso adattatori di impedenza, portate a 50 ohm con varie conseguenze, tra le quali, anche la banda passante piu stretta del "normale".
Un saluto
piero

Firma di i5owt

piero

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I0JX

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Inserito il - 06/10/2014 : 19:03:39
OK di tutto. Comunque, a conclusione della questione, riporto un breve esempio che dovrebbe tagliare la testa al toro. Supponi di avere un dipolo a V invertita perfettamente risonante sulla gamma alta dei 20 metri, diciamo a 14.340 MHz ove si misura R=50 e X=0. Supponi ora di allungare il dipolo portandone la risonanza diciamo a 13.500 MHz. Naturalmente ora, a 14.340 MHz, la X non sarà più nulla in quanto l'antenna non è più risonante a quella frequenza. La domanda è: facendo la misura a 14.340 MHz, il guadagno del dipolo risultava maggiore quando questo risuonava a 14.340 MHz, o quando era stato allungato per farlo risuonare a 13.500 MHz? La risposta è che, misurando a 14.340 MHz, il dipolo guadagnava di più quando era stato fatto risuonare a 13.500 MHz, nonostante non fosse quindi più risonante a 14.340 MHz. Ciò perchè un'antenna più lunga (in termini di lunghezza d'onda) guadagna di più (piccola differenza, ma riscontrabile con EZ-NEC). L'esempio quindi dimostra come non ci sia legame tra risonanza e guadagno d'antenna. Rimane il fatto che, quando l'antenna non sia risonante, occorre un sistema di adattamento al fine di trasferire all'antenna tutta la potenza RF del trasmettitore. Saluti. Antonio I0JX
Modificato da - I0JX in data 06/10/2014 19:07:31


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iz2hfg

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Inserito il - 06/10/2014 : 21:00:39

I0JX ha scritto:

OK di tutto.

Comunque, a conclusione della questione, riporto un breve esempio che dovrebbe tagliare la testa al toro.

Supponi di avere un dipolo a V invertita perfettamente risonante sulla gamma alta dei 20 metri, diciamo a 14.340 MHz ove si misura R=50 e X=0.

Supponi ora di allungare il dipolo portandone la risonanza diciamo a 13.500 MHz. Naturalmente ora, a 14.340 MHz, la X non sarà più nulla in quanto l'antenna non è più risonante a quella frequenza.

La domanda è: facendo la misura a 14.340 MHz, il guadagno del dipolo risultava maggiore quando questo risuonava a 14.340 MHz, o quando era stato allungato per farlo risuonare a 13.500 MHz?

La risposta è che, misurando a 14.340 MHz, il dipolo guadagnava di più quando era stato fatto risuonare a 13.500 MHz, nonostante non fosse quindi più risonante a 14.340 MHz. Ciò perchè un'antenna più lunga (in termini di lunghezza d'onda) guadagna di più (piccola differenza, ma riscontrabile con EZ-NEC).

L'esempio quindi dimostra come non ci sia legame tra risonanza e guadagno d'antenna. Rimane il fatto che, quando l'antenna non sia risonante, occorre un sistema di adattamento al fine di trasferire all'antenna tutta la potenza RF del trasmettitore.

Saluti.

Antonio I0JX

Caro Antonio,
Sono d'accordo, ma converrai che comunque ragioniamo sempre di antenne "elementari" senza elementi parassiti aggiunti.

Infatti quando al dipolo (per semplicità) aggiungiamo in modo opportuno elementi parassiti, l'antenna risultante è assimilabile ad un filtro passa banda ove i fronti di tale filtro diventano man mano più ripidi, tanto che un segnale re-irradiato fuori risonanza sarà per definizione molto basso.

Comunque anche se un dipolo fisicamente più lungo "guadagna" più di un dipolo tagliato per risuonare su quella determinata frequenza è anche vero che più ci allontaniamo dalla frequenza di risonanza del dipolo stesso e più il circuito d'adattamento d'impedenza diviene via via sempre più critico e tutt'altro che privo di perdite.
Da qui la valutazione al costruttore che analizzerà benefici ed eventuali complessità nel circuito d'adattamento d'impedenza.

Grazie in anticipo se vorrai commentare quanto citato.

Firma di iz2hfg

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IZ2JQE

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Inserito il - 06/10/2014 : 22:07:16

Messaggio di iw7dmh

Ciao a tutti,

ho un dubbio su come è possibile adattare l'impedenza di una antenna, in questo caso un loop full size per i 20 metri, tramite stub lambda/4 con cavo coassiale a 75 Ohm.
Per i loop full size, chiusi, l'impedenza canonica è fissata a 112 Ohm, e facendo i calcoli si ottiene il valore di 75 Ohm che prevede, appunto, l'utilizzo di un cavo coassiale come RG11 o RG59.
Nel mio caso, invece, l'impedenza misurata alla base del loop, senza alcun coassiale intermedio, è di 70 Ohm ed i calcoli mi dicono che dovrei utilizzare del cavo da 59 Ohm.
La domanda è se esiste un modo per adattare l'impedenza usando comunque del cavo a 75 Ohm ma tagliato ad una misura diversa da lambda / 4.
Ricordo di aver letto da qualche parte che con il cavo a 75 Ohm, tagliato ad una diversa lunghezza, è possibile adattare un range abbastanza ampio di impedenza, ma forse sto ricordando male.

Grazie e 73'
Enzo
iw7dmh

Ciao a tutti,

...ripropongo il testo della discussione di Enzo - DMH per un motivo molto semplice e per mio limite interpretativo, tengo a precisare!

Dalla semplice lettura NON ho evinto che si trattasse di una direttiva, ho bensì inteso che si trattasse di UN loop fine a se stesso.
Da qui la mia conseguente domanda....

Ora mi chiedo, di nuovo: ....(omissis)....?

73s - Lello

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I0JX

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Inserito il - 06/10/2014 : 22:49:51
Per JQE: era stato chiarito da DMH che trattasi di una loop a due elementi Per HFG: seguono i commenti richiesti. Q. Infatti quando al dipolo (per semplicità) aggiungiamo in modo opportuno elementi parassiti, l'antenna risultante è assimilabile ad un filtro passa banda ove i fronti di tale filtro diventano man mano più ripidi, tanto che un segnale re-irradiato fuori risonanza sarà per definizione molto basso. A. Consideriamo per esempio una Yagi a tre elementi, le cui proprietà radiative sono notoriamente fortemente dipendenti dalla lunghezza e dalla spaziatura del riflettore e del direttore, i quali non operano in condizioni di risonanza (sono tipicamente più lunghi o più corti di circa il 5%) al fine di operare uno sfasamento del campo da loro re-irradiato. Una simile forte dipendenza delle proprietà radiative dalla lunghezza non vale però per l'elemento radiante, che è quello di cui stiamo qui discutendo come meglio tarare. E' infatti facilmente dimostrabile (vedi nuovamente EZ-NEC) che ove si allunghi o si accorci (entro certi limiti) l'elemento radiante - regolando ogni volta il circuito di adattamento esterno al fine di mantenere ROS 1:1 o giù di lì - la radiazione dell'antenna cambia in modo impercettibile. Per esempio la Hy-gain, al fine di portare a 50 Ohm la resistenza R dell'elemento radiante della sua TH3-mk3 (che sarebbe molto più bassa a causa dell'influenza degli elementi parassiti), ha realizzato l'elemento radiante più lungo di quanto necessario per la risonanza, facendo così insorgere una X capacitiva serie che innalza la R al valore desiderato di 50 ohm (la capacità parallelo residua viene poi neutralizzata dalla X induttiva parallelo prodotta da un hairpin). Questa soluzione è stata da loro scelta in quanto più semplice rispetto a quella di tenere l'elemento radiante alla lunghezza di risonanza e di aggiungere dei componenti esterni che elevino la R a 50 Ohm. Ma le proprietà radiative rimangono praticamente identiche nelle due soluzioni. Si conferma quindi come, anche per antenne multi-elemento, le proprietà radiative non siano legate al fatto che l'elemento radiante sia o meno risonante. Q. Comunque anche se un dipolo fisicamente più lungo "guadagna" più di un dipolo tagliato per risuonare su quella determinata frequenza è anche vero che più ci allontaniamo dalla frequenza di risonanza del dipolo stesso e più il circuito d'adattamento d'impedenza diviene via via sempre più critico e tutt'altro che privo di perdite. A. Certamente, ma il fine del mio ragionamento era solo quello di dimostrare che le proprietà radiative di un'antenna non sono legate alla sua risonanza. E che quindi dette proprietà non variano se si porti in risonanza l'antenna allungandola / accorciandola o se invece la si lasci non risonante e si neutralizzi la X tramite un sistema di accordo esterno (tutto ciò sempre entro certi limiti). Il fatto che la seconda soluzione può spesso comportare perdite più elevate rispetto alla prima - specie ove la X sia elevata - è una considerazione vera, ma non attinente all'argomento in discussione, che era la non dipendenza delle proprietà radiative dell'antenna dalla sua risonanza. Saluti. Antonio I0JX
Modificato da - I0JX in data 06/10/2014 22:50:42


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iz2hfg

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Inserito il - 07/10/2014 : 10:58:08

Grazie Antonio della risposta e riallacciandomi al Tuo pensiero dobbiamo ribadire e con forza che ragioniamo sempre entro "certi limiti".
Un abbraccio!

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IW7CZK

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Inserito il - 07/10/2014 : 18:35:25

Salve a tutti mi farebbe piacere intervenire per due motivi, discussione tecnica molto interessante e poi sono il possessore dell'antenna in questione, hi hi
Con l'amico Enzo abbiamo cercato di riesumare la delta loop della eco che tutti voi conoscete, una 6 elementi per 10/15/20 metri.
Il montaggio è a circa 2,5 metri per cui, credo, sia questo il motivo che in 20 metri l'antenna presenta qualche problemuccio di taratura avendo questi valori caratteristici alla frequenza di 14.2 mhz

R=36,4 ohm
X= + 13 ohm
SWR= 1,60 c.a.

Con Vincenzo abbiamo cercato di inserire un Hairpin per innalzare l'impedenza caratteristica dell'antenna ma non senza difficoltà in quanto si abbassava di molto la frequenza di risonanza voluta ed inoltre, probabilmente, la reattanza non proprio a zero non consentiva il raggiungimento dello scopo.
Ora con l'aiuto degli amici che partecipano a questa discussione abbiamo appreso che probabilmente con l'aiuto di uno stub in parallelo alla linea di 50 ohm era possibile far risuonare l'antenna in questione indipendentemente dal fatto che la reattanza fosse zero o meno. Io mi sono armato di carta di Smith ma sinceramente mi sono piantato a metà dell'opera e non riesco ad andare avanti.
C'è la possibilità che qualcuno più pratico possa calcolare la distanza d1 dell'inserimento dello stub dal punto di alimentazione dell'antenna e la lunghezza d2 dello stub, considerando i valori caratteristici di cui sopra??

Per completezza aggiungo che dalle prove fatte sulle bande dei 10 e 15 metri le cose sono migliori nel senso che alla frequenza di risonanza l'impedenza caratteristica dell'antenna risulta essere più alta e quasi vicina ai 50 ohm, quindi in questo caso accorciando o allungando si potrebbe trovare la misura ottimale.

Qualcuno sicuramente mi dirà che probabilmente l'antenna in 20 metri andrebbe accorciata in modo da avere la X uguale allo zero ma così facendo si avrebbe una Z ancora più bassa e comunque non risolvendo il problema dell'SWR che inevitabilmente, come si evince dal grafico si innalzerebbe. Quindi considerando che non è affatto agevole montare e smontare il loop dei 20, cosa poco simpatica, mi accontenterei dello stub in parallelo in corto, se dovesse essre questa la soluzione naturalmente!!!

GRAZIE PER LE VOSTRE EVENTUALI GENTILI RISPOSTE E SOPRATTUTTO A ENZO SENZA IL QUALE NON AVREI TROVATO IL NECESSARIO SOSTEGNO PER LA REALIZZAZIONE DELL'ANTENNA

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I0JX

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Inserito il - 07/10/2014 : 21:00:12
Non volendo monopolizzare il thread, lascio ad FND darti consigli su come progettare lo stub con la carta di Smith. Mi limito solo a osservare come, con i valori che hai indicato (ovvero R=36,4 Ohm X=+13 Ohm), la trasformazione a R=50 Ohm X=0 Ohm si può ottenere in maniera estremamente semplice: 1) allunghi un pò l'antenna fino a quando X valga circa +22 Ohm alla frequenza di risonanza (diciamo a 14.200 kHz). La R dovrebbe variare poco 2) poi metti in parallelo all'antenna un condensatore da 137 pf (circa). Tutto qui. Spiegazione: - un impedenza di R=36,4 Ohm con X=+22 Ohm in serie è equivalente ad un impedenza R=50 Ohm con X=+82 Ohm in parallelo - il condensatore da 137 pF, che a 14.200 kHz presenta X=-82 Ohm, neutralizza la X residua di +82 Ohm, lasciando una R di 50 Ohm, con X=0. In realtà il conto sopra riportato non è preciso perchè, allungando l'antenna, la R non rimane costante. Comunque giocando un pò con la lunghezza e la capacità dovresti ottenere il risultato senza troppa fatica. Saluti, Antonio I0JX PS il tuo grafico della X mostra stranamente una variazione molto blanda con la frequenza. Per un loop full size, EZ-ENC mostra una variazione di circa 40 Ohm su 200 kHz, mentre il tuo grafico mostra solo circa 3 Ohm di variazione
Modificato da - I0JX in data 07/10/2014 21:01:39


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IW7CZK

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Inserito il - 07/10/2014 : 21:28:29

Grazie Antonio, con Enzo avevamo pensato di utilizzare un condensatore ma avevamo scartato questa soluzione per via di eventuali amplificatori da utilizzare in futuro.

Si dovrebbe solo cercare di provare con uno stub, vediamo se qualcuno ci può fornire le due lunghezze di inserzione e cavo.

Cordiali saluti

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iw2fnd

Moderatore

Inserito il - 08/10/2014 : 00:54:23

Antonio, se avessi risposto Tu non mi sarei certo offeso ma visto che mi sono offerto ecco fatto:

Il T lo devi mettere a 0,035 Lambda, così ti porti sul cerchio G= 20mS e quindi con Y= -j8,7mS (valore più o meno perchè risulta).
Poi devi mettere in parallelo (sul lato libero del T) uno spezzone di cavo aperto in fondo (purtroppo) lungo 0,066 Lambda. Cioè percorri il cerchio delle ammettenze Y= 20mS fino al centro della carta di Smith.

Mi hai seguito sulla carta?

Ovviamente il cavo sarà un RG213 o similare con Z0= 50 Ohm.
E' però difficile fare un buon aperto in fondo (era meglio un corto ma lo spezzone viene troppo lungo 0,316 Lambda) perciò curalo bene. Altrimenti metti al posto dello spezzone aperto un condensatore da 98,8pF (approssimati a 100pF) di tipo Doorknob da almeno 3,5KVAR.

'73 de iw2fnd Lucio

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i5owt

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Inserito il - 08/10/2014 : 12:48:59

Buongiorno Giuseppe, entro solo per ribadire quanto gia osservato da JX e cioè che la curva dei 20 metri è troppo piatta per essere una due el. delta. Quel tipo di curva la ottieni, forse, con un solo el.
Non è che le dimensioni del riflettore non hanno la giusta percentuale di lunghezza in piu rispetto al radiatore?!?!. Attenzione che con la delta loop il riflettore, a secondo della spaziatura, dovrebbe essere circa il2,7-3,2% piu lungo del radiatore.
Continua a lavorarci che le soddisfazioni non ti mancheranno.
Un saluto

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piero

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iw2fnd

Moderatore

Inserito il - 08/10/2014 : 16:11:45

Se non ricordo male Domenico I8CVS su RR 2-3-4-6-8/1998 ha pubblicato in 5 puntate l'uso della carta di Smith con esempi. Tra questi anche il caso in questione.

'73 de iw2fnd Lucio

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iz2hfg

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Inserito il - 08/10/2014 : 16:36:20

Mah........i valori rilevati da Giuseppe non mi convincono.
R=36,4 ohm
X= + 13 ohm
Non solo verificherei le dimensioni del riflettore ma la prima cosa da fare (anche se è una delta e quindi risente molto meno dell'effetto reattivo introdotto dalla vicinanza al piano di terra) è elevare l'antenna ad altezza operativa altrimenti rischiamo di fare i conti senza l'oste...........

Come suggeriva Lucio, qui il link della "Carta di Smith" con relative spiegazioni di IV8CVS, documento disponibile sul sito IQ2RD:

http://www.iq2rd.it/wp-content/uplo...VS-RR-98.pdf

Modificato da - iz2hfg in data 08/10/2014 16:57:58

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I0JX

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Inserito il - 08/10/2014 : 16:46:27
Non so che antanna analyzer usiate. Presumo che una controllatina che funzioni correttamente l'abbiate fatta. Antonio I0JX
Modificato da - I0JX in data 08/10/2014 16:46:47


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iw2fnd

Moderatore

Inserito il - 08/10/2014 : 17:41:44

Esatto Franco,
proprio quell'articolo.
A pag. 36, 37 e 38 della II parte c'è l'esempio.
E' un pò diverso dal mio ma dà gli stessi risultati. L'ho fatto a mano ma il PDF è troppo grosso. Questa sera provo a ridurlo e postarlo.

Ecco, e il massimo che son riuscito a fare. I valori a mano sono arrotondati.

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'73 de iw2fnd Lucio

Modificato da - iw2fnd in data 08/10/2014 19:26:14

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IW7CZK

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Inserito il - 08/10/2014 : 19:38:52

Un saluto a tutti.
Rispondendo alle vs. gentili risposte:

si il dubbio che qualcosa non stia funzionando a livello di strumentazione era venuta anche a noi ma cia siamo dovuti ricredere in quanto sia con lo strumento di Enzo (rig Expert AA-54) che con il mio LP-100A in modalità analizzatore con software lp-100 plot, i risultati sono sostanzialmente simili.

riguardo alle misure del riflettore, sinceramente parlando e non sparatemi addosso, mi sono solo concentrato sul radiatore, lasciando il riflettore della misura iniziale calcolata con il simulatore mmana-gal. Non è che si sia avvicinato moltissimo ma il suo lavoro l'ha fatto.

credetemi smontare e rimontare il radiatore dei 20 metri non è cosa agevole, figuriamoci dover mettere mano anche al riflettore, sarebbe un impresa titanica!!!

Grazie a tutti per il gentile aiuto, proverò a fare lo stub o mettere il condensatore e ad imparare per bene come si usa la carta di Smith, credetemi non è stata negligenza ma credo di poter dire che la documentazione da cui ho tratto la procedura non era proprio chiarissima nell'esposizione.

Un cordiale saluto a tutti e a presto risentirci per eventuali new.

'73

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i5owt

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Inserito il - 08/10/2014 : 22:27:54

Mi dispiace per la faticaccia ma, vista la curva di ros, penso sia molto molto utile.
Prendi fiato, rimanda l'operazione ma correggi la misura del riflettore.
Non è "piacevole" avere un'antenna di quelle dimensioni e sapere di non averla ottimizzata.
take it easy, non è un rally
piero

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