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MeshCore ITA · Antenne

Yagi 10 elementi per 869 MHz

Yagi a 10 elementi derivata dal calcolatore di DL6WU: riflettore 167 mm, dipolo ripiegato 146 × 20 mm e 8 direttori da 146 a 134 mm su un boom di 740 mm. Il modello è orizzontale per comodità, ma va montato in verticale.

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

YagiProgetto di riferimentodi Paolospazio liberoVerticale
14.1guadagno dBi
20.1avanti/dietro dB
1.15ROS a 869,618
51.3 + j7.0impedenza Ω
868ROS minimo MHz

Cosa dicono questi numeri

Guadagno

14.1 dBi = 11.9 dBd: nella direzione migliore questa antenna concentra circa 15.6 volte la potenza di un dipolo a mezz'onda alimentato allo stesso modo.

Avanti/dietro

20.1 dB, cioè circa 102.7 volte più potenza avanti che indietro. Vale solo per antenne direttive: orienta il lato "avanti" verso il nodo che vuoi raggiungere.

ROS

ROS 1.15: circa 0.5% della potenza torna indietro verso il trasmettitore invece di irradiare (perdita per disadattamento 0.02 dB). Verdetto: ottimo.

Impedenza

Z = 51.3 + j7.0 Ω a 869,618 MHz: la reattanza è positiva (induttiva): l'antenna è elettricamente più lunga della risonanza. Per avvicinare la risonanza a 869,618 MHz prova ad accorciare leggermente i conduttori. La frequenza di minimo ROS di questo modello è a 868 MHz.

Polarizzazione

Orizzontale: nel file il filo alimentato è orizzontale, ma l'antenna reale è montata ruotata di 90°: polarizzazione verticale. Guadagno, ROS e forma del diagramma non cambiano: il diagramma 3D qui sopra va solo immaginato ruotato.

ERP e potenza TX

In Italia il preset MeshCore limita l'ERP a 27 dBm (500 mW). Con 11.9 dBd di guadagno, questa è la potenza massima da impostare sul trasmettitore (prima del cavo) per restare nel limite:

Perdita cavoTX maxTX max
dBdBmmW
015.132
116.141
217.151

* 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.

Corrente0max
Guadagno−30 dB14.1 dBi

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

Diagramma. Il raggio della superficie colorata, in ogni direzione, è proporzionale al guadagno: più si allontana dal centro, 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 rosso (14.1 dBi, il massimo di questo modello). I lobi sono le "bolle": il lobo principale è dove punta l'antenna (la freccia bianca, con il guadagno), gli altri sono energia irradiata altrove — vedi il diagramma di irradiazione. Passa il mouse (o tocca) sulla superficie per leggere θ, φ, guadagno e dB sotto il massimo.

Scala. dB comprime la dinamica e mostra anche i lobi deboli; Lineare usa la potenza: i lobi secondari quasi spariscono e resta il fascio principale. La griglia sul piano dell'orizzonte ha raggi ogni 30° e cerchi con i livelli indicati.

Correnti. Ogni segmento dei fili è colorato in base all'intensità della corrente: grigio-blu quasi zero, arancio e giallo massima. Fase anima la corrente nel tempo: i tratti sfasati pulsano in momenti diversi. Il punto verde è l'alimentazione, dove si collega il cavo; le linee tratteggiate, se presenti, sono linee di trasmissione.

Tagli 2D. I due anelli sulla superficie sono i tagli dei grafici qui sotto: il taglio conico (azimut, a θ fisso) e quello verticale (elevazione, nel piano del lobo principale).

Antenna e file NEC. Passa sopra un filo per vedere numero di filo, riga e corrente; un clic ti porta alla sua riga nel file NEC spiegato più in basso, e viceversa passando o cliccando sulle righe GW o EX il filo si illumina nel 3D. La geometria è ingrandita per stare dentro il diagramma.

Comandi. Trascina per ruotare, rotella o pizzico per lo zoom, tasto destro per spostare. I pulsanti cambiano punto di vista (di fronte e di lato sono rispetto al lobo principale), fermano la rotazione, azzerano la vista o aprono lo schermo intero.

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.
-50-15205590855865875885
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 = 90° (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.

Foto

Yagi in costruzione su un tavolo: boom di legno con riflettore, dipolo ripiegato in filo di rame e otto direttori in alluminio infilati nel boom
Yagi in costruzione su un tavolo: boom di legno con riflettore, dipolo ripiegato in filo di rame e otto direttori in alluminio infilati nel boom
Dettaglio del radiatore: il coassiale nero, fissato al boom con una fascetta, ha i capi saldati direttamente ai due lati del dipolo ripiegato in filo di rame
Dettaglio del radiatore: il coassiale nero, fissato al boom con una fascetta, ha i capi saldati direttamente ai due lati del dipolo ripiegato in filo di rame
La Yagi montata su un palo rosso, con il boom orizzontale e gli elementi verticali (polarizzazione verticale); sullo sfondo la valle
La Yagi montata su un palo rosso, con il boom orizzontale e gli elementi verticali (polarizzazione verticale); sullo sfondo la valle

Qui trovate la descrizione teorica di questa antenna e le istruzioni per la costruzione

Il modello, per comodità nella descrixione, è polarizzato in orizzontale. Naturalmente se usato per LORA va montato in verticale.

Buon divertimento. Paolo

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. Passa il mouse su un filo o sull'alimentazione per vederli evidenziati nella vista 3D.

commentivariabili SYgeometriaalimentazione e carichicontrolloignorate

1CM Yagi 10 elementi per 869 MHz - modello di Paolo, derivato dal calcolatore di DL6WUCommento descrittivo del modello (ignorato dal simulatore).
2CM Riflettore 167 mm, dipolo ripiegato 146 x 20 mm, 8 direttori da 146 a 134 mm; boom 740 mm (dal riflettore all'ultimo direttore)
3CM Elementi lungo l'asse x, boom lungo y, fascio verso +y: nel file la polarizzazione e' orizzontale (montata in verticale per LoRa)
4CM Riflettore e direttori: tondino da 4 mm; dipolo ripiegato: filo da 1 mm; conducibilita' 2.49E+07 S/m
5CM Alimentazione: al centro del lato anteriore (inferiore in z) del dipolo ripiegato (filo 2)
6CM Simulato a 869.618 MHz: circa 14.1 dBi - avanti/dietro circa 20 dB - Z circa 51+j7 ohm
7CM Spazio libero; LD 5 modella la conducibilita' dei conduttori
8CEFine dei commenti: da qui iniziano le schede di geometria.
9
10' --- Diametri (m) ---
11SY dia=4/1000 ' diametro di riflettore e direttoriVariabile dia = 0.004.
12SY diaf=1/1000 ' diametro del filo del dipolo ripiegatoVariabile diaf = 0.001.
13' --- Dipolo ripiegato (m) ---
14SY lf=146/1000 ' lunghezza dei lati lunghi (lungo x)Variabile lf = 0.146.
15SY hf=20/1000 ' distanza tra i due lati (lungo z)Variabile hf = 0.02.
16' --- Lunghezze degli elementi (m) ---
17SY lr=167/1000 ' riflettoreVariabile lr = 0.167.
18SY ld1=146/1000 ' direttore 1Variabile ld1 = 0.146.
19SY ld2=144/1000 ' direttore 2Variabile ld2 = 0.144.
20SY ld3=142/1000 ' direttore 3Variabile ld3 = 0.142.
21SY ld4=140/1000 ' direttore 4Variabile ld4 = 0.14.
22SY ld5=138/1000 ' direttore 5Variabile ld5 = 0.138.
23SY ld6=137/1000 ' direttore 6Variabile ld6 = 0.137.
24SY ld7=135/1000 ' direttore 7Variabile ld7 = 0.135.
25SY ld8=134/1000 ' direttore 8Variabile ld8 = 0.134.
26
27' --- Posizioni lungo il boom (m, dal riflettore) ---
28SY yf=34/1000 ' dipolo ripiegatoVariabile yf = 0.034.
29SY yd1=95/1000 ' direttore 1Variabile yd1 = 0.095.
30SY yd2=157/1000 ' direttore 2Variabile yd2 = 0.157.
31SY yd3=231/1000 ' direttore 3Variabile yd3 = 0.231.
32SY yd4=317/1000 ' direttore 4Variabile yd4 = 0.317.
33SY yd5=414/1000 ' direttore 5Variabile yd5 = 0.414.
34SY yd6=517/1000 ' direttore 6Variabile yd6 = 0.517.
35SY yd7=626/1000 ' direttore 7Variabile yd7 = 0.626.
36SY yd8=740/1000 ' direttore 8Variabile yd8 = 0.74.
37
38' --- Geometria ---
39' Riflettore
40GW 1 10 -lr/2 0 0 lr/2 0 0 dia/2Filo 1: 10 segmenti, da (-83.5, 0, 0) mm a (83.5, 0, 0) mm — diametro 4.0 mm, lunghezza 167.0 mm. ↑ 3D
41' Dipolo ripiegato (rettangolo chiuso nel piano xz): lato inferiore (alimentato), lato corto destro, lato superiore, lato corto sinistro
42GW 2 9 -lf/2 yf -hf/2 lf/2 yf -hf/2 diaf/2Filo 2: 9 segmenti, da (-73, 34, -10) mm a (73, 34, -10) mm — diametro 1.0 mm, lunghezza 146.0 mm. ↑ 3D
43GW 3 2 lf/2 yf -hf/2 lf/2 yf hf/2 diaf/2Filo 3: 2 segmenti, da (73, 34, -10) mm a (73, 34, 10) mm — diametro 1.0 mm, lunghezza 20.0 mm. ↑ 3D
44GW 4 9 lf/2 yf hf/2 -lf/2 yf hf/2 diaf/2Filo 4: 9 segmenti, da (73, 34, 10) mm a (-73, 34, 10) mm — diametro 1.0 mm, lunghezza 146.0 mm. ↑ 3D
45GW 5 2 -lf/2 yf hf/2 -lf/2 yf -hf/2 diaf/2Filo 5: 2 segmenti, da (-73, 34, 10) mm a (-73, 34, -10) mm — diametro 1.0 mm, lunghezza 20.0 mm. ↑ 3D
46' Direttori
47GW 6 9 -ld1/2 yd1 0 ld1/2 yd1 0 dia/2Filo 6: 9 segmenti, da (-73, 95, 0) mm a (73, 95, 0) mm — diametro 4.0 mm, lunghezza 146.0 mm. ↑ 3D
48GW 7 9 -ld2/2 yd2 0 ld2/2 yd2 0 dia/2Filo 7: 9 segmenti, da (-72, 157, 0) mm a (72, 157, 0) mm — diametro 4.0 mm, lunghezza 144.0 mm. ↑ 3D
49GW 8 9 -ld3/2 yd3 0 ld3/2 yd3 0 dia/2Filo 8: 9 segmenti, da (-71, 231, 0) mm a (71, 231, 0) mm — diametro 4.0 mm, lunghezza 142.0 mm. ↑ 3D
50GW 9 9 -ld4/2 yd4 0 ld4/2 yd4 0 dia/2Filo 9: 9 segmenti, da (-70, 317, 0) mm a (70, 317, 0) mm — diametro 4.0 mm, lunghezza 140.0 mm. ↑ 3D
51GW 10 9 -ld5/2 yd5 0 ld5/2 yd5 0 dia/2Filo 10: 9 segmenti, da (-69, 414, 0) mm a (69, 414, 0) mm — diametro 4.0 mm, lunghezza 138.0 mm. ↑ 3D
52GW 11 8 -ld6/2 yd6 0 ld6/2 yd6 0 dia/2Filo 11: 8 segmenti, da (-68.5, 517, 0) mm a (68.5, 517, 0) mm — diametro 4.0 mm, lunghezza 137.0 mm. ↑ 3D
53GW 12 8 -ld7/2 yd7 0 ld7/2 yd7 0 dia/2Filo 12: 8 segmenti, da (-67.5, 626, 0) mm a (67.5, 626, 0) mm — diametro 4.0 mm, lunghezza 135.0 mm. ↑ 3D
54GW 13 8 -ld8/2 yd8 0 ld8/2 yd8 0 dia/2Filo 13: 8 segmenti, da (-67, 740, 0) mm a (67, 740, 0) mm — diametro 4.0 mm, lunghezza 134.0 mm. ↑ 3D
55GE 0Fine della geometria.
56
57' --- Conducibilita' dei conduttori: 2.49E+07 S/m su tutti i fili (tag 0) ---
58LD 5 0 0 0 2.49E+07Carico (conducibilità del metallo) su tutti i fili: σ = 2.49e+07 S/m.
59
60' --- Spazio libero ---
61GN -1Nessun terreno: simulazione in spazio libero.
62EKKernel per fili spessi (extended thin-wire kernel): più preciso quando il diametro non è trascurabile.
63
64' --- Alimentazione: 1 V al centro del lato inferiore del dipolo ripiegato (filo 2 - segmento 5 di 9) ---
65EX 0 2 5 0 1 0 0 0Alimentazione: sul filo 2, segmento 5 — qui si collega il cavo. ↑ 3D
66
67' --- Frequenza di progetto (preset italiano 869.618 MHz) ---
68FR 0 1 0 0 869.618 0Frequenza nel file originale: 869.618 MHz — la galleria la ignora e simula sempre a 869,618 MHz (preset italiano), con una scansione 855–885 MHz.
69
70' --- Diagramma di irradiazione (ignorato dalla galleria: utile in 4nec2) ---
71RP 0 37 73 1000 0 0 5 5Ignorata dalla galleria: il diagramma di irradiazione lo calcola il generatore del sito.
72ENFine del file.

File del modello

Scarica antenna.nec

Si apre con xnec2c, 4nec2 o EZNEC.