hamradioshop.ro
Articole > Echipamente si constructii radio Litere mici Litere medii Litere mari     Comentati acest articol    Tipariti

Antena Quad micsorata

Dumitru Lesovici YO4MM

Laturile verticale ale antenei Quad nu radiaza. Ele se pot plia ca in Fig. 1, obtinand un patrat de doua ori mai mic.


Fig. 1

Astfel, laturile Quad-ului micsorat au cca 5,3m in banda de 40m, 2,65m in 20m, 1,77m in 15m, 1,32m in 10m, 0,75m in banda de 6m.

Liniile in λ/8 care "ascund" laturile verticale au dinstante intre conductoare de 5-10cm, mai mica la frecvente mai mari, mentinuta cu distantieri din plastic. Conductoarele A, B de la capatul liniilor au lungimea reglabila, pentru acordul antenei pe frecventa dorita.

Pe Fig. 1 liniile in λ/8 sunt desenate mai scurte, pentru claritate. In realitate fiecare linie depaseste centrul patratului si ele trebuie mentinute la 5-10cm distanta. Liniile se pot realiza si din panglica TV sau coaxial, aplicand coeficientul de scurtare.

Antena are polarizare orizonatala.

Lungimea totala a conductorului este: l = 307/F[MHz]

Daca se monteaza un reflector de aceeasi forma, perimetrul sau total este de 3,5% mai lung decat al vibratorului.

N.R. Articolul scris de Dumitru Lesovici YO4MM a fost expediat pentru Radioamator.ro prin posta traditionala si se gaseste scanat in versiunea originala la aceasta adresa.

Dumitru Lesovici YO4MM

Articol aparut la 13-1-2017

4522

Inapoi la inceputul articolului

Comentarii (19)  

  • Postat de Morel - 4X1AD (4x1ad) la 2017-01-13 14:08:56 (ora Romaniei)
  • @YO4MM: Buna ziua. Cam ce impedanta de intrare va prezenta aceasta antena in varianta de loop unic sau quad cu 2 elemente cu dimensiunile date mai sus la 5-10m fata de sol ?

    73 de Morel, 4X1AD ex.YO4BE

  • Postat de Nic - YO4LHR la 2017-01-13 14:32:14 (ora Romaniei)
  • In primul rand vreau sa salut, si pe aceasta cale, faptul ca Mack (sau nea Mitica, acest GURU al antenelor) este inca activ in acest domeniu fascinant. Dupa cate stiu eu, nu prea foloseste calculatorul. Sper totusi sa ma insel.
    Pentru Morel-OM : Cred ca este clar ca aceasta antena, imediat dupa insailare si cocotata la 5m, va avea o impedanta oarecare. Cred ca de aceea este necesar reglajul strapurilor A si B, tocmai pentru a aduce antena la rezonanta. Impedanta initiala depinde de multi factori (fapt ultra cunoscuti si de dumneavoastra, desigur); probabil daca s-ar putea face o simulare am avea un rezultat. Si acela, pur teoretic.

    Cu stima,
    Nic - YO4LHR


    Parerea mea, dom`le

  • Postat de Silviu - YO8TK (yo8tk) la 2017-01-13 14:36:35 (ora Romaniei)
  • Chiar as fi interesat de o simulare pentru banda de 7 mhz si 14 mhz.Chiar si cu reflector.
    Poate ne ajuti Morel in acest caz.

  • Postat de Mack - YO4MM la 2017-01-14 18:37:38 (ora Romaniei)
  • Buna seara.
    Ideea este din 17.02.2013 iar pe data de 20.07.2013 am realizat antena din sarma de aluminiu de 5.5mm diametru, izolata cu PVC (de la un cablu de forta) pentru banda de 6m. Antena a fost montata de proba pe bloc, pe o teava de cca. 2,5m inaltime. Alimentata cu cablu coaxial de 50 ohmi, antena a prezentat un r.u.s. 2 (masurat cu un reflectometru RS-101) la rezonanta pe frecventa de 51.530KHz iar impedanta estimata a fost de cca. 100 ohmi.

    Mack - YO4MM (ex 4BBH)

  • Postat de Morel - 4X1AD (4x1ad) la 2017-01-15 12:57:35 (ora Romaniei)
  • @YO4MM: multumesc pentru raspuns, Mack. M-ar fi interesat valoarea impedantei masurate, dar a celei complexe nu doar magnitudinea.

    Am simulat pentru banda de 14MHz un astfel de QUAD Loop scurtat cu toate laturile in λ/8, ca in desen.

    A rezultat o antena extrem de reactiva (Z= 61.2-j1144 Ohm @14.2MHz la 10m de sol) ceea ce a dus la un SWR scontat de 1: 430 !

    Nu au ajutat modificarile si incercarile de optimizare de rutina (lungire/scurtare a bratelor si distantelor intre fire cu 5-20cm, inaltimea cu cativa metri).

    Ajustarea punctelor A & B nu produce efectul dorit deoarece antena cu laturile in λ/8 rezoneaza la 19.34MHz unde Z=80.8-j0.05 Ohm si un SWR scontat de 1:1.6. Antena este mai scurta cu cativa metri buni iar compensarea acestora ne-ar intoarce la clasicul λ/4.

    Adaugarea unui element reflector cu perimetrul mai mare decat vibratorul cu 3.5% a redus putin reactanta, dar nesemnificativ. Apropo, la scurtarea firelor de la λ/4 la λ/8, cadrul patrat initial se transforma inevitabil intr-un romb mult alungit.

    73 de Morel, 4X1AD ex.YO4BE

  • Postat de Morel - 4X1AD (4x1ad) la 2017-01-15 13:34:36 (ora Romaniei)
  • @YO4LHR: sunt de acord ca orice antena are o impedanta. In ceea ce priveste valoarea exclusiv teoretica a calculelor si a simulatiilor pe computer, as zice ca aceasta opinie destul de raspandita provine din insuficienta cunoastere a capabilitatilor acestor softuri.
    La ora actuala, diferenta dintre rezultatele simularii pe calculator si rezultatele masurate fizic pe antena este foarte mica si provine mai mult din abilitatea de a reproduce pe teren cat mai fidel geometric modelul computerizat; si invers, de a reproduce fidel modelul fizic pe computer (inclusiv arcuirile firelor sub greutatea coaxialelor, schimbarile de directie ale antenelor din cauza caracteristicilor locatiei specifice, diferentele de inaltime intre bratele antenei, iregularitatea terenului etc.etc.). Chiar si caracteristicile solului pot fi estimate suficient de precis pentru necesitatile radioamatoricesti. Softurile gratuite pentru simularea /modelarea antenelor (gen 4NEC2 sau MMANA Gal) si algoritmii lor nu sunt infailibili, insa acuratetea lor este arhisuficienta pentru aplicatiile ham radio de toate zilele. Din experienta mea practica si teoretica, diferentele intre rezultatele parametrilor electrici rezultate din simulare si cele masurate corect cu un analizor de antene calibrat, pot fi aduse cu usurinta sub 5-10%.

    73 de Morel, 4X1AD ex.YO4BE

  • Postat de Vasile - YO6EX (yo6ex) la 2017-01-16 13:25:58 (ora Romaniei)
  • O antena aproape identica (2 el pe alta banda) a publicat N4JTE acum cati-va ani pe: http://www.worldwidedx715.com/showthread.php?186-Small-Backyard-Big-Signal-Shrunken-40-Meter-Phased-Quads

  • Postat de Morel - 4X1AD (4x1ad) la 2017-01-16 19:53:53 (ora Romaniei)

  • @YO6EX: antenele poate seamana ca alura, dar un simplu calcul aritmetic arata ca sunt diferite conceptual. Quad-ul cu latura micsorata cu doar 25% al lui N4JTE are perimetrul total de 52.8m adica 1.25 x λ. Quad-ul lui YO4MM are perimetrul de doar 1 x λ si are latura scurtata cu 50% si de aceea rezoneaza pe 19.34MHz. Si partile indoite si distantele celor doua antene difera semnificativ ca raport in lungime.

    Quad-ul lui N4TJE foloseste incarcarea capacitiva asa cum a fost calculata de L.Cebik, W4RNL.

    De retinut ca punctul de alimentare la N4JTE este lateral si nu pe partea inferioara. Interesant ca si la N4JTE lipseste valoarea impedantei. Oare de ce este asa de secreta sau misterioasa aceasta impedanta complexa pe care multi o ignoreaza ? Si acum 30-40 de ani se auzise de reactanta antenelor. Pacat, pentru ca celebrul guru W4RNL dadea o data cu schema antenelor si diagrama de radiatie si impedanta complexa Z=R+/-jX Ohm si stiai exact cu ce antena ai de-a face. Oricum, am calculat si impedanta antenei N4JTE si este de Z=87.4+j231 Ohm cu un SWR scontat de cca.1:5 (cu balun 1:6) @7080KHz. Reactanta redusa de aproape 6 ori fata de modelul lui YO4MM face ca antena sa fie intr-adevar utilizabila dupa cateva ajustari ale capacitatii de incarcare.

    De retinut ca la dimensiunile date, antena sugerata de YO4MM are forma de romb puternic alungit iar cea a lui N4JTE /W4RNL este patrata.

    73 de Morel, 4X1AD ex.YO4BE

  • Postat de Nick - YO4LHR la 2017-01-17 09:50:02 (ora Romaniei)
  • @4X1AD Antena sugerata de YO4MM nu are forma unui romb alungit , ci este fix un patrat.
    Cu stima, Nick - yo4lhr

  • Postat de Nick - YO4LHR la 2017-01-17 09:53:24 (ora Romaniei)
  • PS : Liniile paralele in 1/8 lambda nu sunt chiar ca in desen adică nu sunt una in continuarea celeilalte

  • Postat de Morel - 4X1AD (4x1ad) la 2017-01-17 10:54:53 (ora Romaniei)
  • @YO4LHR: regret Nick, dar iti sugerez sa verifici practic geometria antenei. Cand laturile sunt 4 x λ/8 iar pe diagonala sunt doua linii insumate, fiecare de λ/8 (deci in total λ/4), ceea ce rezulta este volens-nolens un romb mult alungit. Orice distanta ar fi intre cele 2 linii, alungirea rombului doar creste.

    Un calcul foarte simplu arata ca pentru 4 laturi de λ/8, liniile paralele ar trebui sa aiba impreuna o lungime totala de λ/6 ca sa obtinem un patrat. Geometrie de baza.

    Liniile paralele de λ/8 sunt de fapt o interpretare destul de personala a modului de incarcare capacitiva a antenei din proiectul original al lui W4RNL de acum 35 de ani. Merita citit link-ul postat mai sus de YO6EX.

    73 de Morel, 4X1AD ex.YO4BE

  • Postat de Vasile - YO6EX (yo6ex) la 2017-01-17 11:02:37 (ora Romaniei)
  • @ 4X1AD: Totusi alimentarea antenei N4JTE se face in partea inferioara a antenei. Vezi fig.2. Din pacate toate scrierile lui Cebik W4RNL au fost scoase de pe internet de catre familie.

  • Postat de Morel - 4X1AD (4x1ad) la 2017-01-17 11:48:59 (ora Romaniei)
  • @YO6EX: daca te uiti inca o data pe Fig.2, ai sa observi ca a fost prima varianta folosita de N4JTE. Aceasta varianta nu a mers pentru ca in timp ce componenta rezistiva a impedantei era oarecum apropiata de 50 Ohm, reactanta era extrem de mare (peste 500-1000 Ohm). Antena finala este cea din Fig.1, unde alimentarea este pe laterala stanga. Desenul e cam stangaci si cu lipsuri, dupa cum se facea prin anii' 70-'80 cand nu toata lumea avea calculatoare. Desi erau si pe atunci scheme desenate de mana ingrijit. De altfel si notele lui N4JTE sunt oarecum incomplete.

    Notele lui W4RNL nu au fost scoase de familie ci, dupa ce au fost expuse liber multi ani pe Antenne X, un alt radioamator (cu pretentii antreprenoriale si practici de marketing f.agresive) a pacalit pe sotia lui Cebik si a cumparat cu cativa firfirei drepturile de autor. De atunci, celebrele note ale lui W4RNL se pot procura doar contra cost. Dar majoritatea celor interesati din domeniu au apucat sa le de-a jos in urma cu cativa ani. Exista si in YO. Notele sunt utile si interesante insa au sens cand sunt folosite impreuna cu un program de simulare gen 4NEC2 sau EZ-NEC.

    73 de Morel, 4X1AD ex.YO4BE

  • Postat de Adrian - YO3GFH la 2017-01-17 23:37:05 (ora Romaniei)
  • Salut Morel!

    YO4MM spune in articol ca "Pe Fig. 1 liniile in λ/8 sunt desenate mai scurte, pentru claritate. In realitate fiecare linie depaseste centrul patratului si ele trebuie mentinute la 5-10cm distanta." Din asta eu inteleg ca cele doua linii se suprapun in zona centrala si trebuiesc mentinute la 5-10 cm. distanta una de alta. In felul asta, forma poate fi un patrat.

    73!

  • Postat de Morel - 4X1AD (4x1ad) la 2017-01-18 10:02:38 (ora Romaniei)
  • @YO3GFH: Adrian, iti sugerez sa faci singur desenul la scara pe hartie sau pe computer. Eu am facut-o. Pacat ca pe aria comentariilor la articole se accepta doar text si nu se pot posta (ca pe Forum) desene sau poze. As fi postat si calculele si aspectul geometric executat la scara.

    73 de Morel, 4X1AD ex.YO4BE

  • Postat de Razvan - YO9IRF la 2017-01-18 18:52:03 (ora Romaniei)
  • Morel, desenul nu e exact, cele doua linii de transmisie nu sunt colineare ci sunt mai lungi decat 1/2 din diagonala rombului / patratului si trec una pe langa cealalta (punctul B e la stanga punctului A) sau sunt strambe. N-am simulat cazul asta in particular, dar din simulari si experimentari cu alte versiuni de loop-uri cu 4 laturi stiu ca forma rombului nu afecteaza asa mult rezonanta, ci mai mult impedanta de alimentare.

  • Postat de Morel - 4X1AD (4x1ad) la 2017-01-19 00:02:29 (ora Romaniei)
  • @YO9IRF: Razvan, esti invitatul meu.

    73 de Morel, 4X1AD ex.YO4BE

  • Postat de Razvan - YO9IRF la 2017-01-21 01:45:47 (ora Romaniei)
  • Bun, am avut de lucru. Pentru ca desenul poate crea confuzie si pentru ca am avut o intuitie, am simulat prima data antena cu cele doua linii paralele in exteriorul rombului. Stiu, nu e acelasi lucru, dar cred ca e relevant. Asadar, pentru banda de 20m, respectat dimensiunea data de 2.65m pe latura, inaltime 12m la centrul antenei deasupra unui sol mediu, fir de instalatie electrica 1.5mmp, ecartul liniei paralele 8cm. Antena se comporta aproape identic cu ce descrie autorul: rezonanta la 14.27MHz cu o impedanta de 137ohmi. Daca folosim o adaptare simpla la 112.5ohm cu un transformator cu linie de transmisie in l/4 de 75ohm, SWR e sub 1.2:1 la rezonanta si banda de SWR 2:1 e de aproape 1MHz. Castigul de ~9dBi e usor peste al unui dipol full-size in aceleasi conditii. PERFECT ! Incerc apoi sa pliez treptat si pe rand cele doua linii de transmisie catre interiorul rombului (care e chiar patrat). Pe masura ce ajungem la forma recomandata de autor diagrama de radiatie se distorsioneaza si castigul se deterioreaza, impedanta scade iar punctul de rezonanta se plimba aproape imprevizibil. Cand cele doua linii sunt aproape in interiorul patratului (trecand una pe langa cealalta la aproximativ 20-30cm) rezonanta e la 12.75MHz cu o impedanta de alimentare de ... 7ohmi. Chiar daca folosim un BalUn 1:4 pentru alimentare, banda de lucru cu SWR sub 2:1 e foarte ingusta, sub 50kHz, iar castigul e in jur de 4dBi. Bun, zic ca poate e o problema cu soft-ul, se stie ca e imprecis cand lucram cu unghiuri prea ascutite si/sau segmente putine. Cum verificam atunci ? Simplu, furam o practica de tehnica RF de la altii mai destepti: construim antena la scara redusa si o testam la frecventa mai inalta. Asa ca incercand sa pastrez proportiile, am redimensionat aceeasi antena pentru 435MHz si am putut sa ma joc in voie cu forma si aranjamentul segmentelor. Nu am avut decat SWR-metrul din FT-817 ca intrument de masura, asa ca nu putem vorbi de masuratori serioase ci mai degraba o incercare de a valida practic simularile. Concluzia ? Aceeasi ca din simularea EZNEC, e o antena OK daca cele doua linii paralele sunt in afara patratului. Odata mutate in interior, lucrurile incep sa arate foarte urat. Rezultate relevante, fisiere EZNEC si cateva poze, aici: https://www.dropbox.com/s/h7tbm7rp9y9rlip/yo4mm_quad.zip?dl=1. Seara buna !

  • Postat de Morel - 4X1AD (4x1ad) la 2017-01-21 03:26:34 (ora Romaniei)
  • @YO9IRF: Vad ca ai aplicat metodele infailibile ale inginerilor din broadcasting de pe vremea cand eram eu pusti si incepusem cu convertoare si BFO pentru radioul Darclee al parintilor, pe la sfarsitul anilor '60: modelarea fizica din sarma la scara 1:10 sau 1:100, masurarea si extrapolarea rezultatelor.


    Da, Razvan, singura varianta care se acorda cat de cat este cea cu liniile de L/8 in pozitie externa. Dar n-am facut nimic: pe deoparte ii scurtam laturile cu 50% si pe alta ii adaugam aripi de avion pe parti, hi. Ce-am luat pe mere dam pe pere. Quad rotativ nu se poate face si nici macar fix. Ar fi fost foarte atractiv un Quad cu 2 elemente pentru 40m de marimea unuia pentru 14MHz. Dar, cum zice francezul, no free lunches. Nu exista minuni: cel putin in materie de antene.


    Cu liniile interioare dar paralele intrucatva, componenta rezistiva a impedantei este de 7 Ohm cu randamentul de rigoare. Si YO3GFH a simulat pe 4NEC2 solutia asta si cam tot acolo a ajuns.


    Bun ca exercitiu cerebral la gura sobei. Eu insa zic ca s-a pierdut destul timp pe antena asta. Nu mai revin.


    TNX pentru osteneala.


    73 de Morel, 4X1AD ex.YO4BE

    Scrieti un mic comentariu la acest articol!  

    Opinia dumneavoastra va aparea dupa postare sub articolul "Antena Quad micsorata"
    Comentariul trebuie sa se refere la continutul articolului. Mesajele anonime, cele scrise sub falsa identitate, precum si cele care contin (fara a se limita la) atac la persoana, injurii, jigniri, expresii obscene vor fi sterse iar dupa caz se va ridica dreptul de a posta comentarii.
    Comentariu *
     
    Trebuie sa va autentificati pentru a putea adauga un comentariu.


    Opiniile exprimate în articole pe acest site aparţin autorilor şi nu reflectă neapărat punctul de vedere al redacţiei.

    Copyright © Radioamator.ro. Toate drepturile rezervate. All rights reserved
    Articole | Concursuri | Mica Publicitate | Forum YO | Pagini YO | Call Book | Diverse | Despre Radioamator.ro | Contact