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Antenna doppio H con riflettore

Purtroppo ora abito in un condominio ed usare un'antenna Yagi lunga 2.5 metri, che spunta fuori dalla terrazza, non è così comodo e poi dà molto nell'occhio (del vicinato). Inoltre, dopo aver visto la simulazione dell'antenna Yagi 14 elementi col programma 4nec2, mi è venuta voglia di vedere se riuscivo a trovare un'antenna che avesse caratteristiche migliori rispetto alla Yagi.

Infatti la Yagi ha parecchi lobi secondari e spesso, con segnali forti, non si riesce a capire subito da dove arrivi il segnale, dal momento che i lobi secondari captano comunque il segnale anche se l'antenna non è puntata verso la giusta direzione. Inoltre l'antenna Yagi non ha un buonissimo rapporto avanti/dietro. Sì, ok: -27 dB non sono male ma poi quelli secondari laterali sono tra -15 e -20 dB.

Ed allora, se non posso andare troppo fuori dalla terrazza con la lunghezza del boom dell'antenna, perché non posso sviluppare l'antenna in larghezza, tipo un'antenna in configurazione broadside? Inoltre, facendo il riflettore dell'antenna in rete metallica, forse l'antenna si nota meno ed è più discreta, con buona pace dei vicini ;-).

Istintivamente, sono sempre stato attratto dall'antenna a doppio H descritta a pagina 109, nel libro "Le antenne riceventi e trasmittenti" di Nuova Elettronica. Eccola qui, in tutta la sua bellezza:

antenna doppio H tratta dalla rivista Nuova Elettronica antenna doppio H con riflettore tratta dalla rivista Nuova Elettronica

Simulando l'antenna con 4nec2, ho giocato con tutti i parametri costruttivi: dapprima con la lunghezza dei dipoli, poi con la loro distanza relativa, poi ancora con la distanza dei dipoli e con il pannello riflettente, per finire con l'area del pannello riflettente, il tutto al fine di ottenere la perfetta risonanza ed il migliore rapporto avanti/dietro possibile. Certamente NON è un'antenna tanto maneggevole: infatti le dimensioni del pannello riflettente sono 1.8 metri x 1.6 metri, però si comporta pressoché come una parabola e spara il segnale esattamente dove voglio io e non presenta lobi secondari degni di nota, soprattutto posteriormente e lateralmente, pertanto si dovrebbe avere una ricezione priva di interferenze.

schema antenna doppio H con riflettore per la banda PMR446

Ed allora, ecco qui la simulazione dell'antenna doppio H con riflettore per la banda PMR446, con i grafici del guadagno, del rapporto avanti/dietro, la curva del R.O.S., le curve dell'impedenza/resistenza, i diagrammi di irradiazione verticale, orizzontale e tridimensionali:

antenna doppio H con riflettore per la banda PMR446 guadagno antenna doppio H con riflettore per la banda PMR446

ros antenna doppio H con riflettore per la banda PMR446 impedenza antenna doppio H con riflettore per la banda PMR446

diagramma verticale antenna doppio H con riflettore per la banda PMR446 diagramma orizzontale antenna doppio H con riflettore per la banda PMR446

diagramma tridimensionale antenna doppio H con riflettore per la banda PMR446 diagramma tridimensionale posteriore antenna doppio H con riflettore per la banda PMR446

Da notare che il rapporto avanti/indietro è di -47.5 dB (8 punti di segnale!), l'unico lobo secondario posteriore è a -35.4 dB, l'unico lobo secondario di fronte a -16 dB.

L'impedenza dell'antenna è 73.6 ohm puramente resistiva, pertanto l'antenna è perfettamente risonante nella ristretta fettina di frequenze di nostro interesse, 446-446.1 MHz e anche se il trasmettitore non vede i suoi 50 ohm, non ci si dovrà minimamente preoccupare, il R.O.S. è addirittura sotto l'1.5. Qual'è il problema? In giro c'è di peggio.

La distanza tra i fili che collegano i dipoli in fase/controfase l'ho fissata a 25 millimetri per bloccare l'impedenza della linea bifilare a 386 ohm, secondo la formula 276*log(D/d) dove D = distanza tra il centro dei fili (25 mm) e d = diametro del filo (2 mm) ed il logaritmo è in base 10.

Di seguito il confronto tra il diagramma di irradiazione della mia antenna Yagi 14 elementi ottimizzata (linea rossa) e quello dell'antenna doppio H (linea blu), dal quale si può vedere che la differenza di guadagno, tra la doppio H e la Yagi, è solamente di poco più di 1 dB, ma il rapporto avanti/dietro è nettamente migliore:

contronto tra il diagramma Yagi 14 elementi ottimizzata e antenna doppio H contronto tra il diagramma Yagi 14 elementi ottimizzata e antenna doppio H

Essendo anche questa un'antenna bilanciata, sarà da prevedere un accoppiamento bilanciato/sbilanciato con cavo in quarto d'onda.

Qui potete trovare il file .nec della simulazione fatta col programma 4nec2 dell'antenna doppio H appena analizzato.

Ed ora resta solamente da procurarsi il materiale e mettersi all'opera!

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