importanza dell'altezza nella resa di una antenna verticale

[dhuia]

Se ne e' gia' parlato in passato, in maniera forse non del tutto
esaustiva. Almeno stando a quello che ho trovato con google fin'ora.

Vorrei chiedere e ringrazio fin d'ora chi vorra' dare una risposta,
meglio se corredata di esperienze personali oltre che dall'evidenza
scientifica (non sempre cosi' rigorosa a quanto pare, quando si tratta
di segnali radiotrasmessi, soggetti a una miriade di variabili non tutte
prevedibili)

Posto che da quanto leggo alcune verticali "preferiscono" stare basse,
utilizzando il suolo come piano riflettente. E, se non ho capito male,
maggiore e' la conducibilita' elettrica di questo e migliore e' la resa
dell'antenna che lo usa come piano riflettente, come esempio spesso
riportato gli specchi d'acqua, meglio ancora se marina sono quelli con
la resa piu' alta, mi piacerebbe sapere per quelle che hanno un piano di
terra "artificiale" fatto di radiali, perpendicolari allo stilo radiante
o con un angolo anche maggiore (le classiche ground plane, in
rappresentanza di questa ultima specie), quanto guadagnano sia nella
trasmissione a vista (credo molto, ma quanto?) che in quella che sfrutta
la riflessione ionosferica (per le decametriche) o troposferica (per le
uhf). In definitiva, l'antenna verticale, piu' in alto sta e meglio e',
SEMPRE o la differenza di 4-6 metri tra una sistemazione e l'altra e'
negligibile? In quali frequenze conta comunque di piu' avere l'antenna
alta?


Ho raccolto qua e la dai vostri posts queste impressioni ma vorrei
togliermi dei dubbi e magari lasciare un post per chiunque dovesse avere
questo stesso quesito e non volesse andare per forza a comprare uno dei
"testi sacri" del radiantismo che spesso vedo consigliati qui,
preziosissimi per carita' ma che acquisterei piu' avanti nel tempo

Grazie molte in anticipo

[Dottor Mistero]

Post by dhuia
In definitiva, l'antenna verticale, piu' in alto sta e meglio e',
SEMPRE o la differenza di 4-6 metri tra una sistemazione e l'altra e'
negligibile?

Per quel po' di esperienza che ho ti posso rispondere:

Sai come dice quel vecchio proverbio "l'altezza è mezza bellezza"?

Beh, non c'ho mai creduto, ma nel caso delle antenne va moltiplicato per
due.

In primis perchè se il palo è sufficientemente alto, l'antenna immagine
la fa il palo, e ti ritrovi un angolo d'irradiazione parecchio più
basso, come puoi facilmente constatare col NEC.

In secondo luogo, a meno che la tua antenna sia nel punto più alto del
circondario, qualche metro può fare la differenza: perchè bisogna
considerare un ellissoide di propagazione (in cui uno dei fuochi è
costituito dall'antenna) ed il cui diametro e' comparabile con la
lunghezza d'onda, attraverso cui si propaga il campo lontano.
Quell'ellissoide è bene che sia libero, altrimenti la perdita di segnale
è proporzionale all'area della sezione ostruita.

Ovviamente pochi metri fanno poca differenza, ma di certo non peggiorano
le cose.

Post by dhuia
In quali frequenze conta comunque di piu' avere l'antenna alta?

Sostanzialmente in tutte, considerando che l'effetto è sempre
proporzionale alla lunghezza d'onda, quindi a parità di elevazione, è
meno evidente per le frequenze più basse.

Alcune verticali commerciali vanno montate basse per questioni di ROS,
solo perchè sono state progettate in quel modo.

saluti elevati

[Daniele]

nel caso di un'antenna collocata in terrazza al nono piano di un edificio, e
che si affaccia all'aperto senza ostacoli,
cosa va considerata, l'altezza dal suolo o l'altezza dal pavimento della
terrazza?
non sono riuscito a trovare una risposta conviincente....

Cordialmente

Post by dhuia
In definitiva, l'antenna verticale, piu' in alto sta e meglio e',
SEMPRE o la differenza di 4-6 metri tra una sistemazione e l'altra e'
negligibile?

[Dottor Mistero]

Post by Daniele
non sono riuscito a trovare una risposta conviincente....

1) Risposta semplice: più alta è meglio è.

2) Risposta complicata: una volta ho cercato di simulare col NEC la mia
verticale sul tetto, tenendo conto del ferro che ci può essere, impianti
ecc. Dopo un paio d'ore di frullamenti di cpu sono tornato alla 1. :-)

Le simulazioni che si possono fare normalmente sono relative a
situazioni parecchio ideali, comunque l'effetto principale si ha per un
paio di lambda dallo stilo, quindi al centro di una terrazza valuterei
l'antenna rispetto allo stabile.

saluti complicati

[Daniele]

"Dottor Mistero" <***@invalid.org> wrote in message news:e8dsvk$unq$***@area.cu.mi.it...
quindi al centro di una terrazza valuterei

Post by Dottor Mistero
l'antenna rispetto allo stabile.
saluti complicati

...peccato, pensavo andasse meglio..
Saluti delusi

[Dottor Mistero]

Post by Daniele
...peccato, pensavo andasse meglio..

Va meglio comunque per via della migliore apertura rispetto agli
ostacoli vicini!

saluti elevati

[AleX]

Post by Daniele
nel caso di un'antenna collocata in terrazza al nono piano di un
edificio, e che si affaccia all'aperto senza ostacoli,
cosa va considerata, l'altezza dal suolo o l'altezza dal pavimento
della terrazza?
non sono riuscito a trovare una risposta conviincente....

Beh, dipende dalle dimensioni (rispetto alla lunghezza d'onda) del
terrazzo.

Faccio tre esempi per chiarire:

- antenna "marconiana": è il monopolo lambda/4 su un piano perfettamente
conduttore e di estensione infinita, alimentato alla base. Il monopolo
reale, insieme alla sua immagine virtuale (dovuta al terreno), si comporta
come un dipolo verticale, solo che la radiazione è contenuta in un
semipiano (guadagno 3dB, impedenza dimezzata rispetto al dipolo)

- antenna ground plane in prossimità del suolo: terreno (che tuttavia non è
un conduttore elettrico perfetto) e radiali, portano ad un comportamento
simile alla marconiana.

-antenna ground plane distante dal suolo: va considerata, a tutti gli
effetti, un dipolo verticale (si dice spesso che sotto la GP non c'è campo
, etc etc. Ma questo è vero sul piano infinito o comunque molto grande. In
realtà il vero diagramma di una gp nello spazio libero è molto simile ad un
dipolo verticale)

Il diagramma di radiazione nasce dalla combinazione del dipolo (reale) e
della sua immagine virtuale dovuta alla riflessione. Al variare
dell'altezza il diagramma verticale. Vedi questa applet:
http://www.ee.siue.edu/~jchen/ee340/antenna_array.html

73's AleX (IK5NJM)

[dhuia]

Molte grazie per questa spiegazione che per me e' decisamente a rigor di
logica ma che in piu' di un sito viene ribaltata portando esempi di
antenne che in basso paiono proprio volerci stare

Rilancio una domanda approfittando della tua gentilezza ed esperienza:

La canna da pesca e suoi derivati (mantova modificate), che in questo
momento paiono essere le antenne piu' in voga, senza dubbio con ottime
ragioni, sia per il divertimento nel trasmettere con qualcosa di molto
economico sia perche' possono essere fatte con le proprie manine,
vengono spesso corredate di numerosi piani di terra, mi chiedevo, dato
che questi ultimi sono a volte costituiti da elementi metallici molto
lunghi (pezzi di piattina decametrici, ringhiere e via dicendo), se
anche in questo caso, a parita' di collocazione con una qualsiasi altra
verticale piu' ortodossa, vanno comunque posizionate il piu' in alto
possibile, o se in questo ultimo caso, facciamo conto una ringhiera di
10 metri, sia piu' opportuno posizionarle vicino al piano di terra che
quest'ultima costituisce

Ancora grazie per l'altra ed in anticipo per questa risposta

[Dottor Mistero]

Post by dhuia
Molte grazie per questa spiegazione che per me e' decisamente a rigor di
logica ma che in piu' di un sito viene ribaltata portando esempi di
antenne che in basso paiono proprio volerci stare

Se sono progettate per stare in basso, allora devono star lì!

Ma in genere si tratta di progetti commerciali, l'OM che ama il "cotto e
mangiato" non si cimenta in installazioni difficili, tralicci ecc..

Così l'industria propone antenne che vanno installate direttamente a
terra o su pali molto bassi, e l'aquirente è più contento perchè non c'è
bisogno di palo.

Ovviamente una tale antenna, montata su un palo, darebbe sì un risultato
migliore, ma dovrebbe anche essere modificata per una modalità di
montaggio per cui non è stata inizialmente progettata.

Infatti queste antenne devono dare ros accettabile su tutte le gamme,
altrimenti ci vuole l'accordatore, e l'OM "cotto e mangiato" sceglie
qualcos'altro.

Inoltre dovrebbe essere chiaro che, essendo queste antenne (in genere,
non necessariamente tutte) collegate direttamente a terra (stilo a un
quarto d'onda su terra), perdono a terra metà della potenza, mentre
rende molto di più uno stilo su palo alto che usi anche la calza del
coassiale come contrappeso, e infatti fornisce una impedenza che è
almeno il doppio del caso precedente.

Post by dhuia
...vanno comunque posizionate il piu' in alto possibile...

beh, cerchiamo di non essere drastici, se le mettiamo oltre lo strato F2
vanno malissimo perchè irradiano nello spazio. :-)

Certo che sì, ti ricordo ancora che, con l'altezza, si abbassa il lobo
principale di radiazione e l'antenna è più libera dagli ostacoli (il
problema dell'ellissoide).

saluti autocostruiti

[AleX]

Post by Dottor Mistero
Inoltre dovrebbe essere chiaro che, essendo queste antenne (in genere,
non necessariamente tutte) collegate direttamente a terra (stilo a un
quarto d'onda su terra), perdono a terra metà della potenza,

Beh, dipende da come è il suolo: tanto più è conduttore tanto più ci si
avvicina alla marconiana ideale, con un guadagno di 3dB sul dipolo
(Perchè il diagramma di radiazione è confinato in un semipiano) e Gmax per
0° di elevazione.

Per le altre invece devi sempre ragionare in termini di fattore di array
(a volte sarebbe utile motorizzare il palo: cambi l'altezza da terra e ti
si modifica il diagramma verticale ;-))) )

Post by Dottor Mistero
e infatti fornisce una impedenza che è
almeno il doppio del caso precedente.

Vero, ma il confronto va fatto con la resistenza di perdita. Se questa è
molto più bassa, cambia poco.

saluti ad altezza variabile

73's AleX (IK5NJM)

[Dottor Mistero]

Post by AleX
Beh, dipende da come è il suolo: tanto più è conduttore tanto più ci si
avvicina alla marconiana ideale, con un guadagno di 3dB sul dipolo
(Perchè il diagramma di radiazione è confinato in un semipiano) e Gmax per
0° di elevazione.

Alex, con un guadagno di 3db sul dipolo sì, ma sul dipolo in spazio
aperto, perchè se il dipolo è nelle stesse condizioni della marconiana,
guadagna anch'esso rispetto all'irradiazione nello spazio libero, o mi
sbaglio?

Eppoi il caso reale è ben lungi dal suolo "conduttore ideale", tranne il
caso di essere il maggiore azionista di una fabbrica di reti per pollai. :-)

Post by AleX
Per le altre invece devi sempre ragionare in termini di fattore di array
(a volte sarebbe utile motorizzare il palo: cambi l'altezza da terra e ti
si modifica il diagramma verticale ;-))) )

Già, si sceglie il miglior compromesso; ma ti assicuro che commutando
dalla precedente verticale su palo da 4m in giardino, all'attuale su
palo da 11m sul tetto, quando in 15 e 17m ho visto passare i segnali da
S3 a S9 (e senza manco accordare la nuova), m'è preso un mezzo coccolone.

saluti efficienti

[AleX]

Post by Dottor Mistero
Alex, con un guadagno di 3db sul dipolo sì, ma sul dipolo in spazio
aperto, perchè se il dipolo è nelle stesse condizioni della
marconiana, guadagna anch'esso rispetto all'irradiazione nello spazio
libero, o mi sbaglio?

Esatto. Ma il punto è li: la marconiana è un dipolo in cui un braccio è
virtuale. Senza il suolo non funziona (o meglio, funziona come un dipolo
corto alimentato ad un estremo)

Il dipolo reale (o una gp) ad una certa altezza h sul suolo invece lo vedi
come un array di dipoli spaziati 2h, ti ricavi il diagramma di radiazione
nello spazio libero e poi lo "tagli" nel semispazio sopra il terreno.

Post by Dottor Mistero
Eppoi il caso reale è ben lungi dal suolo "conduttore ideale", tranne
il caso di essere il maggiore azionista di una fabbrica di reti per
pollai. :-)

Beh, si, ma dipende anche dalla frequenza.

BTW, ecco un link interessante:
http://www.tlc.unipr.it/cucinotta/antenne-a/Ground%20effects.pdf

saluti conduttivi

73's AleX (IK5NJM)