ANTENNA SUPER SQUAD

By I CM 062

 

L’antenna descritta è una antenna ad elevato guadagno, facile da realizzare e da trasportare, quindi molto adatta per stazioni speciali o portatili.

La polarizzazione è orizzontale con un guadagno isotropico = 5.29 Dbi, l’irradiazione è bidirezionale con larghezza del lobo orizzontale di 88 gradi.

Appartiene alla famiglia delle "quad" ma raggiunge un guadagno di 5.29 Dbi
( Dbi = Decibel isotropico), a differenza della quad conperimetro uguale ad una lunghezza intera.

In questo progetto si è cercato di ottimizzare nalcune caratteristiche tipiche delle antenne a "loop" e cioè:

a) aumentando il perimetro aumenta anche il guadagno ma l’impedenza aumenta notevolmente.

b) "schiacciando " la quad ( portandola praticamente ad una forma rettangolare ), si ottiene un ulteriore guadagno a discapito dell’impedenza che diminuisce sino a raggiungere valori di pochi ohm.

Abbiamo cercato di sommare i vantaggi sopradescritti calcolando una quad di perimetro maggiorat (SUPER ) e di forma schiacciata ( SQUAD ).

Come era facilmente prevedibile, l’impedenza raggiunse valori molti elevati al di fuori dal nostro obiettivo che era quello di ottenere un sistema di alimentazione molto vicino ai 50 ohm, per evitare l’uso di qualsiasi tipo di accordatore di antenna e rendere cosi’ accessibile a tutti sia la realizzazione che l’uso di questa nuovissima antenna denominata SUPERSQUAD.

Per dare un’idea della forma di irradiazione della SuperSquad , si è provveduto a calcolare tutti i parametri dei due lobi principali ottenendo cosi’ un "plot" tridimensionale.

Solo osservando la Fig.1 si può avere la visione precisa dei lobi generati dall’antenna presa in considerazione.

 


Fig. 1 Plot tridimensionali dei due lobi principali della SuperSquad

 

Risultati ottenuti:
Con l’ausilio di un programma professionale (AO Pro ) per progettare ed ottimizzare antenne, abbiamo provato ad alimentare la nostra antenna al centro di un "traversino " che unisce i due lati verticali di lunghezza uguale a quella dei due lati minori (vedere il disegno dell’antenna con le misure).

Questo traversino è stato posto ad una distanza di circa un metro dalla base
inferiore ed è scorrevole lungo i due lati verticali.

Spostandolo pochi centimetri più in alto oppure più in basso rispetto alla misura predefinita, si può ottenere un valore di
swr =< 1.2/1.3 .

Noi tutti sappiamo che l’impedenza della stessa antenna e di conseguenza anche il swr, varia secondo l’altezza dal terreno,la natura dello stesso e da tanti altri ostacoli che potrebbero far variare i valori calcolati.

Il fatto di poter correggere facilmente l’impedenza facendo scorrere il " traversino "
di alimentazione, rappresenta un notevole vantaggio per la taratura finale dell’antenna.

Tutti gli esemplari costruiti da molti amici, anche per frequenze diverse o con materiale diverso, hanno confermato che i dati elaborati al computer sono esatti e perciò sono completamente affidabili.

La Fig. 2 rappresenta il diagramma orizzontale dei due lobi della SuperSquad quando essa sia talmente alta dal terreno da non risentirne alcun effetto ( Free Space).

Come già detto, il guadagno è di 5.29 Dbi, superiore al dipolo (= 2.15 Dbi) ed anche superiore alla quad con 4 lati uguali (3.20 Dbi).

Nella SuperSquad il guadagno viene generato dai tre conduttori orizzontali che, essendo in fase,sommano le loro potenze singole creando due lobi principali ad elevato guadagno;le correnti nei tratti verticali sono uguali ma di fase opposta e quindi si elidono lasciando cosi’ una polarizzazione completamente orizzontale.

 


Fig. 2 Diagramma orizzontale dei due lobi di trasmissione

 

 


Fig. 3 Diagramma tridimensionale riferito al terreno

Questo diagramma è simile a quello della Fig.1 , ma si è tenuto conto anche della riflessione delle onde radio dovuta al terreno sottostante. Il guadagno è salito a 9.74 Dbi concentrato nei due lobi principali con un lobo minore che irradia verso l’alto.Si può notare che l’angolo di elevazione è molto basso (circa 17 gradi) e questo rende la SuperSquad particolarmente adatta a ricevere segnali provenienti da unghe distanze.

Infatti ,secondo le recenti pubblicazioni riguardanti la propagazione,più del 90% dei segnali sulla frequenza della 27Mhz. arrivano con un angolo inferiore ai 15 gradi.

L’angolo attuale di elevazione (17 gradi) si riferisce ad una altezza di 4 metri dal suolo, ma se si alza ancora di qualche metro (uno o due) il palo di sostegno, l’angolo di elevazione diminuirà sino a scendere sotto i 14 gradi dove l’antenna avrà il massimo rendimento.

L’aumento dell’altezza dal suolo ,oltre a diminuire l’angolo di elevazione, fa aumentare il guadagno sino a 11 Dbi. Il lobo secondario, che va da 60 a 120 gradi, viene ridotto di oltre 12 Db e poichè molto QRM generato dall’uomo proviene proprio da quel settore,si avrà una ricezione con valori molto bassi di qrm adatta quindi ad evidenziare segnali molto bassi.

L’antenna è composta da 3 tubi di alluminio del diametro = 20 mm. fissati orizzontalmente su di un palo di sostegno (possibilmente isolato) , i due lati verticali avranno una lunghezza pari a 5500 mm. per ciascun lato e saranno fissati in alto ed in basso in modo tale da formare un rettangolo, il diametro dei due lati verticali è di 2 mm.

Il traversino di mezzo è posto ad una distanza di 1170 mm. dalla base inferiore e deve essere scorrevole lungo i due lati di conduttore filare (se usate filo ricoperto di plastica,rimuovete per circa 20 cm. la plastica) in modo tale che, in caso di necessità,sia possibile spostare su e giù il tubo che è collegato al centro con il cavo coassiale da 50 Ohm.

Ricordiamo che il diametro del filo di rame è di 2 millimetri ,mentre il filo normale da elettricista viene venduto con i dati della sezione ( ad esempio un filo da 3.1415mm quadrati di sezione, avrà un diametro di 2 mm).

Il palo usato durante le prime prove era di fibra di vetro ma si possono usare anche pali metallici isolando gli incroci con i tre elementi orizzontali.


Fig. 4 Misure in mm. della Super Squad

Fateci sapere delle vostre prove e ricordatevi che la SuperSquad è una novità assoluta di cui non esiste traccia in alcun libro.

cordiali 73 e 51

1 cm 062


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clubmarconi@libero.it
Oppure a: Club G.Marconi, Fermo posta -16161 Genova /57 - Italy