guida antenne

92
ANTENNE DIRETTIVE tipo QUAD
Il nome di antenna Quad deriva dalla forma quadrata
degli elementi che la compongono.
Ogni lato del quadrato è lungo 1/4λ, quindi la lunghezza
del perimetro è di 1λ.
In pratica, l’elemento riflettore risulta più lungo
dell’elemento radiante, mentre il direttore risulta
più corto.
Rispetto ad una direttiva Yagi, la Quad presenta il
vantaggio di avere un basso angolo di irradiazione
e di essere quindi particolarmente idonea per collegamenti
a lunga distanza.
Un altro vantaggio della Quad è il suo guadagno,
che è di circa 3 dB maggiore rispetto ad una Yagi
provvista dello stesso numero di elementi.
Quindi se con una Yagi da 3 elementi si riesce ad
ottenere un guadagno di circa 6-7 dB, realizzando
una Quad con lo stesso numero di elementi si
riesce ad ottenere un guadagno di circa 9-10 dB.
Per motivi d’ingombro, le direttive Quad vengono
normalmente costruite per le sole gamme VHF-
UHF, ma volendo si possono realizzare anche per
le gamme decametriche.
Una QUAD a 3 ELEMENTI
Per realizzare una Quad a 3 elementi idonea per
le gamme VHF-UHF consigliamo di utilizzare del filo
di rame o ottone del diametro di 3-4 mm.
Le formule per calcolare la lunghezza di ciascun
lato e la distanza alla quale fissare i tre elementi
sono le seguenti:
Formule per calcolare lunghezza
e spaziatura espresse in millimetri
lunghezza lati Riflettore = 76.000 : MHz
spaziatura = (300.000 : MHz) x 0,20
lunghezza lati Radiatore = 71.500 : MHz
spaziatura = (300.000 : MHz) x 0,12
lunghezza lati 1° Direttore = 66.000 : MHz
Le estremità dei fili del riflettore e del direttore andranno
cortocircuitate, mentre quelle del radiatore
andranno tenute distanziate di circa 20 mm per poter
saldare il cavo coassiale di discesa da 52 ohm
(vedi fig.1).
Il centro del lato superiore di questi tre elementi
può essere fissato su un trafilato in alluminio da
10x10 mm senza isolamento (vedi fig.2).
Realizzata l’antenna, con un Rosmetro dovremo
calcolare le onde stazionarie e, se queste fossero
elevate, potremmo ridurle avvicinando o allontanando
il direttore rispetto il radiatore.
Avvicinando il direttore al radiatore di qualche
centimetro, il valore d’impedenza scende, mentre
allontanandolo, il valore d’impedenza aumenta.
Come per ogni altra antenna, anche per le Quad il
valore dell’impedenza varia notevolmente al variare
dell’altezza dal suolo.
Esempio di calcolo
Vogliamo progettare una Quad a 3 elementi per i
432 MHz, quindi vorremmo conoscere la lunghezza
dei quattro lati da 1/4λ e la distanza alla quale
dovremo collocare il riflettore e il direttore.
Soluzione = Utilizzando le formule precedentemente
indicate, otterremo queste misure in mm:
lunghezza lati Riflettore 76.000 : 432 = 175,9 mm
spaziatura = (300.000 : 432) x 0,20 = 138,8 mm
lunghezza lati Dipolo 71.500 : 432 = 165,5 mm
spaziatura = (300.000 : 432) x 0,12 = 83,3 mm
lunghezza lati 1° Direttore 66.000 : 432 = 145,8 mm
Una QUAD a 5 ELEMENTI
Con la Quad a 5 elementi visibile in fig.3 si ottiene
una direttiva con un guadagno di circa 12-13 dB.
Per la sua realizzazione si può usare del filo di rame
o ottone del diametro di 3-4 mm, calcolando
poi la lunghezza di ogni lato e la distanza degli elementi
utilizzando le seguenti formule:
Formule per calcolare lunghezza
e spaziatura espresse in millimetri
lunghezza lati Riflettore = 76.000 : MHz
spaziatura = (300.000 : MHz) x 0,20
lunghezza lati Radiatore = 71.500 : MHz
spaziatura = (300.000 : MHz) x 0,12
lunghezza lati 1° Direttore = 66.000 : MHz
spaziatura = (300.000 : MHz) x 0,15
lunghezza lati 2° Direttore = 64.000 : MHz
spaziatura = (300.000 : MHz) x 0,20
lunghezza lati 3° Direttore = 62.000 : MHz
Questa Quad può essere trasformata anche in una
a 4 elementi togliendo il 3° direttore.
Con 4 elementi il guadagno risulterà minore di circa
1,5 dB rispetto ad una Quad a 5 elementi.