Comportamento di radiazione, guadagno, SWR e lunghezza di un dipolo a V a 120° e di un'antenna verticale
L'antenna Alpha Antenna HexTenna è un sistema modulare multibanda progettato per l'utilizzo portatile, sul campo e in campi base. Una delle sue configurazioni più efficaci, che fornisce un guadagno di 2.0-2.15 dBi, è la configurazione a dipolo a V , in cui ciascun elemento a filo opposto è posizionato ad un angolo definito rispetto al mozzo centrale.
Questa scheda tecnica si concentra sull'HexTenna ottimizzata con un angolo di 120 gradi tra i suoi due bracci, equivalente a ciascun braccio posizionato a 60 gradi rispetto alla verticale . Questa geometria viene utilizzata perché fornisce un bilanciamento quasi perfetto a 50 ohm senza l'uso di un balun, in un ingombro compatto, con un SWR stabile e caratteristiche di radiazione prevedibili, pur offrendo un guadagno di circa 2.15 dBi, pari a quello di un dipolo orizzontale standard. L' elemento verticale con angolo di 120 gradi e il contrappeso vengono mantenuti anche quando l'antenna viene utilizzata in configurazione verticale.
Perché 120 gradi?
Un angolo di 120° è ottimizzato per il guadagno dell'HexTenna:
- Preserva l'antenna orientamento, che è un elemento centrale del suo design.
- Mantiene un schema di radiazione coerente attraverso le bande.
- It riduce la necessità di una nuova messa a punto rispetto ad angoli a V più estremi.
- Fornisce a pratico geometria per il dispiegamento portatile su albero.
Quest'angolo è inoltre meccanicamente stabile e facile da riprodurre sul campo.
Caratteristiche del diagramma di radiazione
Comportamento generale basato su modelli
L'HexTenna a 120° non diventa omnidirezionale. Invece:
- Il modello diventa leggermente più pienoma pur sempre chiaramente di fianco.
- Il lobo principale si inclina leggermente verso l'alto, migliorando le prestazioni sulle lunghe distanze.
- L'irradiazione verticale aumenta leggermente, migliorando la copertura NVIS regionale ad angolo medio.
Questa configurazione raggiunge un equilibrio tra la comunicazione DX e la comunicazione NVIS regionale.
Diagrammi di radiazione a forma di V (120°)
Valori modellati (rappresentativi tra le diverse bande)
Guadagno
- Guadagno: ~2.0–2.15 dBi
- Null laterali: Da -2 a -3 dBi
- Angolo del lobo principale: ~62–66 gradi
- Larghezza del fascio: ~32–36 gradi
Osservazioni chiave
- La forma a V verso l'alto produce una gobba di radiazione verticale, migliorando l'efficienza del sistema di rilevamento delle onde ionosferiche NVIS.
- La radiazione laterale rimane forte e ben definita.
- Il modello è stabile e prevedibile, anche in ambienti di implementazione compromessi.
Caratteristiche prestazionali a 120°
- Comportamento di guadagno
Le simulazioni mostrano che il guadagno dell'HexTenna a un angolo di 120° rimane vicino a quello di un dipolo dritto standard, con una leggera variazione dovuta alla forma a V verso l'alto.
- Guadagno tipico del modello: ~2 dBi
- Una leggera inclinazione verso l'alto del lobo principale migliora radiazione a basso angolo, utile per la DX.
- Le zone di annullamento laterali rimangono ben definite, preservando le prestazioni direzionali sul lato opposto.
Rispetto a curvature più estreme, la configurazione a 120° evita la perdita di guadagno che si verifica ad angoli ristretti (ad esempio, 70–80°) e previene la distorsione del diagramma di radiazione che si verifica ad angoli molto ampi (150–165°).
- Comportamento SWR
L'HexTenna presenta un SWR migliorato all'angolo di 120°:
- Il rapporto d'onda stazionaria (SWR) tende in genere a essere inferiore rispetto all'analisi SWR riportata di seguito, con una media migliore rispetto al valore di ~1.38:1 di un dipolo perfettamente orizzontale, grazie alle migliori caratteristiche di impedenza della configurazione a dipolo a V di 120 gradi, che possono variare in base alle condizioni del terreno.
- La forma a V verticale riduce l'accoppiamento capacitivo verso terra.
- La geometria rimane stabile su tutte le bande, riducendo al minimo la necessità di ricalibrazione.
Ciò rende l'antenna a 120°, sia in configurazione verticale che a dipolo a V, ideale per un rapido dispiegamento o per operazioni di emergenza, soddisfacendo i requisiti di missione DX o NVIS.
*Analisi SWR
Scarica le scansioni per l'applicazione AntScope: Scarica le scansioni qui
| CONFIGURAZIONE DIPOLO
2-40M |
CONFIGURAZIONE VERTICALE
440 MHz – 20 m |
|||
| Nastro | SWR | Nastro | SWR | |
| 2 Metri | 1.01:1 | 440 MHz | 1.39:1 | |
| 6 Metri | 1.2:1 | 220 MHz | 1.1:1 | |
| 10 Metri | 1.15:1 | 10 Metri | 1.65:1 | |
| 12 Metri | 1.6:1 | 12 Metri | 1.23:1 | |
| 15 Metri | 1.43:1 | 15 Metri | 1.29:1 | |
| 17 Metri | 1.49:1 | 17 Metri | 1.49:1 | |
| 20 Metri | 1.48:1 | 20 Metri | 1.38:1 | |
| 40 Metri | 1.65:1 | - | - | |
- Lunghezza elettrica
Come per qualsiasi dipolo curvo, la lunghezza elettrica dell'HexTenna varia leggermente.
A 120°:
- La lunghezza dell'elemento richiesto aumenta di circa il 2–3%.
- Si tratta di un valore nettamente inferiore all'aumento del 4-5% osservato nelle curve più estreme.
- Una volta tarato, l'HexTenna rimane stabile senza ulteriori regolazioni.
Questo è un motivo importante per cui HexTenna è preferito per le implementazioni nel mondo reale.
Componenti verticali e orizzontali
Le componenti verticali e orizzontali dell'HexTenna rivelano separatamente:
- Componente verticale:
- Forte decollo inclinato verso il basso per una maggiore radiazione a basso angolo.
- Utile per le comunicazioni DX e le operazioni HF a lungo raggio.
- Componente orizzontale:
- Predominanza di radiazione laterale con schema di componente NVIS.
- La larghezza del pattern aumenta leggermente, migliorando la copertura senza sacrificare il guadagno.
Queste due opzioni di configurazione rappresentano uno dei punti di forza distintivi dell'HexTenna.
Conclusione
La configurazione a V verticale a 120 gradi è uno dei modi più efficaci e semplici per installare l'HexTenna. Offre:
- Forte guadagno
- SWR migliorato
- Requisiti minimi di ricalibrazione
- Modelli di radiazione stabili
- Prestazioni DX e NVIS regionali bilanciate.
La configurazione a V verticale a 120° dell'HexTenna rimane la configurazione ottimale per la maggior parte degli operatori grazie al suo comportamento prevedibile e alla facilità di installazione.
Appendice B – Specifiche e rappresentazioni
Specifiche
- Potenza: Limite legale massimo (1500 W PEP)
- Connessione RF: SO-239
- Frequenza: 2 – 40 metri, più 220 MHz e 440 MHz
- 80 once è il peso massimo quando distribuito come dipolo
- Impacchettabile in una dimensione di 24 x 4 1/2 pollici
Rappresentazione e elementi inclusi
- 2 – Le fruste telescopiche in acciaio inossidabile da 5.41 metri (17′ 9″) sono abbastanza lunghe da fungere da riflettore per l'antenna Yagi
- 1 – Mozzo HexTenna™
- 2 elementi di filo a clip da 30/40 metri
- 1 – Contrappeso 12-20M
- 1 – Parte superiore del supporto dell'albero
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