Un anello al posto del dipolo
In una Yagi classica l'elemento alimentato è un dipolo, cioè un filo tagliato
a metà. Quando ci si mettono vicino riflettore e direttore, però, la sua
impedenza scende ben sotto i 50 Ω, e di solito per collegarlo al cavo serve un
adattatore: un gamma match, un hairpin o un balun.
La LFA (Loop Fed Array, ideata dal radioamatore inglese Justin Johnson,
G0KSC) fa diversamente. L'elemento alimentato è un anello rettangolare
chiuso, lungo e basso, messo tra riflettore e direttore. Allungando o
schiacciando l'anello si porta l'impedenza a 50 Ω, e il cavo si collega
direttamente, senza altro in mezzo.
Come è fatta
Il modello che Fabrizio ha caricato nella
galleria
è piccolo:
| Elemento |
Lunghezza |
Distanza dal riflettore |
| Riflettore |
162 mm |
0 |
| Anello alimentato |
141 × 28 mm |
da 47 a 75 mm |
| Direttore |
147 mm |
124 mm |
Tutto in filo da 4 mm, su un boom di appena 12,4 cm. Il connettore va al
centro del lato dell'anello più lontano dal riflettore.
Cosa dice il simulatore
A 869,618 MHz, la frequenza del preset italiano:
- Guadagno 8,8 dBi, cioè 6,6 dB più di un dipolo: nella direzione
giusta arriva circa 4,6 volte la potenza.
- Rapporto avanti/dietro 15 dB: quello che arriva da dietro è attenuato
di circa 30 volte. È utile se alle spalle del nodo c'è una città piena di
disturbi.
- Impedenza 49,8 + j0,2 Ω, ROS 1,00. Più vicino di così ai 50 Ω non si
può, e senza adattatore.
- ROS sotto 2 da meno di 855 fino a circa 881 MHz: resta un buon margine
anche se in costruzione le misure non vengono perfette.
Messa accanto alle altre Yagi della galleria:
| Antenna |
Guadagno |
Avanti/dietro |
ROS |
| Yagi LFA 3 elementi, di Fabrizio |
8,8 dBi |
15,2 dB |
1,00 |
| Yagi 3 elementi di riferimento |
8,1 dBi |
5,9 dB |
1,23 |
| Yagi 2 elementi con riflettore, di Fabrizio |
6,4 dBi |
8,5 dB |
1,09 |
Con lo stesso numero di elementi, la LFA batte la nostra Yagi di riferimento
su tutti e tre i numeri. Il rapporto avanti/dietro, in particolare, è più che
doppio in dB.
Attenzione alla potenza
Più guadagno vuol dire meno potenza da impostare sul nodo. Per restare nei
500 mW ERP della sub-banda 869,4–869,65 MHz (vedi la pagina sulla
normativa):
| Perdita del cavo |
Potenza massima sul nodo |
| 0 dB |
20,4 dBm (109 mW) |
| 1 dB |
21,4 dBm (138 mW) |
| 2 dB |
22,4 dBm (173 mW) |
Con il cavo corto, i 22 dBm di molte schede sono già troppi.
Solo una simulazione, per ora
Questi numeri vengono da una simulazione in spazio libero: indicano la
tendenza, ma la verifica vera si fa con un NanoVNA sull'antenna montata.
E ora?
Aspettiamo le foto della costruzione e, se Fabrizio ha voglia, la misura
del ROS reale. Nel frattempo la scheda con la vista 3D, i grafici e il file
spiegato riga per riga è qui:
Yagi LFA 3 elementi.
Hai una tua antenna? Le istruzioni sono nell'articolo sulla
galleria, oppure mandala nel gruppo Telegram
MeshCore ITA.
Grazie ancora a Fabrizio.