Accoppiare quattro antenne

L’angolo di apertura orizzontale della Blake è 12° in corrispondenza del gain peak e come tutte le L.B. spostato sull'estremo alto. Le obsolete 20BL5 presentavano 12° a 850 MHz con culla di 2 metri e 08. La JBX21WB ha un boom da 2,62 mt. Tieni in mente che l'apertura sul piano verticale nonchè orizzontale è inversamente proporzionale alla frequenza così come in questo caso a 820 MHz è di 12° mentre a 600 MHz è sui 22°.
mastrocamillo ha scritto:
Volevo tornare sul fatto delle antenne citate da Ispide cioe le JBX21 che dovrebbero essere molto direttive cioe' stando alla carta il suo angolo di ricezione e' di ca + o - 12-13° quindi la meta' delle concorrenti ( Hirschmann, Kathrein Wisi ecc..) ma guardando altri prodotti della Blake mi sono reso conto che anche le logaritmiche ha in angolo di apertura di + o - 28° anche qui la meta' delle altre logaritmiche es. Fracarro.
Crado che quel dato sia riferito a meta' dell'ampiezza quindi nel caso della JBX21 ca 24-26° e di 56° sulle log.


Non ho mai avuto il piacere di utilizzare quell'accoppiatore, tuttavia il depliant indica perdite d’inserzione bassissime per un 4 vie come pure un discreto Return Loss il che fa presumere ad un buon stripline, però quel box style TEKO e costo limitato ... temo che la realtà sia un po’ diversa dal datasheet. ;)
mastrocamillo ha scritto:
Ho ordinato un accoppiatore Emme Esse mod.83199CE ( per 4 ant. UHF) ed ho pututo constatare che all'interno ci sta una specie di circuito su bachelite (credo) dove tutte le entrate sono collegate all'uscita ed hanno tutti la lunghezza di ca. 72mm,quindi niente cavi coassiali o circuiti UNUN.
 
Ultima modifica:
Un sistema composto da 4 antenne long Yagi accoppiate, come ho anticipato, ha un range in frequenza molto limitato, qualche decina di MHz ad essere ottimistici. Se si ha bisogno di coprire un'intera o parziale gamma UHF l’ideale resta il sistema 2 X.

La bachelite non viene utilizzata in alta frequenza, dovrebbe essere vetronite ramatura argentata su due lati e con inciso una trama formata da alcune linee parallele.

mastrocamillo ha scritto:
.... ho pututo constatare che all'interno ci sta una specie di circuito su bachelite (credo) dove tutte le entrate sono collegate all'uscita ed hanno tutti la lunghezza di ca. 72mm,quindi niente cavi coassiali o circuiti UNUN.
 
Accoppiatori di antenne TV riceventi non sono molto diversi da quello della Emmeesse, di conseguenza non è detto che quel layout non svolga la sua funzione.
L’unico appunto è il valore del RL minore di 16 dB, probabilmente è stato preso come dato migliore. Se fosse stato ad esempio -22 dB l’avrebbero scritto e quindi lascia presagire un certo peggioramento, il che potrebbe valere un -14 o addirittura un –12 dB proprio in corrispondenza di un MUX e quindi tutto l’alluminio issato sopra, potrebbe comportarsi anche peggio di una singola yagi.
Comunque visto che già possiedi il materiale, un tentativo potresti sempre farlo. ;)


mastrocamillo ha scritto:
 
ispide ha scritto:
Accoppiatori di antenne TV riceventi non sono molto diversi da quello della Emmeesse, di conseguenza non è detto che quel layout non svolga la sua funzione.
L’unico appunto è il valore del RL minore di 16 dB, probabilmente è stato preso come dato migliore. Se fosse stato ad esempio -22 dB l’avrebbero scritto e quindi lascia presagire un certo peggioramento, il che potrebbe valere un -14 o addirittura un –12 dB proprio in corrispondenza di un MUX e quindi tutto l’alluminio issato sopra, potrebbe comportarsi anche peggio di una singola yagi.
Comunque visto che già possiedi il materiale, un tentativo potresti sempre farlo. ;)

Si certamente una prova la faro',voglio addirittura provare le antenne (4) affiancate( oltre che al quadro) poste su un'asta verticale( facilmente realizzabile in quanto la polarizzazione e' verticale,semplicemente girandole ed appoggiandole sull'asta con tutta la culla) unico limite rimarra la distanza, non posso andare oltre gli 80cm perche l'asta e' lunga 2,5m.
Poi chiaramente provero' tutte le altre opzioni consigliate da te e Tuner.
Per il documento di Tuner sinceramente non l'ho capito, il mio inglese e' zero ed il traduttore fa quello che fa,se qualcuno e' cosi' gentile da spiegarmelo magari calcolato per il mio caso gli sarei molto grato.
 
Guarda la figura 1 nel PDF

Il disegno (a) è la classica configurazione (metodo Guanella) di un trasformatore 4:1 in cavo coassiale.
Il disegno (b) è la variante che produce un enorme allargamento della banda di funzionamento.

Il trasformatore "Guanella" 4:1 usa due cavi da 1/4 d'onda la cui impedenza è uguale a ZL/2, pertanto, se l'impedenza d'ingresso è 50 Ohm, le linee dovranno essere da 25Ohm (in pratica due cavi da 50 Ohm in parallelo).
Il trasformatore è naturamente reversibile, per cui dobbiamo precisare che definire ZL (impedenza più alta) come carico è un presupposto del tutto arbitrario che serve per il calcolo.
Per trasformare da 75 Ohm a 18,75 Ohm, servono cavi da 37,5 Ohm (due cavi da 75 Ohm in parallelo)
La larghezza di banda di un trasformatore di questo tipo è circa un ottava (nell'articolo il coreano è un po' ottimista) e ripensando al fatto che tu avrai un sistema che copre poco più della B4, probabilmente a te basterebbe.

La variante, disegno (b) aggiunge un terzo cavo ed i tre cavi (a, b, c) possono anche essere di impedenza caratteristica diversa.
Se il sistema della due equazioni di Zin e Zout è risolto (cioè otteniamo le impedenze d'ingresso e di uscita desiderate con gli stessi valori di a, b e c,) otteniamo un trasformatore con una banda passante "enormemente" superiore al "Guanella".
L'andamento del RL è la traccia verde nella Fig2 (c)
 
Tuner ha scritto:
Guarda la figura 1 nel PDF

Il disegno (a) è la classica configurazione (metodo Guanella) di un trasformatore 4:1 in cavo coassiale.
Il disegno (b) è la variante che produce un enorme allargamento della banda di funzionamento.

Il trasformatore "Guanella" 4:1 usa due cavi da 1/4 d'onda la cui impedenza è uguale a ZL/2, pertanto, se l'impedenza d'ingresso è 50 Ohm, le linee dovranno essere da 25Ohm (in pratica due cavi da 50 Ohm in parallelo).
Il trasformatore è naturamente reversibile, per cui dobbiamo precisare che definire ZL (impedenza più alta) come carico è un presupposto del tutto arbitrario che serve per il calcolo.
Per trasformare da 75 Ohm a 18,75 Ohm, servono cavi da 37,5 Ohm (due cavi da 75 Ohm in parallelo)
La larghezza di banda di un trasformatore di questo tipo è circa un ottava (nell'articolo il coreano è un po' ottimista) e ripensando al fatto che tu avrai un sistema che copre poco più della B4, probabilmente a te basterebbe.

La variante, disegno (b) aggiunge un terzo cavo ed i tre cavi (a, b, c) possono anche essere di impedenza caratteristica diversa.
Se il sistema della due equazioni di Zin e Zout è risolto (cioè otteniamo le impedenze d'ingresso e di uscita desiderate con gli stessi valori di a, b e c,) otteniamo un trasformatore con una banda passante "enormemente" superiore al "Guanella".
L'andamento del RL è la traccia verde nella Fig2 (c)

La versione b per il mio caso con impedenza d'entrata 18,75 ohm ed uscita 75 ohm non e' realizzabile,almeno io non ci sono riuscito usando le formule illustrate ed usando diverse combinazioni di cavi a 50 e 75ohm anche in due spezzoni in parallelo quindi 25 e 37,5ohm, poi non ho capito la larghezza di banda di questo trasformatore, tu dici un ottavo ma di cosa? Forse della banda completa da 54 a 900 Mhz? Se cosi' fosse avremo una laghezza di ca. 106Mhz,quindi se calcoliamo la lunghezza per il K33 avremo un buon funzionamento dal K 25 al K40, Giusto?
Il mio eventuale trasformatore andra' collegato al contrario che nella fig. 1?
 
mastrocamillo ha scritto:
La versione b per il mio caso con impedenza d'entrata 18,75 ohm ed uscita 75 ohm non e' realizzabile,almeno io non ci sono riuscito usando le formule illustrate ed usando diverse combinazioni di cavi a 50 e 75ohm anche in due spezzoni in parallelo quindi 25 e 37,5ohm,

Ho controllato: servirebbero cavi con impedenza caratteristica da 20 Ohm (a) e 100 Ohm (b, c)
In apparenza sembra un affare complicato, ma se si ha un minimo di abilità manuale, date le minime lunghezze in gioco si potrebbbero modificare i cavi standard, cambiando le sezioni dei conduttori centrali con fili di rame unipolari di diametro adatto ad ottenere le impedenze necessarie.
Per passare da 75 a 100 Ohm il diametro del conduttore centrale va dimezzato. Se usassimo un tratto di RG59 il conduttore centrale andrebbe rimpiazzato con uno che abbia la metà del diametro. (il filo in rame smaltato da 0,3 mm per trasformatori sarebbe adatto). La leggera eccentricità dovuta al conduttore che ha un certo gioco nel foro non compromette assolutamente niente.
Il cavo da 20 Ohm potrebbe essere anch'esso una modifica di un cavo standard, ma tutto sommato, credo che 4 cavi da 75 Ohm in parallelo svolgano egregiamente il compito.


mastrocamillo ha scritto:
poi non ho capito la larghezza di banda di questo trasformatore, tu dici un ottavo ma di cosa? Forse della banda completa da 54 a 900 Mhz? Se cosi' fosse avremo una laghezza di ca. 106Mhz,quindi se calcoliamo la lunghezza per il K33 avremo un buon funzionamento dal K 25 al K40, Giusto?
Non un ottavo, ma un'ottava.
Un ottava, significa da una frequenza al suo doppio, ad es un ottava è da 100Mhz a 200 Mhz.

mastrocamillo ha scritto:
Il mio eventuale trasformatore andra' collegato al contrario che nella fig. 1?
 
Ultima modifica:
Un'ottava allora e' da una frequenza al suo doppio, se calcoliamo gli spezzoni per il K21, centro banda 476Mhz, andremo fino a 952Mhz quindi IV e V banda ed anche oltre (cavo lunghezza 122mm per K21), quindi se ho fatto e capito tutto bene sarebbe per me il trasformatore giusto,l'altro che allarga ancora di piu'il range utile a me non servirebbe(come tu hai gia' detto).
Tuner pazienta se dico stro.....te, sono un testone.
 
Sarebbe troppo comodo... ;)

Il trasformatore "Guanella", anche se è in cavo, è sempre un trasformatore.

Quando la lunghezza dei cavi si avvicina alla mezz'onda, non funziona, mentre in basso, dove la linea è molto "corta" (meno di 1/4 d'onda), il funzionamento è compromesso dall'induttanza troppo bassa, come quando in un trasformatore avvolto la reattanza dell'avvolgimento è troppo bassa rispetto all'impedenza del dispositivo o del cavo, cioè le spire sono troppo poche.

A te conviene una lunghezza pari al quarto d'onda a centrobanda UHF perchè se lo tari più in basso, avrai un trasformtore che funziona benissimo a frequenze inferiori alla banda UHF, ma che peggiora RAPIDAMENTE le sue caratteristiche, man mano che salirai di frequenza e la lunghezza delle linee si approssima alla mezz'onda.

Centrandolo a metà della banda UHF, benefici delle caratteristiche migliori nella porzione di banda che ti interessa.
 
Il link sotto può essere utile a Mastrocamillo, consentendogli il copia–incolla per la traduzione.
http://www.naturgrise.dk/oz9wi/artikler/HFE0204_Sevick.pdf

Leggilo con attenzione perché il TLT introdotto da Guanella circa 70 anni fa, aveva lo scopo di abbinare l'alta impedenza di un push-pull valvolare a RF da 960 ohm a 60 ohm utilizzando cavi coassiali di quell’epoca. Resta tutt’ora valido e fondamentale in certe situazioni come ti ha suggerito Tuner per adattare in broadband alte e basse impedenze, ma non esclude totalmente la simmetrizzazione ovverosia si comporterebbe anche da balun e quindi su carichi sbilanciati come le antenne TV (le antenne sono carichi reattivi) bisogna stare un po’ attenti.

In questo caso chiamerei in causa Tuner che ha conoscenze molto approfondite sul concetto di Guanella, anche se a dir la verità (questo non deve essere per forza condiviso) siamo un po’ tutti portati alla sperimentazione per raggiungere certi obbiettivi anche a costo di complicarci la vita su un fine hobbistico. ;)
 
ispide ha scritto:
L’angolo di apertura orizzontale della Blake è 12° in corrispondenza del gain peak e come tutte le L.B. spostato sull'estremo alto. Le obsolete 20BL5 presentavano 12° a 850 MHz con culla di 2 metri e 08. La JBX21WB ha un boom da 2,62 mt.)

devi verificare come vengono dichiarati i dati..c'è chi dichiara il semiangolo ossia ad es + o - 17 gradi o chi indica l'angolo di apertura complessivo ossia 34 gradi

c'è sempre chi gioca sull'equivoco
 
@ liebherr
Per una Long Yagi con culla da 7 lambda a 800 MHz come la Blake, avere un angolo di apertura di 12° sul piano orizzontale non è il massimo ottenibile !.. il fatto che bisogna considerare che l'antenna è una larga banda e quindi non è ottimizzata su una singola frequenza. Una 20 elementi FR come la 20BL5 presenta un angolo di apertura oriz di +/- 12° (-3 dB) ..... la biconica FR 90 elementi ad esempio (sempre L.B.) presenta addirittura un +/- 10° il che significa in pratica che se sposti l'antenna di 10° a sinistra rispetto al massimo segnale avrai un dimezzamento di potenza, idem sul lato opposto. ;)
 
Ultima modifica:
Allora ragazzi ricapitoliamo,grazie a tutti per i consigli, anche ad Ispide per il suo ultimo articolo anche se mi ha complicato un poco le cose ed ammetto che le mie capacita' di comprandere hanno un limite,comunque ho a disposizione del buon materiale, comincero' con due antenne con il cassico accoppiatore Fracarro ( TM4 e TM5) poi usero' il divisore con e senza preampli ( questa configurazione solo con due antenne in quanto possiedo solo 3 preampli GAasFeet ed almeno uno mi serve per altro),poi passero' alle 4 antenne in quadro con l'accoppiatore Emme Esse dopodiche' incomincero' con quelli modificati UNUN e TLT ed anche col classico di cui parla il libro tedesco, posso aggiungere a valle anche il preampli, un gran bel lavoro,come misuratore possiedo un modesto Satlink, non e' il massimo in quanto non professionale ma per quel che mi riguarda,anche facendo prove dal mio balcone qui a Monaco per Ricevere ORF 1 da Salisburgo, e' stato sufficiente, vi faro' sapere quando scendo in Italia e comincero' coi lavori.
 
Premesso che non mi ritengo espertissimo in tema di accoppiatori e divisori, se esiste la necessità di forzare correnti identiche anche qualora i carichi fossero reattivi (o comunque diseguali), il dispositivo da usare si chiama "Wilkinson power divider/combiner".
Si tratta di un accoppiatore a quarto d'onda che però implementa un carico il cui scopo è forzare il bilanciamento, sia pure in modo dissipativo.
Il problema di questo splitter/coupler è la banda passante, che nella versione più classica, non arriva al 20% della frequenza di risonanza.
Inoltre, per ottenere 4 porte, servono 3 Wilkinson.

rf-splitter-wilkinson-2way.gif


Un allargamento della banda passante del Wilkinson si ottiene utilizzando più di uno step, ovvero tratti di linea di impedenze diverse.
(due o tre step sono tipici)

Ho visto qui http://mwrf.com/components/wilkinson-divider-powers-tv-transmitters un sistema che non conoscevo per allargare la banda di un Wilkinson fino a coprire tutta la UHF, con oltre 20dB di RL.
...mi pare un po' fuori portata, ma vorrei far notare la differenza rispetto all'accoppiatore (diciamo così :icon_rolleyes:) della Emme Esse.

fig_05.jpg



...praticamente parlando, ho usato i wilkinson per un sistema di antenna che doveva creare un elevato rapporto fronte retro usando 4 dipoli verticali in una configurazione a diamante.
E' infatti ovvio che per ottenere una grande reiezione le potenze devono ripartirsi in modo uguale indipendentemente dalle impedenze (mutue) delle antenne ed anche le fasi devono rimanere quelle previste (0 90/90 180)
Ebbene, dal punto di vista del guadagno, quindi della direttività complessiva, togliere i carichi di bilanciamento cambiava poco o niente, mentre sul rapporto A/I la differenza era di oltre 6dB.

Riassumendo, collegare le antenne in parallelo ed elevare l'impedenza di 4 volte attraverso un trasformatore è una tecnica semplice e funzionante, soprattutto se serve semplicità associata ad una banda larga.
In particolare, se le antenne sono identiche e la loro confugurazione simmetrica (quindi meglio un quadro che allineate) è prevedibile che le impdenze saranno tutte simili fra loro e reciproche, intendo per le variazioni dovute all'accopiamento mutuo. Se i bilanciamenti non saranno proprio perfetti, al più avremo un lobo leggermente asimmetrico, ma direttività e guadagno (ovvero temperatura di rumore equivalente) saranno quelli previsti

...è sempre molto bello interessante capire e analizzare come si potrebbe arrivare all'optimum, ma come hai scritto anche tu, credo che certe sofisticazioni, particolarmente in ambito hobbistico, siano più una complicazione che un vantaggio.

L'idea di avere sul tetto di casa un sistema d'antenna adatto a ciò che si vuol ottenere, può giustificare l'impresa, avere solo un "monumento metallico" che funziona peggio di una 90 lementi non mi parrebbe invece una gran prospettiva.

Si tratta allora di trovare una soluzione che sia buona, decisamente migliore rispetto al "rudimentale" (tipico dei disposituvi consummer TV), senza però eccedere in estremizzazioni.

Sarebbe bello scoprire che qualche produttore ha in catalogo un accoppiatorie in microstrip per UHF degno di questo nome, ma a vedere l'immagine postata da mastrocamillo, penso che farebbe meglio a costruirselo da solo.
;)

ispide ha scritto:
Leggilo con attenzione perché il TLT introdotto da Guanella circa 70 anni fa, aveva lo scopo di abbinare l'alta impedenza di un push-pull valvolare a RF da 960 ohm a 60 ohm utilizzando cavi coassiali di quell’epoca. Resta tutt’ora valido e fondamentale in certe situazioni come ti ha suggerito Tuner per adattare in broadband alte e basse impedenze, ma non esclude totalmente la simmetrizzazione ovverosia si comporterebbe anche da balun e quindi su carichi sbilanciati come le antenne TV (le antenne sono carichi reattivi) bisogna stare un po’ attenti.

In questo caso chiamerei in causa Tuner che ha conoscenze molto approfondite sul concetto di Guanella, anche se a dir la verità (questo non deve essere per forza condiviso) siamo un po’ tutti portati alla sperimentazione per raggiungere certi obbiettivi anche a costo di complicarci la vita su un fine hobbistico. ;)
 
Ultima modifica:
Posto un paio di foto di accoppiatori tedeschi,quello con i cavi blu costruito artigianalmente e' il cassico con due cavi da 75 ohm in parallelo che dovrebbe funzionare in quanto l'impedenza di uscita e 75 ohm,l'altro e' della tanto blasonata Kathrein e spesso usata dai bavaresi per ricevere il K 32 ORF 1,come si vede le antenne sono accoppiate a due a due con due spezzoni da 75 ohm, non penso proprio che l'impedenza all'uscita sia di 75 ohm.


Uploaded with ImageShack.us[/UR

[URL=http://imageshack.us/photo/my-images/703/83sg73.jpg/]


Uploaded with ImageShack.us
 
Indietro
Alto Basso