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MeshCore ITA · Antenne

Yagi 2 elementi con direttore

Alimentato 165 mm e direttore 140 mm in tubo da 3 mm, a 44 mm di distanza.

Nuovo alle antenne? Leggi la guida per capire guadagno, ROS, impedenza e polarizzazione.

Yagi 2 elementi, alimentato + direttoreVariante di studiodi Fabriziospazio liberoOrizzontale
5.3guadagno dBi
8.1avanti/dietro dB
1.02ROS a 869,618
50.3 − j1.0impedenza Ω
871ROS minimo MHz

Cosa dicono questi numeri

Guadagno

5.3 dBi = 3.1 dBd: nella direzione migliore questa antenna concentra circa 2.1 volte la potenza di un dipolo a mezz'onda alimentato allo stesso modo.

Avanti/dietro

8.1 dB, cioè circa 6.5 volte più potenza avanti che indietro. Vale solo per antenne direttive: orienta il lato "avanti" verso il nodo che vuoi raggiungere.

ROS

ROS 1.02: circa 0.0% della potenza torna indietro verso il trasmettitore invece di irradiare (perdita per disadattamento 0.00 dB). Verdetto: ottimo.

Impedenza

Z = 50.3 − j1.0 Ω a 869,618 MHz: la reattanza è negativa (capacitiva): l'antenna è elettricamente più corta della risonanza. Per avvicinare la risonanza a 869,618 MHz prova ad allungare leggermente i conduttori. La frequenza di minimo ROS di questo modello è a 871 MHz.

Polarizzazione

Orizzontale: il filo alimentato è prevalentemente orizzontale: polarizzazione orizzontale. Attenzione: quasi tutti i nodi MeshCore sono verticali. Incrociare le polarizzazioni fa perdere molto segnale: monta l'antenna ruotata di 90° (elementi verticali) oppure usala solo se anche l'altro capo è orizzontale.

ERP e potenza TX

In Italia il preset MeshCore limita l'ERP a 27 dBm (500 mW). Con 3.1 dBd di guadagno, questa è la potenza massima da impostare sul trasmettitore (prima del cavo) per restare nel limite:

Perdita cavoTX maxTX max
dBdBmmW
023.9244
124.9307
225.9386

* supererebbe 30 dBm: i moduli LoRa non arrivano così in alto (un SX1262, il più diffuso, si ferma a 22 dBm). Restare entro l'ERP consentito è comunque responsabilità di chi gestisce il nodo — vedi la normativa.

Trascina per ruotare, rotella o pizzico per lo zoom. Il punto verde è l'alimentazione; la geometria è ingrandita per stare dentro il diagramma.

Come leggere la vista 3D

Il raggio della superficie colorata, in ogni direzione, è proporzionale al guadagno: più il diagramma si allontana dal centro in una direzione, più energia irradia l'antenna verso quel punto.

I colori seguono la legenda in basso a destra: dal blu (−30 dB sotto il massimo) al verde, al giallo, fino al rosso (5.3 dBi, il massimo di questo modello).

I lobi sono le "bolle" del diagramma. Il lobo principale è la direzione in cui punta l'antenna; i lobi laterali e posteriori, più piccoli, sono energia irradiata altrove — vedi il diagramma di irradiazione.

Il punto verde sui fili è il punto di alimentazione, dove si collega il cavo.

La griglia orizzontale rappresenta il piano dell'orizzonte, con cerchi ogni 10 dB e raggi ogni 30°: aiuta a capire quanto il lobo principale è inclinato verso il suolo o verso il cielo.

Adattamento e diagrammi

12345855865875885
ROS su 50 Ω, 855–885 MHz. In verde la sub-banda 869,4–869,65 — la curva deve toccare il minimo dentro la fascia verde.
-200204060855865875885
Impedenza: R e X in Ω — nella fascia verde R deve avvicinarsi a 50 Ω e X a 0.
0-10-20
Taglio conico a θ = 90°, dB rispetto al massimo — quanto è largo il lobo principale girando intorno all'antenna (diagramma).
0-10-20
Taglio verticale a φ = 180° (θ = 0 in alto) — quanto il lobo principale punta verso l'orizzonte o verso il cielo.

Simulazione NEC-2 (PyNEC) a 869,618 MHz, spazio libero. I valori reali cambiano con supporto, cavo e ostacoli.

Come funziona

Variante della Yagi a 2 elementi con riflettore: qui l'elemento parassita non è dietro ma davanti all'alimentato, ed è più corto invece che più lungo. Un elemento parassita più corto del dipolo risonante si comporta da direttore: la corrente indotta ha la fase giusta per spingere l'irradiazione in avanti, verso di lui, invece di rimandarla indietro come fa un riflettore.

Il risultato tipico di un direttore singolo, rispetto a un riflettore singolo, è un guadagno leggermente inferiore (qui 5,3 dBi contro i 6,4 dBi della versione con riflettore) a parità di configurazione a 2 elementi, ma un adattamento di impedenza spesso più comodo: qui l'alimentato (165 mm) resta molto più vicino alla lunghezza di risonanza isolata di un tubo sottile, e l'impedenza simulata (50,3 − j1,0 Ω) cade quasi esattamente su 50 Ω.

Misure

Elemento Lunghezza Materiale Note
Alimentato (driven) 165 mm Tondino/tubo, 3 mm diametro —
Direttore 140 mm Tondino/tubo, 3 mm diametro Non alimentato, parassita, davanti all'alimentato
Distanza alimentato–direttore 44 mm (≈ 0,13 λ) — Più stretta della spaziatura riflettore-alimentato dell'altra variante

Simulazione NEC-2 a 869,618 MHz, spazio libero, polarizzazione verticale:

Grandezza Valore
Impedenza 50,3 − j1,0 Ω
ROS su 50 Ω 1,02
Guadagno 5,3 dBi (3,1 dBd, vedi dBi/dBd)
Avanti/dietro 8,1 dB (~6,5× in lineare)
ROS minimo a 871 MHz

Esperimenti da provare

Errori comuni

Note

Variante di studio, non installata su un nodo reale: nessuna foto disponibile. Misure trascritte dal file NEC originale di Fabrizio.

Il file NEC spiegato

Il modello NEC-2 di questa antenna, riga per riga. Per il significato generale delle schede (variabili SY, fili GW, alimentazione EX...) vedi la guida alle schede NEC.

RigaCosa fa
CM testCommento descrittivo del modello (ignorato dal simulatore).
CE Fine dei commenti: da qui iniziano le schede di geometria.
sy len1=0.14Variabile len1 = 0.14.
sy len2=0.165Variabile len2 = 0.165.
sy dia=3/1000Variabile dia = 0.003.
 
sy lr0=44Variabile lr0 = 44.
 
 
GW 1 11 0 -len1/2 0 0 len1/2 0 dia/2Filo 1: 11 segmenti, da (0, -70, 0) mm a (0, 70, 0) mm — diametro 3.0 mm, lunghezza 140 mm.
 
GW 2 11 lr0/1000 -len2/2 0 lr0/1000 len2/2 0 dia/2Filo 2: 11 segmenti, da (44, -82, 0) mm a (44, 82, 0) mm — diametro 3.0 mm, lunghezza 165 mm.
 
GE 0Fine della geometria.
EKKernel per fili spessi (extended thin-wire kernel): più preciso quando il diametro non è trascurabile.
EX 0 2 6 0 1 0Alimentazione: sul filo 2, segmento 6.
GN -1Nessun terreno: simulazione in spazio libero.
 
FR 0 1 0 0 869.5 1Frequenza nel file originale: 869.5 MHz — la galleria la ignora e simula sempre a 869,618 MHz (preset italiano), con una scansione 855–885 MHz.
 
ENFine del file.
 

File del modello

Scarica antenna.nec

Si apre con xnec2c, 4nec2 o EZNEC.