Despre circuitul de antenă. Partea I de Ing. Mihai Stocec

Articole > Echipamente si constructii radio

Comentati acest articol Tipariti

Despre circuitul de antenă. Partea I

Fundamente, arhitectură, un prototip

Ing. Mihai Stocec YO3AYX

1. Introducere

Articolul tratează mai în amănunţime partea de circuit electric cuprinsă între borna de antenă a transceiver-ului şi punctul de conectare al antenei şi pe care am denumit-o “circuitul de antenă”.

Vom evidenţia fenomenele electrice care se manifestă pe traseul:

Borna de antenă a staţiei – Fider antenă – Circuit de simetrizare al antenei – Antenă

Circuitul de adaptare al staţiei cu antena, Transmatch-ul, nu a fost inclus în analiză, acesta fiind considerat corp comun cu staţia pentru scopul analizei.

2. Circuitul de alimentare al antenei

In general, discuţiile şi analizele asupra modului în care energia furnizată de staţia radio este livrată antenei, s-a presupus că energia de la emiţător este transmisă la antenă printr-o linie de transmisiune formată din doi conductori, de lungimi egale, care transportă curenţi de valori egale şi în opoziţie, de la un capăt la celălalt.

Această situaţie este ideală dar nu se regăseşte în realitate. In cazul real, curenţii care parcurg braţele antenei sunt diferiţi în amplitudine şi în fază, asimetrie care degradează parametrii instalaţiei de emisie şi recepţie. Cauzele care produc asimetria curenţilor sunt următoarele:

· punctul de alimentare al unei antene simetrice nu este, din condiţii practice, poziţionat la mijlocul electric al antenei; această situaţie crează o cuplare asimetrică a braţelor antenei faţă de fider care va forţa o asimetrie a curenţilor

· cele două braţe ale antenei nu sunt poziţionate identic faţă de pământ, din motive constructive, conducând la o situaţie asemănătoare cu prima

· fiderul care alimentează antena simetrică este de tip coaxial; în acest caz, cei doi conductori al fiderului se cuplează diferit cu braţele simetrice ale antenei; în timp ce cămaşa cablului coaxial este expusă complet câmpului electromagnetic, firul central este complet izolat faţă de mediul înconjurător

· datorită efectului pelicular, pe cămaşa cablului coaxial circulă doi curenţi diferiţi, unul la exterior şi unul la interior; acest fenomen fizic modifică structura electrică a antenei cu efecte asupra impedanţei antenei şi asupra caracteristicii de radiaţie

In Fig.1 este prezentat, într-o manieră exagerată, un fider coaxial care alimentează o antenă simetrică. Au fost scoase în evidenţă traseele pe care circulă curenţii de radiofrecvenţă pentru a exemplifica efectul pelicular care se manifestă în fider.

La frecvenţe, cum sunt cel puţin cele din gama undelor scurte, curentul alternativ nu pătrunde în interiorul conductorului, el circulă doar până la o adâncime care este funcţie de frecvenţă şi de rezistivitatea metalului. Astfel, cămaşa fiderului se va împărţi în două secţiuni, una la interior şi una la exterior, exemplificate în desen.

Fig. 1

Curentul din secţiune interioară, I₂, se va ramifica în curenţii I₃ şi I₄, din care I₃ circulă pe exteriorul cămăşii fiderului, spre pământ, şi I₄ spre braţul drept al antenei.

Formula care exprimă adâncimea de pătrundere este:

, unde

δ(m) este adâncimea de pătrundere

r(Ω*m) este rezistivitatea materialului

μ este permeabilitatea relativă a materialului

f(Hz) este frecvenţa curentului

Pentru o cămăşă a fiderului, realizată din materialele uzuale din electrotehnică, avem următoarele rezultate:

		Frecventa(MHz)	1	2	5	10	20	50	100
Metal	ρ x10^-8 Ω*m	μ_r x4π*10^-7 H/m	Adancimea de patrundre x μ*m
Cu	1.7	1	66	46	29	21	15	9	7
Al	2.8	1	84	60	38	27	19	12	8
Zn	5.9	1	122	86	55	39	27	17	12
Fe	10	60	21	15	9	6	5	3	2

In baza acestor rezultate, fiderul coaxial se comportă ca un ansamblu de trei conductori, aşa cum sunt reprezentaţi în Fig.1. Conductorul prin care circulă curentul I₃ contribuie deci la procesul de radiaţie, pe lângă braţele simetrice ale antenei, contribuind la deformarea caracteristicii de radiaţie în plan orizontal. O parte a energiei se va disipa prin radiaţie cu polarizare verticală.

In afară de efectul de modificare a caracteristicii antenei, curentul I₃, denumit de mod comun, contribuie la degradarea sensibilităţii receptorului prin două fenomene:

· antrenarea curenţilor parazitari din reţeaua locală de energie prin bucla care se constituie cu priza de pământ

· penetrarea cămăşii fiderului, prin efect capacitiv; o parte a curentului I₃ se induce în interior, se suprapune cu curentul I₁ şi duce la creşterea nivelului paraziţilor locali captaţi prin radiaţie de exteriorul fiderului

Se observă în Fig.1 circulaţia curenţilor prin buclele specificate: braţele antenei, exterior fider, pământ, precum şi circuitul echivalent al ansamblului, din punct de vedere al radiaţiei.

Pentru reducerea acestor influenţe negative se aplică diverse soluţii care micşorează circulaţia curentului I₃ pe exteriorul fiderului, pe de o parte, combinate cu soluţii care simetrizează electric antena, pe de altă parte. In cele ce urmează se prezintă un sumar al acestor soluţii.

In Fig.2 este prezentată schema echivalentă în regim de recepţie a circuitului de antenă. Este evident faptul că simetrizarea antenei se obţine prin decuplarea electrică a braţelor antenei de cămaşa fiderului care, fiind expusă la exterior, se comportă ca o antenă şi cauzează două efecte negative:

· Prin curgerea la pământ a curentului de mod comun, I₃, antena nu mai prezintă proprietăţi simetrice, cămaşa fiderului comportându-se ca o antenă verticală conectată la pământ prin circuitul de masă al transceiver-ului; datorită polarizării verticale asociate fiderului, antena este favorabilă captării perturbaţiilor electrice din proximitate, produse de maşini electrice, care prezintă preponderent polarizare verticală.

· Curentul de mod comun, I₃, se închide la potenţialul zero al pământului, la infinit, prin rezistenţa de dispersie R_PP a sarcinii acumulate în priza de pământ, însumându-se cu curenţii de zgomot şi perturbţii care circulă prin reţeaua locală. Suma acestor curenţi se suprapune peste semnalul util chiar la borna de intrare a receptorului, aşa cum este prezentat în Fig.1.

Pentru a micşora aceste efecte, se montează pe fiderul antenei un circuit de simetrizare precum şi un circuit mărire a impedanţei de mod comun a fiderului, aşa cum este prezentat în Fig.3.

Dimensionarea acestor circuite este realizată ţinând cont de următoarele date de proiectare:

· frecvenţa de lucru

· puterea emiţătorului

· factorul de undă staţionară să fie cel mult 1.5

· impedanţa antenei

· antena echivalentă asociată fiderului

Fig.2 Fig.3

Circuitul de alimentare al antenei este compus din fider şi un circuit complex care are rolul de a simetriza antena şi de a împiedica curenţii de mod comun sa parcurgă tresa cablului coaxial. Schema bloc a circuitului de alimentare este prezentată în Fig.4.

Fig.4

Descrierea blocurilor funcţionale este următoarea:

· Balun-ul de mod comun introduce o reactanţă mare pe exteriorul cablului coaxial împiedicând astfel curgerea curenţilor de mod comun pe exteriorul fiderului. Pe acest traseu şi, prin priza de pământ, se formează o buclă prin care curenţii de mod comun ajung la intrarea receptorului.

· Balunul de curent împiedică cuplarea antenei cu tresa fiderului coaxial care contribuie în mod nedorit la deformarea caracteristicii de radiaţie a antenei.

· Balunul de tensiune asigură simetrizarea antenei faţă de punctul de alimentare al acesteia contribuind la atenuarea perturbaţiilor locale cu polarizare vertica

Fig. 5

Pentru antena care face subiectul aceestei prezentări s-a dimensionat un circuit prezentat în Fig.5.

Balun de mod comun

· Carcasa plastic diametrul 110mm

· 16 spire cablu RG58, spiră lângă spiră

· Lungime bobinaj ~95mm

· Inductanţă obţinută 34uH

Balun de curent

· Tor MnZn cu dimensiunile 26 x 13 x 20 mm

· 10 spire bifilar CuEm

Ansamblul circuitului a fost dimensionat pentru benzile de radioamatori 80m şi 40m.

Modul de dimensionare a acestui circuit va fi prezentat în Partea 2-a a articolului, aflat în curs de elaborare.

Fig. 6 Vedere ansamblu circuit complex

6. Masurători

Pentru a verifica performanţele acestui tip de balun, am folosit o platformă de măsură cu care se testează:

· impedanţa de intrare

· VSWR coeficientul de unde staţionare

· toleranţa la asimetrie

Platforma de măsură este prezentată în Fig. 7

Rezistenţele de sarcină însumează 50Ω, iar punctul de conectare la masă simulează asimetria antenei faţă de pământ.

VSWR-GND punct median.3_10MHz.png

Fig. 8 - Masa conectată la punctul median al sarcinii

VSWR-GND punct sfert sarcina.3_10MHz.png

Fig. 9 - Masa conectată la extremitatea sarcinii

S11 mod comun mod Z_10MHz.png

Fig. 10 - Modul impedanţa de mod comun

S11 mod comun R-jX.3_10MHz.png

Fig. 11 - Real şi Imaginar impedanţa de mod comun

7. Instrumente de lucru

Programe de calcul

· EZNEC -2 Pro. Simulare antene: Impedanţa de intrare, Caracteristica de radiaţie, Influenţa fiderului. Include ecuaţiile Sommerfeld/Norton pentru calcul în prezenţa pamântului real

· MicroCap-9. Analiza de circuit cu model de simulare SPICE

· Visio 2007. Program de desen tehnic

· MS Office Word 2007. Program de editare text

Aparate de măsură

· Nano VNA V2 Plus. Voltmetru vectorial 50 KHz - 3 GHz

· HP 8553B. Analizor de spectru + Tracking Generator. 100 KHz - 110 MHz

8. Bibliografie

1) A Better Antenna - Tuner Balun. Andrew Roos, ZS1AN

2) ARRL Antenna Book 21^th Edition. Coupling the Line to the Antenna. Common-Mode Transmission-Line Currents

3) Bazele radioemiţătoarelor. Vlad Cehan

4) Manual de radiotehnică - Vol. II. B.A. Smirenin

Februarie 2021

Revizuit august 2023

Ing. Mihai Stocec YO3AYX

Articol aparut la 17-10-2023

2003

Inapoi la inceputul articolului

Comentarii (10)

Postat de Oproescu Gheorghe - Tavi - YO4BKM (yo4bkm) la 2023-10-17 11:08:01 (ora Romaniei)
Felicitari autorului pentru subiectul abordat precum si pentru modul in care o face! O lucrare foarte utila, care trebuie sa se afle in shack-ul fiecarui radioamator.
O expunere bine structurata, plecand de la curentii din cablul coaxial si evidentierea celor doi curenti din camasa coaxialului pana la verificarea practica a performantelor obtinute.
Sunt convins ca va atrage comentarii "la obiect" si incep eu cu cateva:
- In figura 1 sursa AC este legata cu un pol la o priza de pamant pe un traseu inca nedefinit pentru I3, traseu care contine reactante importante. Ar fi interesant de vazut cat de mult afecteaza folosirea unui "pamant artificial" in locul celui "real" si departat, despre care se vorbeste destul de mult.
- In tabelul cu adancimea de patrundere in diferite metale remarc si fierul. Am cercetat si eu acest lucru cand un amic nu a reusit sa fie auzit la cativa zeci de km in 80 m folosind o antena improvizata din fier si am aflat ca, din cauza permeabilitatii magnetice foarte mari, antena devenea un rezistor a carui rezistenta disipativa intrecea de zeci de ori rezistenta de radiatia a antenei, consumand din energia de radiofrecventa ca un adevarat resou si transformand-o in caldura. Includerea fierului in lucrare este, cred eu, un avetisment privind ce material se foloseste.
- Eu am incercat sa modelez modul in care se alimenteaza si radiaza o antena considerand conductorii ca medii in care se propaga unde electromagetice. Acest mod de abordare explica mai usor de ce o antena se poate alimenta si printr-un singur conductor (de ex. VS1AA), in care caz unda din fider patrunde in conductorul antenei asa cum o unda trece dintr-un mediu in altul, functie de impedantele acestora. Din acest punct de vedere am considerat ca antena "se excita", asa cum un arcus excita o struna de vioara. Dar in cazul cablului coaxial tratarea ca unda devine mai complicata si este mai usor de inteles (si de exploatat) modelul din articol.
73 de Tavi YO4BKM!

Postat de MIHAI - YO3AYX (yo3ayx) la 2023-10-18 11:43:49 (ora Romaniei)
Buna ziua Tavi - YO4BKM,
Multumesc in primul rand pentru citirea si comentariul articolului.
Incerc sa raspund pe rand la cele 2 observatii.
1. Inchiderea curentului I3 din Fig.1
Curentul I3 se inchide in circuit prin priza de pamant carea fost figurata prin simbolul masei electrice.
Rezistenta de pamant este o virtualizare a modului cum se scurg sarcinile electrice la pamant. "Greutatea"de scurgere este asimilata cu o rezistenta fizica a carei valoare se calculeaza cu legile electrotehnice in regim stationar. Sunt destul de complicate si au in vedere natura solului forma electrodului de impamantare si metrialul acestuia.
Exprimarea corecta pentru greutatea curgerii curentului este "rezistenta de dispersie".
In regim de radiofrecventa situatia este si mai complicata pentru determinarea pe cale analitica. Trebuie integrate ecuatiile lui Maxwell intr-o regiune e spatiului cu medii diferite din care unul este neomogen(solul).
Valori orientative se gasesc in mai multe publicatii(obtinute pe cale experimentala). Vezi Antenna Call Book si Smirenin.
Oricum, in regim radio, valoarea rezistentei este mai mare. Priza de pamant este importanta in estimarea curentului de mod comun care se inchide prin ea. Micsorarea acestui curent contribuie la micsorarea curentilor paraziti in circuit.
In Partea adoua a articolului, care este in elaborare, vom incerca sa determinam circuitul electric pentru modul comun si cum putem sa micsoram valoarea curentului.
In concluzie, curentul I3 se inchide prin rezistenta de dispersie la pamantul infinit, simbolizat cu masa ontajului.

2. Adancimea de patrundere in metale
Curentul electric care curge printr-un metal este supus urmatoarelor efecte:
-se transforma in caldura prin efect Joule; masura acestui efect este rezistenta electrica
-se transforma in miscare mecanica prin efect Lorenz
-se transforma in radiatie electromagnetica prin producerea de fotoni de diverse frecvente; masura acestui efect este rezistenta de radiatie care depinde de intensitatea curentului, de forma antenei si de propietatile mediului inconjurator prin permeabilitate, rezistivitate si permitivitate.
cum mediul are permeabilitatea µ0, radiatie nu depinde direct de metal.

In radiofrecventa, curgerea curentului prin metal nu se produce in toata masa acestuia ci intr-o panza subtire aflata la suprafata de separatie cu mediul exterior.
Grosimea acestei panze este functie de proprietatile electrice ale metalului si de frecventa.
Conform tabelului, fierul opune o rezistenta de circa 5 ori mai mare decat cuprul. Acest lucru influenteazavaloarea curentului dar rezistenta de radiatie nu este semnificativ mai mica.In Partea a 2-a a articolului voi prezenta o antena cu firul din fier comparativ cu fir din cupru.
Rezultatele sunt interersante.
Daca nu am lamurit pe deplin acest aspect te rog sa revii cu un comentariu sau telefon.

73 de Mihai - YO3AYX

Postat de Oproescu Gheorghe - Tavi - YO4BKM (yo4bkm) la 2023-10-18 15:44:09 (ora Romaniei)
Buna ziua Mihai YO3AYX,
Nu cunosc numarul de telefon asa ca revin aici. La urma urmei discutiile nu ne servesc doar noua, ci tuturor celor care le citesc.
In primul rand nu am facut observatii, ci comentarii sau am pus intrebari ca sa inteleg cat mai bine cele expuse, incepand cu premisele pe care au fost construite.
In primul din comentarii/intrebare m-am referit la reactantele firului de legatura cand pamantul fizic este prea departat, ma interesa daca au fost luate in calcul la modelare. Pentru ca lungimea firului nu conteaza decat intr-un singur caz: cand antena trebuie descarcata electrostatic, dar aici este vorba de scurgerea unui curent de radiofrecventa. Sau, daca modelul folosit permite determinarea efectului unui “pamant artificial” recomnadat uneori si care, cateodata, chiar functioneaza, am probat chiar eu.
In al doilea comentariu, cel cu folosirea fierului, am presupus ca este inclus pentru vreun avertisment, ceea ce ai si confirmat cand ai aratat ca vor apare rezultate interesante. Deci am presupus corect si nu a fost nici vorba de o observatie. O parte din ce face fierul am aflat si eu cand am verificat de ce o antena din fier, desi se acorda corect, radia foarte slab radiofrecventa, rezistenta disipativa termic fiind de zeci de ori mai mare decat rezistenta de radiatie si reducea foarte mult randamentul energetic dat de expresia randament=rezistenta de radiatie/(rezistenta de radiatie + rezistenta disipativa termic). In cazul cuprului rezistenta disipativa termic este de ordinul a cativa Ohm la o antena dipol, comparataiv cu rezistenta de radiatie care este de zeci de Ohm (depinde de inaltimea la care etse amplasata), la o amplasare corecta randamentul energetic este peste 95%. Antena din fier se comporta ca un resistor foarte bun, cu reactante reduse, care se adapta fara probleme la emitator.
Daca este sa fac si niste observatii, m-as referi la notatiile din tabelul cu adancimea de patrundere unde peremabilitatea relativa din formula si din textul precedent tabelului apare notata simplu, cu "miu" (nu mi se preiau aici caracterele grecesti) pe cand in tabel apare notata cu "miu indice r", dar corectata cu permebilitatea vidului. Le-am “descifrat” semnificatia dupa ce am verificat prin calcul valorile din tabel.
As mai avea de adaugat ceva: nu stiu daca modelul folosit tine cont de faptul ca atat camasa cablului cat si conductorul central sunt din fire impletite sau rasucite unde adancimea de patrundere nu se mai afla sub suprafata unui simplu conductor plin ci sub o suprafata infasuratoare a unor fire impletite sau rasucite, care fac contact intre ele. Am aratat acest lucru intr-un articol publicat de mine aici, cu titlul “Incalzirea liniilor de alimentare”, https://www.radioamator.ro/articole/view.php?id=1295.
In ce priveste curentii prin linia de alimentare si prin antena, aici se poate discuta mult, in primul rand deoarece miscarea electronilor se face sub forma de oscilatii cu amplitudine microscopica, oscilatiile sunt o miscare accelerata si, ca orice miscare accelerata a unei sarcini electrice, genereaza unde electromagnetice. De aceea uneori prefer sa consider ca prin conductori se propaga o unda in loc de un curent, chiar daca curentul este exprimat ca o marime complexa cu variabilele dependente de locul ales pe conductor. Pentru informare, arat o lista de articole publicate aici pe o tema asemanatoare:
“Curentul electric in antene” https://www.radioamator.ro/articole/view.php?id=1288
“Din nou despre liniile de alimentare” https://www.radioamator.ro/articole/view.php?id=1206
“Antena dipol simetric” https://www.radioamator.ro/articole/view.php?id=888
“Antena, mai mult decat un simplu fir” https://www.radioamator.ro/articole/view.php?id=883

73 de Tavi YO4BKM!

Comentariu modificat de autor.

Postat de MIHAI - YO3AYX (yo3ayx) la 2023-10-18 15:55:49 (ora Romaniei)
Buna ziua tuturor celor care vor sa ma contacteze pentru lamuriri ref articol.
mihai.stocec@gmail.com
0722 281 011
73 de Mihai - YO3AYX

Postat de Grig - YO2CFS (yo2cfs) la 2023-10-18 20:53:02 (ora Romaniei)
Am fost in situatia antena dipol 3,5/7MHz din Cu de 4mmp si antena dipol din Fe de 3mm diametru...aceeasi locatie, aceasi pozitie. Dupa o furtuna am inlocuit antena din Cu cu una din Fe deoarece doar asta am avut acolo la dispozitie, tot dipol fluture 3,5/7MHz.
Ca rapoarte primite erau cam echivalente, la testele facute cu ex YO3CDN, Relu a iesit ca rapoartele primite erau cam tot acolo doar ca era o deosebire, pe prima antena lucrasem cu doar 10W iar pe cea de Fe cu 100W, deci cam 10dB diferenta pe 3,5Mhz.

Postat de MIHAI - YO3AYX (yo3ayx) la 2023-10-19 11:56:43 (ora Romaniei)
Buna ziua Grig - YO2CFS,
Foarte interesanta constatarea. In partea a 2-a a articolului ma voi ocupa de simularea antenei cu radialul din sarma de fier galvanizata. Antena va fi pe 80m. Initial, radialul a fost din cupru litat rasucit, folosit la instalatiile electrice. Materialul cedeaza in timp si se tot lungeste din cauza greutatii proprii. Din acest motiv incerc cu sarma de fier. Voi tine seama de rezultatul pe care l-ai obtinut. Numai bine in continuare.
Mihai - YO3AYX
Comentariu modificat de autor.

Postat de Oproescu Gheorghe - Tavi - YO4BKM (yo4bkm) la 2023-10-20 15:01:23 (ora Romaniei)
Revin cu completari.
Consider ca cele prezentate in articol precum si cele promise a fi prezentate sunt importante in primul rand pentru ca nu li s-a acordat o atentie deosebita pana acum.
Pentru a fi intelese mai bine imi permit mai intai sa detaliez adancimea de patrundere. In curent alternativ intensitatea curentului nu este constanta pe sectiunea transversala a conductorului ci descreste exponential spre centru. Deci exista curent oriunde in sectiune, dar este din ce in ce mai mic spre centru. Adancimea de patrundere este o marime conventionala si se defineste ca fiind acel strat de sub suprafata conductorului in care, daca curentul ar avea aceeasi valoare in orice punct, ar disipa aceeasi energie termica (efect Joule) cat in cazul real, cu descresterea exponentiala a intensitatii spre centru. Pracic, se considera pentru conductie o coroana circulara, foarte subtire la frecvente inalte, a carei sectiune intra in calculul rezistentei de pierderi prin calcura. Formula prezentata de autor se deduce prin calcule foarte complicate si este valabila numai pentru conductori cu sectiune circulara plina. Se poate folosi cu erori acceptabile si in cazul unei circumferinte cvasicirculare, precum infasuratoarea unui grup de fire rasucite (toron).
De aici se pot desprinde doua moduri de a determina pierderile de energie prin efect Joule in curent alternativ prin conductori: fie prin calcularea rezistentei conductorului real dar cu sectiunea o coroana circulare pe care o formeaza adancimea de patrundere, fie prin folosirea in calcul a unei rezistivitati la curent alternativ in locul rezistivitatii din curent continuu si cu care sa se calculeze direct rezistenta disipatia termic a conductorului real. In https://www.radioamator.ro/articole/view.php?id=1295 am folosit acest ultim caz si rezulta, pentru cupru, diametrul de 2 mm si frecventa de 2 MHz o rezistenta de cca 59 Ohm/km, cu valorile din articol rezulta 58,3 Ohm/km.
Ce formula se va folosi in continuare, depinde de algoritmul de calcul adoptat de aplicatie.
Dar ... mai apare un "dar". Formulele duc la rezultate corecte daca se folosesc coeficienti corecti. Cred ca valoarea permeabilitatii magnetice realtive a fierului data in articol (60) este mult prea mica in raport cu ce stiam si am folosit in aplicatiile proprii. Cautand in https://ro.frwiki.wiki/wiki/Perm%C3%A9abilit%C3%A9_magn%C3%A9tique am gasit valoarea maxima de 5000 (pentru fier), in cursul universitar de fizica al lui Ion M Popescu (EDP, Bucuresti 1981) la pagina 402 se dau valori intre 25000 pana la 250000 pentru fier pur., la https://users.utcluj.ro/~mihaela/documents/Curs_4_ET.pdf se da valoarea de 6000 (pentru otel),
Pentru o valoare de 5000 adancimea de patrundere devine 1,202 microni, incomparabil mai mica cu cea care ar rezuta din articol. Un fir din fier cu diametrul de 2 mm, lung de 42 m, are la 3.5 MHz o rezistenta electrica de 556 Ohm. Daca acesta este un dipol acordat cu rezistenta de radiatie de 72 Ohm, randamentul energetic devine 11%. Deci, din 100 W disipa in undele electromagnetice o putere de 11W, restul in caldura. Valori care concorda bine cu cele aratate de Grig YO2CFS.
Revenind la cele cu care am inceput, ca articolul sa fie cu adevarat de folos este important ca simularile sa fie facute cu valori corecte. Probabil ca valoarea 60 penru permeabilitate aratata in articol a fost o eroare de tastare si nu va fi luata in calcule.
73 de Tavi YO4BKM!
Comentariu modificat de autor.

Postat de MIHAI - YO3AYX (yo3ayx) la 2023-10-21 17:25:48 (ora Romaniei)
Buna ziua tuturor,
Incerc sa mai clarific unele aspecte.
1. Formula pt adancimea de patrundere este corecta, am verificat-o in cateva carti de electrotehnica. Atentie trebuie avut la unitatile de masura pt ca nu toate aceste carti folosesc sistemul international.
Formula este o forma foarte simplificata deoarece expresia completa contine functii Bessel si nu este utila pentru domeniul nostru. Se utilizeaza mai mult in electrotehnica pentru studiul materialelor. Eu nu mai adancesc acest domeniu.
2. Problema fierului. Cate tabele cu constante de materiale gasesti tot atatea valori gasesti pentru permeabilitatea relativa a fierului. Toate valorile sunt corecte dar, pentru ce aliaj de fier au fost facute masuratori. Eu voi folosi a sarma de fier gakvanizat cumparat de la depozitul de materiale de constructii. Daca rezistenta o pot masura pe o bucata de proba, pentru permeabiltate nu avem nici o informatie. Cred ca nici fabrica producatoare nu stie. Asta ar fi doar o parte a problemei pt ca cea mai complicata devine acum. Si anume, inductivitatea firului se modifica cu frecventa, asa ca pe langa rezistivitate mai avem si o reactanta care se reflecta in impedanta de intrare a antenei. Nu imi este clar daca acest aspect este tratat de catre ceicare au dezvoltat programele de analiza a antenei filare. Nu mai spap nici pe drumul acesta pt ca m-as abate de la zona noastra de expertiza.
O verificare rapida facuta cu MMANA mi- a relevat o pierdere destul de mica a castigului pentru un fir din fier, -3dB!
Este posibil ca programatorii sa fi luat in consideratie doar rezistiviatea in curent continuu, fara efect pelicular. Asa ca rezultatele unei simulari cu programe gen EZNEC, MMANA, 4NEC2 trebuie asumate cu limitarile de rigoare.
Este posibil ca rezultatele prezentate de Grig - YO2CFS sa fie mai aproape de realitate.
O zi buna in continuare.
73 de Mihai YO3AYX!
Comentariu modificat de autor.

Postat de Grig - YO2CFS (yo2cfs) la 2023-10-26 14:08:46 (ora Romaniei)
Antena aia de Fe pina la urma a fost facuta la ideea lui YO3CDN, pentru cea de 40m imi trebuia oricum o prelungire intre casa si frasinul ce era pe post de pilon si urma sa folosesc sirma de la un cablu autoportant de telefonie, Relu a zis atunci: -mai, ce rost are sa prelungesti sustinerile de la aia de 40m?
mai bine faci un dipol fluture de 80m si 40m ala de 80m de Fe avind si rol de sustinere la cel de Cu, precis ne auzim noi mai ales ca acuma ai 100W.
Zis si facut, am dat drumul la antene si am facut testele iar Relu a spus ca vin cam ca si cum veneam anii trecuti cu statia de 10W, pe antena asta foloseam FT897.
Am redus la 10W si a spus ca se simte clar ca nivelul e mai prost decit veneam mai inainte si asa am concluzionat ca antena de Fe mergea cam cu 10dB mai prost decit aia de Cu, in acelasi loc si pe aceeasi pozitie instalate amindoua.
Acuma ca or fi 6dB, 10dB sau 16db, asta este, masuratorile au fost facute cu precizie amatoriceasca, adevarat ca Relu avea aceelasi transceiver, un 756 pe care am facut trafic si cu o antena si cu cealalata insa si conditiile de propagare se schimba dar per ansamblu impresia a fost asta, cu 10dB mai proasta.

Postat de Marian - YO4HGX (yo4hgx) la 2023-12-12 22:25:04 (ora Romaniei)
Foarte frumos scris, fara teorie inutila, felicitari!

Astept cu mare interes partea a doua, teoria si calculele pentru determinarea dimensionarii balun-urilor. Eu pana acum am facut-o empiric, daca frige, mai taie din spire si adauga inca un miez…

Am observat ca lipseste descrierea balun-ului in tensiune, care apare in scheme si poze. Si daca tot vorbim de balun in tensiune, are rost folosirea acestuia in cazul unui dipol in semiunda, unde tensiunea este zero in punctul de alimentare? Adica nu e suficient doar balun-ul in curent (si socul RF pentru curentii de mod comun) ?

73
Marian

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

Nume utilizator (forum)
Parola (forum)
Retine parola:

Nu aveti cont?	Ati uitat parola?
Pagina alternativa pentru logare!
Atentie, dupa 5 incercari nereusite de autentificare, contul se blocheaza. Puteti debloca contul de acces AICI Probleme? Vizitati pagina FAQ!