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Una Yagi che si adatta da sola

Il giorno dopo l'apertura della galleria, Fabrizio ci ha mandato una Yagi a 3 elementi un po' speciale: l'elemento alimentato è un anello chiuso. Il simulatore ha risposto con un ROS di 1,00.

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.