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

O antenă V- întors multibandă

Ing. Mihai Stocec YO3AYX

1 Introducere

Acest articol prezintă modul de realizare şi experimentare a unei antene de tip V-întors, concepută pentru benzile de 80 m şi 40 m, dar cu rezultate notabile şi în celelalte benzi. Am ales acest tip de antenă urmare a constrângerilor de spaţiu din amplasamentul care este şi locuinţă.

Articolul se referă la capabilităţile de utilizare a unei antene Inverted-V cu două braţe, dimensionate pentru benzile de lucru de 80 m şi 40 m. Este o antenă dedicată modului de lucru NVIS(Near Vertvical Incidence Skywave), specific pentru legături la distanţe mai mici de 400-500 Km, cu unghiuri de incidenţă în stratul ionosferic între 50o şi 90o.

 

2 Realizare

Amplasarea în spaţiu a antenei şi dimensiunile acesteia sunt redate în figura de mai jos.

Geometria, exprimată în coordonatele programului MMANA, este următoarea:

 

Wire

X1(m)

Y1(m)

Z1(m)

X2(m)

Y2(m)

Z2(m)

R(mm)

W1

-2

18.14

0.5

0

0.1

6.5

1

W2

-2

-18.14

0.5

0

-0.1

6.5

1

W3

-2

8.38

0.5

0

0.1

6.5

1

W4

-2

-8.38

0.5

0

-0.1

6.5

1

 

Note constructive:

1. Capetele braţelor sunt la distanţa de 0.5 m faţă de pământ

2. Punctul de prindere al antenei este la înălţimea 6.5 m deasupra solului

3. Planul care cuprinde braţele antenei este înclinat cu ~15o faţă de verticală

4. Antena este alimentată la partea superioară prin intermediul unui balun complex

5. Fiderul antenei este din cablu coaxial RG58 A/U cu o lungime de aproximativ 18 m

Antena a fost dimensionată pentru două benzi de lucru în traficul de radioamatori, 80 m şi 40 m.

 

3. Parametrii electrici ai antenei

Antena, descrisă în acest articol, face parte din categoria antenelor rezonante cu lungimea braţelor care radiante de λ/2. Este o antenă care provine dintr-o antenă orizontală cu extremităţile aplecate spre pământ. Cu această arhitectură, se obţine atît o polarizare orizontală a undelor căt şi una verticală.

Antena, cu lungimea λ/2 în banda de 80 m, prezintă în primul rând o rezonanţă serie, dar, asemănător cu comportamentul unei linii de transmisiune cu capătul în gol, mai prezintă şi alte rezonanţe serie precum şi rezonanţe paralel.

O noutate a acestui tip de antenă este montarea, în acelaşi punct de alimentare, a unei antene în banda de 40 m, în acelaşi plan de radiaţie cu antena de 80 m.

Rezonanţele paralel ale antenei de 80 m se vor suprapune pe rezonanţele serie ale antenei de 40 m, astfel încât, influenţa reciprocă la nivelul impedanţei de intrare va fi redusă. Influenţa antenei de 40 m este de tip capacitiv asupra antenei de 80 m iar efectul în banda 3.6 MHz este mic, fiind compensat de transmatch.

In diagrama următoare, realizată prin masurătoare a impedanţei de intrare a ansamblului cu voltmetrul vectorial NanoVNA V.2 Plus, se observă variaţia coeficientului de unde staţionare, VSWR, pe întreaga gamă a undelor scurte 3-30 MHz.

S11 VSWR 3-30 MHz.png

In jumătatea inferioară a gamei, 3-11 MHz, antena prezintă rezonanţe serie în benzile 80 m, 40 m şi 30 m, iar în jumătatea superioară, 15-30 MHz, se manifestează unde staţionare care asigură un VSWR aproximativ constant, mai mic de 2.5. In cadrul acestui articol, analiza se va limita la benzile 80 m şi 40 m. Antena nu prezintă rezultate bune în banda de 14 MHz unde se manifestă o antirezonanţă.

 

Simularea funcţionării a fost făcută cu programele de analiză bazate pe nucleul NEC-2 şi a relevat faptul că antena poate fi folosită în benzile 3.6 MHz şi 7.1 MHz fără ajutorul unui transmatch. In banda 10 MHz este nevoie de adaptare cu transmatch-ul. In benzile 15, 18, 21, 24 şi 29 MHz se poate lucra fără adaptare dacă se acceptă un VSWR de maxim 2.2 care înseamnă o pierdere de putere de maxim 10%.

v-intors_80m si 40m-studiu_NEC-2 RP_AZ-40m.bmp

Polarizare orizontala

 

Frequency:   6.8  MHz

---Antenna environment---

FINITE GROUND.  SOMMERFELD  SOLUTION

RELATIVE DIELECTRIC CONST.= 13.000

CONDUCTIVITY= 5 mS/m

Source in wire N 3:      Z=37.094 + j 12.996   SWR(50+j0)=1.53

----- Azimuth diagram -----

Elevation angle: 50.0 deg

Gain: -0.35 dBi  at az: 89 deg,  F/B: 0.00 dB

-----Elevation diagram-----

Azimuth angle: 0.0 deg

Max Gain: 0.80 dBi at elevation  90 deg

 

 

v-intors_80m si 40m-studiu_NEC-2 RP_EL-40m.bmp

 

v-intors_80m si 40m-studiu_NEC-2 RP_AZ-pol V.bmp

Polarizare verticala

 

Frequency:   6.8  MHz

---Antenna environment---

FINITE GROUND.  SOMMERFELD  SOLUTION

RELATIVE DIELECTRIC CONST.= 13.000

CONDUCTIVITY= 5 mS/m

Source in wire N 3:      Z=37.094 + j 12.996   SWR(50+j0)=1.53

----- Azimuth diagram -----

Elevation angle: 50.0 deg

Gain: -0.35 dBi  at az: 89 deg,  F/B: 0.00 dB

-----Elevation diagram-----

Azimuth angle: 0.0 deg

Max Gain: 0.80 dBi at elevation  90 deg

 

v-intors_80m si 40m-studiu_NEC-2 RP_EL-pol V.bmp

 

 

Se observă din forma caracteristicii de radiaţie că antena radiază cu preponderenţă la unghiuri mari, apropiate de verticlă. Astfel, antena prezintă o atenuare de 3 dB pentru unghiuri mai mari de 45o.

Cum ionosfera are o înălţime medie de 300 Km, prin calcul geometric se deduce o distanţă a legăturilor, presupunând o singură reflexie, de maxim 400-500 Km.

Antena nu este adecvată pentru legături DX, la unghiuri mici de radiaţie, deoarece atenuarea creşte semnificativ sub 45o.

Acest tip de antenă este foarte util pentru legături radio în situaţii de urgenţă (dezastre naturale), unde câmpul tactic de intervenţie se înscrie în raza de 400-500 Km. In situaţia României, o staţie de bază, instalată în oraşul Făgăraş, acoperă toată ţara cu legături de tipul NVIS.

Antena a fost testată de mine în benzile menţionate şi a corespuns cu simulările.

Menţionez totuşi că acoperă distanţe până în Anglia, Spania şi Portugalia, în Vest şi Ukraina în Est. Pe direcţia Nord – Sud nu am recepţionat trafic, acest lucru fiind explicabil prin modul de amplasare care nu poate fi schimbat, din păcate.

Pentru lămuriri nu ezitaţi să mă contactaţi.

 

4 Bibliografie

·         4NEC2 – Program de simulare şi proiectare antene filare versiunea V5.9.3. 4nec2 antenna modeler and optimizer (qsl.net)

·         MMANA Gal Basic – Program de simulare şi proiectare antene filare versiunea V 3.0. MMANA-GAL Basic (gal-ana.de)

Ing. Mihai Stocec YO3AYX

Articol aparut la 1-9-2023

1641

Inapoi la inceputul articolului

Comentarii (1)  

  • Postat de Dan - YO9CWY (yo9cwy) la 2023-09-02 08:00:26 (ora Romaniei)
  • Multumiri pentru prezentarea acestei versiuni de antena a carei realizare pare accesibila multora dintre noi. Evident, performantele, deloc neglijabile, sunt pe masura investitiei si efortului depus. Pentru simularea antenei cu prog MMANA, am adaugat w5 de coordonate (0.0; 0.1; 6.5; 0.0; -0.1; 6.5), cu sursa w5c.
    73's de Dan

    Scrieti un mic comentariu la acest articol!  

    Opinia dumneavoastra va aparea dupa postare sub articolul "O antenă V- întors multibandă"
    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 | Regulamentul portalului | Contact