L'autore di questo articolo è Robi, S53WW. L'originale in inglese si trova sul suo sito: https://lea.hamradio.si/~S53WW/. Due ottimi articoli di Robi che hai già potuto leggere su questo portale (preamplificatori S53WW e XVRT Javornik) - e il terzo è anche ottimo. Grazie Robi!
1. Alcune parole sul contesting 2m nell'UE
Ogni serio 2m concorsista musí prísť pred túto otázku – aký typ antény je najlepší pre moje contestové QTH? La risposta veloce è premere - con il massimo guadagno possibile! La risposta è corretta solo per le stazioni distanti 800 km e più dai siti con la maggiore attività. Questi sono principalmente DL e OK, quindi luoghi al di fuori dell'Europa centrale. Ma se dal tuo QTH di contest escono più direzioni che portano un numero considerevole di punti (un grande numero QSO*QRB), potom je najdôležitejšou vlastnosťou použitej antény šírka hlavného vyžarovacieho laloku pre -3 dB.
L'immagine mostra un diagramma di irradiazione più o meno comune per un tipico QTH di contest in S5 (Alpi a 300° di azimut, Monti Balcani e Mare Adriatico a 120-180° di azimut). Dalle statistiche sul lato sinistro dell'immagine è possibile vedere che circa il 60% dei punti proviene da tre direzioni che hanno una larghezza di circa 30° (questa statistica è calcolata dal programma VHFSTAT.EXE dai dati in formato EDI, la conversione da EDI a formato QSO/TST è possibile con VHFLIB.EXE. Secondo questo diagramma si può stabilire in modo definitivo che sono necessari due sistemi di antenne: uno con una larghezza del lobo di 30° e l'altro con una larghezza del lobo di 75°. A questo punto sorge il problema delle interferenze da parte di stazioni vicine quando si utilizza un'antenna con lobo da 75°. È importante utilizzare un RX con un'ottima gamma dinamica (che ovviamente esclude i preamplificatori). L'utilizzo dell'RX fatto in casa sembra essere il migliore, ma anche la composizione di XVRT+HF RIG con una figura di rumore di circa 2,0 dB è OK. Il rumore totale di configurazione (attenuazione coassiale più rumore RX) non può essere inferiore a 2,0 dB se il guadagno del transverter supera la gamma dinamica del ricevitore (turbo deluxe XVRT e super HF RIG sono degradati a gamma media - altrimenti completamente lineare amplificatore - è incluso per loro!)
L'installazione di due o più sistemi antenna è una soluzione comune. Per un utilizzo efficiente, il secondo (terzo, ecc.) sistema antenna deve avere la stessa potenza del principale (con guadagno e potenza simili entro +/- 3 dB). Se vengono utilizzati più di due sistemi antenna, è normale l'organizzazione RX/TX (con la potenza di un TX divisa tra due antenne e un RX commutato tra due antenne), ma questa non è più una soluzione ottimale oggi. Il tempo di commutazione tra tre o più antenne è troppo lungo e durante questo tempo potremmo perdere completamente la chiamata. Almeno duericevitori indipendenti sono necessari per un utilizzo efficiente di tre o quattro sistemi antenna (ovviamente con un secondo operatore). Se tutti gli operatori RX possono anche trasmettere, è la soluzione più ottimale, anche se non indispensabile.
Minimálny zisk antény pre tropo contest je asi 16 dBi. Tento zisk je dosiahnuteľný dlhou yagi (4 lambda), ma il suo angolo di apertura per -3 dB (nel piano E) è inferiore a 30°. Come ottenere la copertura dell'azimut con un angolo di 50-70° e un guadagno superiore a 16 dBi? La risposta è I-stack (sistema verticale) di antenne yagi corte.
2. I-stack di quattro antenne yagi da 4 elementi con guadagno massimo
Dopo un'approfondita revisione del nostro QTH da concorso (S59DEM/JN75DS) secondo lo schema di collegamento direzionale, ho deciso di costruire un sistema verticale di un quad di yagi corte, che hanno una larghezza del lobo principale per -3 dB di circa 50°. Per ottenere il guadagno desiderato ho scelto la versione yagi con il massimo guadagno. Il guadagno massimo si ha quando l'impedenza dell'antenna è inferiore a 50 ohm. Considerando un'impedenza d'antenna fissa di 12,5 ohm, è possibile ottenere 50 ohm utilizzando un dipolo ripiegato ed un semplice balun a bobina. In tal caso è possibile costruire un'antenna che abbia un'impedenza di 50 ohm, un guadagno di 11,3 dBi, una larghezza del lobo di 50° nel piano E e una lunghezza di 1600 mm (0,8 lambda). Simulato E a nel piano H le caratteristiche direzionali possono essere visualizzate nelle immagini allegate.
Fig.2 - caratteristica dello stack di due 4 el.yagi con guadagno massimo rispetto alla distanza verticale. Il boom è in profilo Al 20×20 mm, gli elementi in asta di alluminio con diametro di 5,0 mm sono isolati dal boom (correzione del boom è di 2,0 mm). Supporti in plastica (fatti in casa) sono stati utilizzati come isolanti degli elementi. Questa tecnologia si è rivelata poco stabile meccanicamente e quindi gli elementi e gli isolanti sono stati successivamente incollati al boom con colla bicomponente.
Tienistou stránkou krátkych yagín s maximálnym ziskom je úzka šírka pásma (144 – 145 pre PSV 1:1,5) e un rapporto fronte/retro modesto (ad esempio 12,5 dB per questo design). Tuttavia, poiché non è previsto l'uso di un'antenna singola, ma di un sistema di antenne, il problema del rapporto F/B può essere efficacemente risolto con uno stack adeguato. Il sistema proposto migliora anche il PSV (grazie alla compensazione della componente reattiva) - PSV 1:1 in tutto l'intervallo 143 - 146 MHz. Le singole antenne possono essere distanziate orizzontalmente lambda/quarto e alimentate nella giusta fase. In tal caso, il rapporto F/B è di 25-30 dB. Lo stack verticale è mostrato nell'immagine 3.
Fig. 3 – dimensioni dell'I-stack di quattro 4 el.yagins. Si noti che la separazione verticale delle antenne è di minimo 2,1 me può essere aumentata a 2,4 m con un incremento di guadagno di 0,1 dB/0,1 m. Nella parte superiore dello schizzo è possibile vedere le posizioni in cui l'albero si interseca con il boma. Le antenne superiore e inferiore sono fissate all'albero tra D1 e D2, le antenne centrali sono spostate in avanti di 520 mm. Per questo motivo, i cavi che alimentano le antenne centrali dovrebbero essere più corti della lunghezza elettrica lambda/4 (ovvero i cavi dovrebbero avere una lunghezza di 520mm*velocity_factor (340mm per cavi con dielettrico PE solido e 360mm PTFE solido).
Dipól (na obr.4) je klasický skladaný dipól s rovnakými rozmermi ako majú DJ9BV antény, ale s dĺžkou 900 mm a balun è composto da una bobina di cavo RG-188/RG-316 (fig.5). Il dipolo è collegato direttamente al boom (il tubo del dipolo è schiacciato e forato nel mezzo a 25 mm dalla lunghezza. È fissato al boom con una vite appropriata.). La stessa tecnica è utilizzata anche per collegare il balun al dipolo.
Fig.5 - dettaglio del balun a bobina: la bobina a sette giri è avvolta su un cavo sottile di teflon lungo 500 mm (ad es. RG-188) su un corpo di plastica con un diametro di 18 mm (tubo di plastica per installazioni domestiche) con fori preforati a una distanza di 22 mm che servono per fissare il cavo. Il connettore N è direttamente collegato al RG-188.
Balun pronto è coperto da una scatola di plastica per installazioni elettriche. Il dettaglio del dipolo con il balun è mostrato QUI. L'autore con l'antenna della Facoltà di Ingegneria Elettrica di Lubiana lo è QUI.
Questo sistema di antenna si è dimostrato valido nei contest (S59DEM/S55A/S53WW) negli ultimi due anni rispetto a un singolo 15 el. DL6WU. Il nostro sistema di antenna principale è composto da due 15 el. DL6WU impilati verticalmente. Ha un guadagno maggiore di circa 3 dB (4x4 ha un alimentatore più lungo, circa 0,5 dB e solo cavi di stacking RG-213 (dal vecchio sistema 4x6 el.)).
Robi, S53WW
https://lea.hamradio.si/~S53WW/
Traduzione slovacca di Viliam, OM0AAO