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Antenna Yagi 3 elementi per 403 MHz

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di Achille De Santis, IZ0MVN

Vedere anche: - Antenna a quarto d'onda a base magnetica - Antenne utilizzabili su 403 MHz - Radiogoniometria Doppler sulle RadioSonde - Antenna Moxon per 403 MHz - 


Piccola, maneggevole, ottima per la ricerca in campo.

Il presente lavoro è stato svolto presso l'Istituto "Galilei" di Latina dalle quinte classi di Elettronica & Telecomunicazioni, sotto la guida dei docenti, prof. De Santis e Pellegrino.
Questa Yagi 3 elementi per la gamma radiosonde è stata realizzata facendo riferimento all'uso in portatile per la ricerca in campo delle Radiosonde e con componenti recuperati da vecchie antenne Yagi televisive smontate in occasione dei lavori di ristrutturazione del nostro edificio. I dati delle misure di laboratorio sono stati comparati con quelli derivanti dalla realizzazione di una Moxon, da parte di un altro gruppo di studenti.
Ne è risultata una realizzazione semplice e facilmente ripetibile.

Analisi

Dalla documentazione tecnica è stato ricavato lo schema di massima e le misure con cui è stato sviluppato il lavoro, per un centro banda teorico di 403 MHz; l'assemblaggio meccanico è visibile in figura 1
Figura 1: l'antenna, quasi terminata nella meccanica; notare il dipolo.

Realizzazione

Abbiamo cercato di realizzare l'antenna con soli componenti di recupero ottenendo una struttura robusta ma leggera: tubo di alluminio per antenne, bacchette e bandella stampata per il dipolo ripiegato.
Adattatore/simmetrizzatore: collegare le calze tutte insieme, come in figura 1. I punti A-A' vanno collegati al dipolo ripiegato; non hanno polarità. Il punto di ingresso (impedenza Zc) va collegato al cavo coassiale di alimentazione antenna.

Figura 1: Adattatore/simmetrizzatore: BALUN 4:1 a trombone, 24 cm		Figura 2: l'antenna completa, a lavoro ultimato

Materiali e componenti

- 1 tubo in alluminio da 0,5 metri, diametro 20 mm.
- 2 bacchette di alluminio
- 1 laminato di alluminio
- 2 metri di cavo coax RG58 (per alimentazione e BALUN)
- 1 connettore BNC maschio


Misure e Collaudo

- Analizzatore di spettro Promax AE476
- trasmettitore a bassa potenza (100 mW)
- Misure effettuate in polarizzazione verticale

Per mezzo dell'analizzatore di spettro è stato possibile rilevare la curva di risposta in frequenza; la banda passante risulta centrata su 403 MHz, con un buon picco di risonanza. Successive misure con un ROS/Wattmetro hanno confermato questi valori.

Caratteristiche

- Tipo: tre elementi, dipolo ripiegato
- Dimensioni totali: 40x38 cm;
- Peso totale: 235 grammi
- Guadagno rispetto al monopolo ¼ lambda: 12 dB;
- Angolo di apertura (a -3 dB): 60°;
- Rapporto avanti/indietro: 20 dB;
- Rapporto avanti/lato: 20 dB;
- Polarizzazione: V/H;
- Impedenza: 50 Ohm.
- Adattatore/simmetrizzatore: BALUN 4:1 a trombone, 24 cm.
Tutte le misure elettromagnetiche sono state ottenute in laboratorio, con adeguata strumentazione ma in campo vicino, cioè in campo di induzione.
Figura 2: vista d'insieme

Prove in campo

Nelle prove in campo l'antenna si è dimostrata molto versatile ed efficiente. La sua direttività permette di individuare con certezza la direzione di provenienza del segnale; la sua leggerezza permette di brandeggiare agevolmente senza stancarsi.

Foto

Figura 3: misure di diagramma di radiazione		Figura 4: l'antenna completa, a lavoro ultimato

Riferimenti

- Foglio di calcolo, utile per analisi comparativa.
- Il sito Radiosonde
- Una Yagi 5 elementi su misura, di F6DDV.

Analisi comparativa Yagi/Moxon/J-pole/GP per 403 MHz

Ecco i risultati dell’analisi comparativa tra varie antenne realizzate e provate di recente.
Niente di eclatante ma la tabella può essere utile per trarre le conclusioni del caso e fare delle scelte. I risultati si riferiscono a prove effettuate sulla gamma radiosonde ma sono estensibili alle bande radioamatoriali viciniori.

	Yagi	Moxon	J-pole	GP	Pannello
Peso	235 g	114 g	290 g		196 g
Guadagno rispetto al dipolo ¼	12 dB	15 dB			3 dB
Angolo di apertura (a -3 dB)	60°	60°	Omni	Omni	80°
Rapporto avanti/indietro	20 dB	12 dB			10 dB
Rapporto avanti/lato	20 dB	12 dB			10 dB
Polarizzazione	V/H	V/H	V	V	V/H
Impedenza	50	50	50	50	50
Maneggevolezza	****	*****	**	*	****
Uso in stazione fissa	*****	****	*****	*****	****
Uso in portatile	****	*****	****	**	****

Le valutazioni analitiche sono frutto di misure e risultano oggettive.
Le valutazioni globali di maneggevolezza ed uso derivano dai dati analitici e da considerazioni personali e possono essere soggettive.