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Perdite nel conduttore di un dipolo

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  • Perdite nel conduttore di un dipolo

    Ho appena realizzato e salvato sul server un semplice file excel con cui, nota la frequenza, la sezione del conduttore e la resistenza di radiazione di un dipolo mezzonda, è possibile calcolare le perdite all'interno del conduttore (ipotizzato in rame) tenendo conto dell'effetto pelle. Con questo file si può smanettare un po' e fare dei confronti veloci, per esempio vedere come variano le perdite al variare della frequenza ma a parità di sezione del conduttore con cui è realizzato il dipolo. E' solo la versione 01. Conto di arricchirlo con dei richiami alla teoria e con dei grafici. Se notate degli svarioni o conti che non tornano, segnalatelo qui, per favore, o al mio solito indirizzo email (qrz.com). Grazie.
    Ovviamente, per farlo girare è necessario avere Excel sul proprio PC oppure un'applicazione più snella che consenta la sola esecuzione di fogli elettronici realizzati con Excel.

    Potete scaricarlo da questo link
    Ultima modifica di IK7JWY; 19-10-16, 14:58.
    73 de IK7JWY Art
    https://www.qrz.com/db/IK7JWY
    http://www.infinitoteatrodelcosmo.it...rturo-lorenzo/

  • #2
    Re: Perdite nel conduttore di un dipolo

    Semplice ed interessante... si nota che a scendere della frequenza, si hanno maggiori perdite, ma anche che passare da una sezione di 1,5m2 a superiori non porta benefici degni di nota in nessuna frequenza.

    Nel caso di utilizzo di cavi "non convenzionali", come il doppino telefonico, che dovrebbe avere 2 conduttori "pieni" non trefolati di 0.6m2 l'uno, intrecciati, come ci si comporta ?
    Inoltre, dovrebbe o meno essere cortocircuitati alla fine ?

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    • #3
      Re: Perdite nel conduttore di un dipolo

      Originariamente inviato da IZ5CML Visualizza il messaggio
      Semplice ed interessante... si nota che a scendere della frequenza, si hanno maggiori perdite, ma anche che passare da una sezione di 1,5m2 a superiori non porta benefici degni di nota in nessuna frequenza.
      Dipende da cosa si intende per "degni di nota".
      In banda 160m, per esempio, con un filo da 1,5 mmq , ipotizzando per semplicità che la Rr sia davvero di 70 Ohm o giù di lì, ho una perdita del 9%, che su 500 W di potenza a disposizione (ipotizzando trascurabili le perdite lungo il cavo , nei bocchettoni etc..) fanno 45 W persi. Con una sezione di 7 mmq (diametro 3mm) , i W persi scenderebbero a circa la metà.
      Non è tanto , d'accordo, ma dipende anche dalla "filosofia" dell'operatore. E comunque, bisogna fare i conti anche con la meccanica, oltre che con la RF, perché ovviamente un conduttore di sezione maggiore significa peso maggiore. In definitiva, si tratta , secondo me, di trovare un buon compromesso tra diverse esigenze. In genere, i miei dipoli per i 40m e per gli 80m li realizzo con la cordina per impianti elettrici da 2,5 mmq.
      Ultima modifica di IK7JWY; 19-10-16, 15:47.
      73 de IK7JWY Art
      https://www.qrz.com/db/IK7JWY
      http://www.infinitoteatrodelcosmo.it...rturo-lorenzo/

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      • #4
        Re: Perdite nel conduttore di un dipolo

        Originariamente inviato da IK7JWY Visualizza il messaggio
        Dipende da cosa si intende per "degni di nota".
        In banda 160m, per esempio, con un filo da 1,5 mmq , ipotizzando per semplicità che la Rr sia davvero di 70 Ohm o giù di lì, ho una perdita del 9%, che su 500 W di potenza a disposizione (ipotizzando trascurabili le perdite lungo il cavo , nei bocchettoni etc..) fanno 45 W persi. Con una sezione di 7 mmq (diametro 3mm) , i W persi scenderebbero a circa la metà.
        Non è tanto , d'accordo, ma dipende anche dalla "filosofia" dell'operatore. E comunque, bisogna fare i conti anche con la meccanica, oltre che con la RF, perché ovviamente un conduttore di sezione maggiore significa peso maggiore. In definitiva, si tratta , secondo me, di trovare un buon compromesso tra diverse esigenze. In genere, i miei dipoli per i 40m e per gli 80m li realizzo con la cordina per impianti elettrici da 2,5 mmq.
        Certo Art, ma tra i cavi "umanamente" usabili, io considero al massimo la sezione di 4mm, oltre si va in cose estremamente pese, e tra l'1,5mm ed il 4mm, in 160m che sono la banda peggiore, c'è il 3% di differenza... 15w su 500w.
        Ultima modifica di IZ5CML; 19-10-16, 18:04.
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        • #5
          Re: Perdite nel conduttore di un dipolo

          In 160 in orizzontale difficilmente otterrai 70Ohm e quindi in percentuale le perdite aumentano o sbaglio?
          Comunque 1,5/2,5mmq per i comuni operatori vanno più che bene IMHO.
          73 de Carlo iz7cdb

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          • #6
            Re: Perdite nel conduttore di un dipolo

            Originariamente inviato da iz7cdb Visualizza il messaggio
            In 160 in orizzontale difficilmente otterrai 70Ohm e quindi in percentuale le perdite aumentano o sbaglio?
            Comunque 1,5/2,5mmq per i comuni operatori vanno più che bene IMHO.

            Si aumentano, ma la differenza resta più o meno la stessa.
            Ipotizzando 50ohm di impedenza, in 160m, tra l'1,5mm ed il 4mm c'è il 4.4% di differenza... siamo sempre li.

            Certo, un bel 10mm ridurrebbe un bel pò le perdite, ma te lo ruberebbero subito i rom !
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            • #7
              Re: Perdite nel conduttore di un dipolo

              ecco la versione 02: aggiunta la possibilità si selezionare il materiale di cui è fatto il conduttore.

              scaricabile da questo link
              73 de IK7JWY Art
              https://www.qrz.com/db/IK7JWY
              http://www.infinitoteatrodelcosmo.it...rturo-lorenzo/

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              • #8
                Re: Perdite nel conduttore di un dipolo

                Grazie, molto interessante Art, certo che l'inox è proprio da escludere, ma anche il bronzo fosforoso, che anni fà veniva venduto come "miracoloso" per le antenne filari, non se la passa tanto bene...
                Ultima modifica di IZ5CML; 21-10-16, 11:46.
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                • #9
                  Re: Perdite nel conduttore di un dipolo

                  Tengo a precisare che ho inserito nel file i valori di permeabilità magnetica e resistività elettrica dei materiali che ho trovato su diversi siti online, ma , specialmente per il bronzo fosforoso e per l'acciaio inox 316, mi riservo di verificare più approfonditamente.
                  73 de IK7JWY Art
                  https://www.qrz.com/db/IK7JWY
                  http://www.infinitoteatrodelcosmo.it...rturo-lorenzo/

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                  • #10
                    Re: Perdite nel conduttore di un dipolo

                    In merito all'acciaio inox AISI316 (austenitico) ho trovato questo documento circa la permeabilità magnetica.
                    http://www.lucefin.com/wp-content/fi..._magnetica.pdf
                    e questo circa la resistiività elettrica:
                    http://www.centroinox.it/sites/defau...zioni/245A.pdf
                    Mi sembrano entrambi attendibili.
                    Ho considerato questo tipo di acciaio inox perché è quello con cui in genere si realizzano le funi o cordine, che magari qualcuno potrebbe incuriosirsi e pensare di usare come bracci di un dipolo...

                    Vediamo per il bronzo fosforoso
                    73 de IK7JWY Art
                    https://www.qrz.com/db/IK7JWY
                    http://www.infinitoteatrodelcosmo.it...rturo-lorenzo/

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                    • #11
                      Re: Perdite nel conduttore di un dipolo

                      Si si, qlc lo ha usato il filo inox, quello usato per le recinzioni elettrificate per animali, come questo.

                      http://www.ebay.it/itm/Rocchetto-100...25.m3641.l6368
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                      • #12
                        Re: Perdite nel conduttore di un dipolo

                        Originariamente inviato da IK7JWY Visualizza il messaggio
                        In merito all'acciaio inox AISI316 (austenitico) ho trovato questo documento circa la permeabilità magnetica.
                        http://www.lucefin.com/wp-content/fi..._magnetica.pdf
                        e questo circa la resistiività elettrica:
                        http://www.centroinox.it/sites/defau...zioni/245A.pdf
                        Mi sembrano entrambi attendibili.
                        Ho considerato questo tipo di acciaio inox perché è quello con cui in genere si realizzano le funi o cordine, che magari qualcuno potrebbe incuriosirsi e pensare di usare come bracci di un dipolo...

                        Vediamo per il bronzo fosforoso
                        Anche senza il foglio exel :-) avevo notato che l'inox non è il meglio per fare le antenne filari :-)
                        73
                        Gianni
                        i7phh

                        IQ7AF - II7P - IJ7A - ID8/IQ8CS - SW8DX Team
                        www.i7phh.it

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                        • #13
                          Re: Perdite nel conduttore di un dipolo

                          Originariamente inviato da i7phh Visualizza il messaggio
                          avevo notato che l'inox non è il meglio per fare le antenne filari :-)
                          Certo, Gianni. E' pur vero che di acciai ne esiste un'infinità, a seconda della composizione chimica. Gli acciai austenitici , da un punto di vista del comportamento ai campi magnetici, sono classificati "amagnetici". In pratica, se avviciniamo ad essi una calamita non vengono attirati. Assumono pero' un carattere leggermente magnetico se lavorati a freddo. In condizioni normali la permeabilità magnetica relativa di tali acciai, in particolare l'AISI316, è di 1,008 , come si può evincere anche da questa tabella:

                          http://www.metallurgicaveneta.it/pdf...i/AISI-316.pdf

                          La resistività elettrica di tali acciai, invece, è di 0,75 Ohm x mm^2 / m, come si vede nella tabella di cui sopra, che corrispondono a ben 75 x 10^(-8) Ohm x m, contro l'1,7 x 10^(-8) Ohm x m del rame.

                          Chiaro che se abbiamo, per tipo di acciaio o condizioni di lavorazione, una permeabilità magnetica più alta, allora le perdite saranno ancora più alte.
                          73 de IK7JWY Art
                          https://www.qrz.com/db/IK7JWY
                          http://www.infinitoteatrodelcosmo.it...rturo-lorenzo/

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                          • #14
                            Re: Perdite nel conduttore di un dipolo

                            Ho realizzato questo semplicissimo foglio excel come faccio di solito, cioè per sfizio, non ci guadagno nulla, questo non è il mio lavoro, non ho propositi divulgativi, non cerco visibilità, quando mi incontrate vi autorizzo a sputarmi in un occhio e non combatto contro i mulini a vento

                            Giusto per curiosità, la teoria che sta dietro alle formule inserite nel foglio excel è nota da tempo.

                            Per esempio, ecco la formuletta "mnemomica" per il calcolo dello spessore di penetrazione nel rame:

                            Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

Nome:   penetrazione.JPG 
Visite: 1 
Dimensione: 63.5 KB 
ID: 97226


                            tratta, per esempio, da questa presentazione powerpoint dell'Università di Pavia

                            http://www.unipv.it/energy/costruzio...conduttori.ppt

                            Oppure, eccovi una delle tante applicazioni online per il calcolo dell'effetto pelle in RF:

                            http://chemandy.com/calculators/skin...calculator.htm


                            Quindi, nessuno ha inventato nulla.
                            Ultima modifica di IK7JWY; 23-10-16, 08:59.
                            73 de IK7JWY Art
                            https://www.qrz.com/db/IK7JWY
                            http://www.infinitoteatrodelcosmo.it...rturo-lorenzo/

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                            • #15
                              Re: Perdite nel conduttore di un dipolo

                              .. mi chiedo come si comporta la RF in caso di conduttore sforacchiato come usano le antenne 'dinamiche', ecco uno studio interessante...
                              File allegati
                              I4ZSQ Silvano

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