Dipolo rigido e montaggio a bordo terrazzo

[IZ7PDX]

Re: Dipolo rigido e montaggio a bordo terrazzo

Personalmente non ho praticamente mai usato quella funzione del software, per cui mi sono posto il problema solo in sede di redazione del relativo tutorial

Dalle prove che ho fatto invece ora in maniera più intensiva, credo che il problema sia nel segno dell'altezza H che si indica al secondo rigo quando si entra nel Ground Setup.

Usando come esempio il solito dipolo mezz'onda per i 20m , messo a 9m di altezza su una torretta cilindrica di raggio R ed altezza H (della torretta) rispetto al suolo, ho provato a variare H e confrontare il diagramma verticale di radiazione risultante con quello dello stesso dipolo posto semplicemente ad altezza dal suolo pari ad H + 9m. Inoltre, ho mantenuto R costante e pari a 1m per assimilare la torretta quasi ad un traliccio e quindi per essere ragionevolmente sicuro che il diagramma che trovo con il dipolo messo a 9m sulla torretta alta H rispetto al suolo debba essere quasi identico a quello del dipolo messo semplicemente ad H+9m rispetto al suolo.
Ebbene, se ad H lascio segno positivo non mi trovo proprio, come accade ad Enrico CML. Mi sono allora chiesto: vuoi vedere che H sta ad indicare la profondità del suolo rispetto alla sommità della torretta ? In tal caso H va indicata col segno - davanti.
Ebbene, se per esempio la torretta è alta 12m rispetto al suolo, per il dipolo posto a 9m dalla sommità di tale torretta e inserendo -12 (al posto di 12) nella colonna H, ottengo un diagramma verticale di radiazione quasi identico a quello del dipolo messo semplicemente a 21m (12+9) dal suolo !
Stesso discorso se vario l'altezza della torretta.
In definitiva, pare che nella colonna H si debba indicare quanto è più giù (quindi col segno meno) il suolo rispetto alla torretta.
Dico "pare" perchè per essere certi andrebbero interpellati gli autori di MMANA-GAL. Vedrò di farlo nei prossimi giorni.

Incidentalmente, preso atto di quanto sopra, è interessante vedere l'effetto della maggiore o minore estensione superficiale (raggio R) della torretta sul diagramma verticale di radiazione

Domandina, nella simulazione di CML il dipolo era in un pozzo?

[IZ5CML]

Re: Dipolo rigido e montaggio a bordo terrazzo

Salve a tutti.

Io ho provato come dici Art, con l'altezza negativa, ma non mi pare funga a dovere per me, aumentando il raggio non cambia niente, insomma... ci sono degli interrogativi, non sarebbe male capire dagli ideatori come si può fare, se, si può fare...

Ed il dipolo non è in pozzo è evidente che ci sono dei problemi nella simulazione del terreno irregolari, doveva essere a 9m da una torretta, quindi dovrebbe anche avere un buon lobo....

[IK7JWY]

Re: Dipolo rigido e montaggio a bordo terrazzo

Io ho provato come dici Art, con l'altezza negativa, ma non mi pare funga a dovere per me, aumentando il raggio non cambia niente, insomma... ci sono degli interrogativi, non sarebbe male capire dagli ideatori come si può fare, se, si può fare...

Dunque, stasera ho avuto il tempo per rifare le prove salvando anche i grafici.
Sono partito dalla situazione che vedete in figura, cioè dipolo per i 20m a 9m dal ground 1 (cioè la sommità della torretta) e torretta alta 12m rispetto al ground 2 (cioè il suolo):

Ho posto all'inizio R = 0,2m , quindi più che torretta è un traliccio lato 40 cm, anche se, per semplicità, con le stesse caratteristiche elettriche del terreno
Questo è il diagramma verticale di radiazione che ottengo:

dipolo1.pdf

Ho poi provato lo stesso dipolo con un solo ground e mettendolo rispetto a questo ad un'altezza di 21m (9+12). Ecco il risultato ottenuto:

dipolo2.pdf

I due diagrammi verticali sono praticamente identici, come mi sarei aspettato che fosse.

Ora vediamo come cambia il diagramma verticale di radiazione nel caso con due ground e aumentando il valore di R, cioè allargando sempre più la famosa torretta, lasciando inalterata l'altezza di questa da terra.

R=1m


R=5m


R=10m


R=20m


R=100m


R=1000m


In quest'ultimo caso l'antenna vede praticamente soltanto la sommità della torretta (che intanto è diventata un altopiano... ) per cui il diagramma verticale di radiazione è ora identico a quello del dipolo messo semplicemente (senza alcuna torretta) a 9m di altezza dal terreno.

Mi pare che tutto torni.

[i7phh]

Re: Dipolo rigido e montaggio a bordo terrazzo

Se ho ben compreso le simualzioni di Art, alla fine, il funzionamento del dipolo viene influenzato dalla superficie del solaio, anzi vede decisamente il solaio in proporzione alla sua superficie.

Questo sconfessa coloro i quali sostengono che l'altezza elettrica dell'antenna e pari all'altezza del solaio che si somma a quella del sostegno (palo o traliccio).

[IK7JWY]

Re: Dipolo rigido e montaggio a bordo terrazzo

HI Captain,
si, certo, è come hai detto. Dipende naturalmente dal rapporto tra dimensioni planimetriche del solaio, altezza antenna rispetto al solaio e lunghezza d'onda. Furono pubblicati in passato su Radiorivista due interessanti articoli a riguardo , ricordo che se ne è parlato un'altra volta qui su HRW.

[IZ5CML]

Re: Dipolo rigido e montaggio a bordo terrazzo

Questo sconfessa coloro i quali sostengono che l'altezza elettrica dell'antenna e pari all'altezza del solaio che si somma a quella del sostegno (palo o traliccio).

Si.
In parte però, dipende appunto dalle dimensione del solaio e dalla sua consistenza.
Come dimostra Art, con un raggio di 5m, quindi in pratica un tetto di una casa unifamiliare (nemmeno troppo piccola), l'effetto è poco o nullo, aumentando la dimensione le cose peggiorano, ma insomma direi che è un eccellente via di mezzo.

Per dire, se ho una casa come sopra, alta 10m, è meglio mettere una yagi a 5m su quel tetto, che non metterla a 10m su di un supporto nel giardino, chiaramente... a 20m dal giardino sarebbe la soluazione migliore !

Inoltre, va detta una cosa, antenna a 20m sul terreno, in città, con ostacoli sull'orizzonte, oppure antenna a 5m di un solaio di un palazzo di 30m ?
Io preferirei la seconda, il lobo sarà peggiore, ok, ma almeno vedo l'orizzonte, ed i segnali radenti arrivano all'antenna, nel primo caso non arrivano o molto attenuati.

Ancora, qui viene considerato un piano "perfetto", ed il tetto non lo è, se poi, come succede nelle case singole è fatto con travetti, tabelle e tegole, il suo effetto sarà sicuramente inferiore alla soletta di cemento armato.

Dopo provo a fare il modello come Art, voglio vedere se funge anche a me..

[it9rwb]

Re: Dipolo rigido e montaggio a bordo terrazzo

Dunque, stasera ho avuto il tempo per rifare le prove salvando anche i grafici.
Sono partito dalla situazione che vedete in figura, cioè dipolo per i 20m a 9m dal ground 1 (cioè la sommità della torretta) e torretta alta 12m rispetto al ground 2 (cioè il suolo):
[ATTACH]4466[/ATTACH]
Ho posto all'inizio R = 0,2m , quindi più che torretta è un traliccio lato 40 cm, anche se, per semplicità, con le stesse caratteristiche elettriche del terreno
Questo è il diagramma verticale di radiazione che ottengo:

[ATTACH]4467[/ATTACH]

Ho poi provato lo stesso dipolo con un solo ground e mettendolo rispetto a questo ad un'altezza di 21m (9+12). Ecco il risultato ottenuto:

[ATTACH]4468[/ATTACH]

I due diagrammi verticali sono praticamente identici, come mi sarei aspettato che fosse.

Ora vediamo come cambia il diagramma verticale di radiazione nel caso con due ground e aumentando il valore di R, cioè allargando sempre più la famosa torretta, lasciando inalterata l'altezza di questa da terra.

R=1m
[ATTACH]4469[/ATTACH]

R=5m
[ATTACH]4470[/ATTACH]

R=10m
[ATTACH]4471[/ATTACH]

R=20m
[ATTACH]4472[/ATTACH]

R=100m
[ATTACH]4473[/ATTACH]

R=1000m
[ATTACH]4474[/ATTACH]

In quest'ultimo caso l'antenna vede praticamente soltanto la sommità della torretta (che intanto è diventata un altopiano... ) per cui il diagramma verticale di radiazione è ora identico a quello del dipolo messo semplicemente (senza alcuna torretta) a 9m di altezza dal terreno.

Mi pare che tutto torni.

Ciao e complimenti molto esaustiva come spiegazione.
Io ho provato pure a variale l'altezza dell'antenna rispetto alla torretta per trovare il punto limite in cui l'antenna non vede più il piano della torretta anche con volori del raggio di qualche decina di metri oppure il livello dove al di sotto l'antenna subisce una forte influenza che ne stravolge il lobo ache con valori di R di pochi metri.
Prove comunque interessanti.

73.

[i7phh]

Re: Dipolo rigido e montaggio a bordo terrazzo

HI Captain,
si, certo, è come hai detto. Dipende naturalmente dal rapporto tra dimensioni planimetriche del solaio, altezza antenna rispetto al solaio e lunghezza d'onda. Furono pubblicati in passato su Radiorivista due interessanti articoli a riguardo , ricordo che se ne è parlato un'altra volta qui su HRW.

HI Art,
Ricordo benissimo l'artico su RR fine anni 90.
Stiamo parlando comunque di teorie, che non è detto che poi trovino effettivo riscontro pratico, nel senso che ogni location è un caso a se e quindi difficilmente verificabile con una simulazione sui generis.

La prova ed esperienza sul campo alla fine ci dovrebbe dire realmente come stanno i fatti, ma anche in questo caso ci sono le diverse variabili, che non rendono la situazione stabile, alcuni tra i quali sono la differenza terreno asciutto o bagnato e sopratutto, mamma propagazione.

In conclusione sono del parere che questo tipo di simulazione possono rendere l'idea, ma poi la realtà potrebbe essere completamente diversa, per cui non rimane che provare senza farsi troppe "fisse" mentali :-))))

Have fun :-)

[IK7JWY]

Re: Dipolo rigido e montaggio a bordo terrazzo

In conclusione sono del parere che questo tipo di simulazione possono rendere l'idea, ma poi la realtà potrebbe essere completamente diversa, per cui non rimane che provare senza farsi troppe "fisse" mentali :-))))

Sono d'accordo fino ad un certo punto.
E' chiaro che qualsiasi software basato sul NEC, anche il più sofisticato, si basa su un modello della realtà. Questo discorso vale anche per moltissimi altri settori, per esempio quello di cui mi occupo per lavoro, cioè quelle delle costruzioni. Anche in questo campo, i tantissimi software di calcolo strutturale si basano su un modello della realtà, più o meno sofisticato. Ormai quello universalmente utilizzato è il modello degli elementi finiti. Tutto sommato, il NEC è l'equivalente nel settore radioelettrico del modello strutturale ad elementi finiti.
L'uso ragionato del software consente di investigare situazioni altrimenti non riproducibili o difficilmente riproducibili nella realtà.
Naturalmente bisogna conoscere i limiti del software e non fidarsi ciecamente dei suoi risultati. Il programma non sbaglia nei calcoli ma potrebbero essere le ipotesi di partenza, fatte da noi, ad essere sbagliate.
Forse l'incertezza sta nelle caratteristiche elettriche dei "ground" che andiamo ad ipotizzare. Magari se il terreno è bagnato basta intervenire opportunamente sulla conducibilità.
In definitiva, come il software si è , ad esempio, rivelato utile per realizzare una monobanda di buone prestazioni (con una coincidenza pressochè perfetta tra "teoria", cioè il calcolo, e pratica, cioè la misura in loco), così penso possa tornare utile anche nel caso trattato in questa discussione.
Ovviamente, le cose si complicano notevolmente se il modello è molto diverso dalla realtà. Ad esempio se la realtà è quella di un'antenna installata sul tetto di una casa in città circondata da una distesa di altre case tutto intorno.. Penso che per "modellare" una tale situazione non ci sia ancora il software adatto, o magari c'è ma non è certamente alla nostra portata...

[i7phh]

Re: Dipolo rigido e montaggio a bordo terrazzo

Il senso di quello che intendevo dire lo hai colto bene nel paragrafo finale del tuo msg. Il mio commento si riferisce a quella che è la situazione di partenza di questo 3D cioè una situazione urbana, con troppe diversità, e con l'antenna ad altezze modeste.

Chiaro che il riscontro dalla teoria alla pratica lo trovi quando le condizioni sono note.

[IZ5CML]

Re: Dipolo rigido e montaggio a bordo terrazzo

Ho provato anche io a fare come dice Art, e le cose tornano, o quanto meno pare.

In pratica fino a 10m di raggio, cambia poco o nulla, nel mio caso l'altezza dalla "torretta", dal tetto in questo caso, è di soli 4m.

Come si evidenzia anche nelle immagini postate da Art, i lobi sono un pò strani... a 5-10-20m di raggio, si mantiene il massimo guadagno a 18.4°(nel mio caso, 14.2 nel suo), ma poco sopra si una un "null" abbastanza spinto, chissà se quella è la reale trasformazione del lobo.
Ovviamente, la cosa è poco più di un esercizio, anche perchè si è considerata una condittività identica a quella del terreno, ciò non sarà mai possibile... la conduttività del cemento è la peggiore che ci sia... ed anche il terreno intorno la "torretta", la casa, purtroppo di solito è tutto tranne che nudo terreno...

[IK7JWY]

Re: Dipolo rigido e montaggio a bordo terrazzo

Per la serie "se non è complicato non mi diverto" ieri sera cercando in Rete ho ri-trovato una vecchia versione di un altro software di modellazione NEC2-based niente male : Nec-Win pro 1.6.
Anche con questo programma è possibile indicare un real ground con la famosa torretta cilindrica di raggio R e alta H. Anzi, credo sia più semplice impostarlo, vista la figura seguente, presa dal software:



Bene, ho rifatto la prova con il solito dipolo per i 20m messo a 9 m di altezza rispetto alla sommità della torretta alta 12m e variando il raggio di quest'ultima. Ottengo diagrammi assolutamente identici a quelli ottenuti con MMANA-GAL (che usa il miniNEC):


R=5m


R=10m


R=20m


R=100m


R=1000m

[IZ5CML]

Re: Dipolo rigido e montaggio a bordo terrazzo

Identici è la parola giusta... anche quello strano "taglio" che ha il lobo sopra una certa elevazione, davvero uguale... una conferma ulteriore.

[iz7fmm]

Re: Dipolo rigido e montaggio a bordo terrazzo

Scusate se riapro il topic dopo un pò di tempo... ma la scorsa estate mi era sfuggito

Vorrei aggiugere un paio di considerazioni:
il software è molto utile per capire quanto il piano di terra riportato sotto l'antenna (il solaio) possa influenzare il sistema d'antenna. Rimane comunque un modello approssimativo di realtà, perchè prende in considerazioni poche variabili, ma comunque aiuta molto a capire come funziona la relazione del sistema antenna-supporto-casa-terreno.
Diciamo che in linea di massima l'antenna messa verso la mezz'onda non vede più il tetto sottostante ( o perlomeno lo vede a livello di impedenza) e questo avviene in misura minore al diminuire della superficie del tetto ed all'aumentare dell'altezza dell'aereo dal tetto.
Detto questo, per quanto riguarda ad esempio una zona rurale con case unifamiliari sparse, c'è da considerare che il tetto di ogniuna di quelle case può influenzare il lobo dell'antenna in maniera più o meno marcata.
Un ottimo simulatore a riguardo è il Terrain Analizer (pacchetto Yagi Optimizer), che permette di "disegnare" il terreno attorno all'antenna; ebbene, simulando appunto una zona con case sparse qua e la, il lobo riprende mediamente quello simulato da Art, ma si presenta molto più frastagliato con dei punti di depressione e dei punti di incremento, a seconda di quello che vede l'antenna. Diciamo che in linea di massima, un lobo "pulito" si ottiene ad esempio puntando l'antenna in una direzione dove non ci sono case, mentre in altre direzioni con la presenza di case sulla direttrice vi è un pò di turbolenza sui lobi (come lanciando una pietra su uno stagno) che difficilmente si può simulare.
Voglio aggiungere che nel caso di terreno che presenta pendenza attorno alla casa (ad esmpio la casetta posta sul "cucuzzolo" della collina) la situazione si può assimilare parzialmente a quanto detto fin qui, con la presenza di lobi "spigolosi" sugli angoli più bassi, come se l'antenna vedesse il suolo ad alcune decine o centinaia di metri sotto di lei. Ecco il perchè dei segnali che ricevono talune stazioni poste in location favorevoli che riescono a raggiungere angoli di elevazione molto più bassi e di conseguenza a ricevere segnali che altre stazioni a pochi chilometri di distanza non riescono ad avere.

Scusate la lungaggine
73's Alex iz7fmm.