Antenne Loop con resistenza di radiazione maggiore..

[robi2025]

Ho una curiosità sulle antenne, quelle a molte spire, che per ingressi ad alta-altissima impedenza dovrebbero andare.
Guardando la formula della Rr di radiazione si vede come questa cresca con il quadrato del numero (N^2) di spire
[Rr=20*Pi^2*N^2*(2*Pi*r/lambda)], al che si potrebbe impostare un qualunque valore di (Rr) voluto, se non fosse che il valore di induttanza (L) e quindi di reattanza (XL=2*Pi*f*L) crescesse a dismisura e non si riuscisse facilmente a riequilibrarlo. Non ho fatto prove, ma un compromesso e una soluzione circuitale tali da poter usare queste antenne anche in trasmissione specialmente nelle HF basse.. fosse possibile..
Ad esempio potremmo cominciare "facile" provando a calcolare una Loop multi-spira da 50 ohm che si accordi con un condensatore in serie e quindi costruibile con del filo di sezione assai limitata rispetto alle loop trasformate..

[untenna]

dai un'occhiata qui

http://sm0vpo.altervista.org/antennas/20m_ant_00.htm

leggi con attenzione e vedi anche

https://www.nonstopsystems.com/radio/frank_radio_antenna_SM0VPO.htm

[robi2025]

..già che fare i conti sulle antenne nei link prescinde dalla formula che ho messo in discussione.. inoltre non affronta il problema in premessa che è quello di tentare più impegnativamente il rifasamento di loop con resistenza di radiazione alta, ad esempio 500ohm o oltre, ridotte come dimensioni, ma con reattanza molto molto grande, purtroppo..
Vedi il problema in ultimo dovrebbe essere quello di usare un filo molto sottile anche in trasmissione, con potenze seppur limitate, ma grazie all' alta resistenza di radiazione.. e formularlo.   

[robi2025]

partirei da un disegno tipo questo che per una antenna es. per i 10 metri potrebbe essere sulle 3..4 spire di 60cm di diametro così ad occhio simile ad una antenna elicoidale.. tanto per farne solo un esempio

[untenna]

e se l'antenna fosse per gli 882MHz  (34cm)  ?
 

[robi2025]

io son rimasto a fare esperimenti ai tempi degli AF118

[robi2025]

Guardate un po' se vi riesce di rifasarmi questa antenna (buttata li adesso) come nel disegno se ho colto i calcoli..
Rrad=1000ohm...XL=j100000ohm...f=10MHz...N=24spire.. (D=l)=3m

La(C) in serie per il rifasamento verrebbe nell' ordine degli 0,..pF che proprio non ci sta il che mettercela abbia uno scopo pratico..

[robi2025]

ecco come intendevo fare io per riportare la Rrad. all' impedenza del cavo nel contempo riportando l' impedenza XL sul primario quindi accordabile con un valore di capacità più conveniente..
 
Poi che la vogliate realizzare a telaio quadra oppure rettangolare, per motivi di spazio o del lobo di radiazione, è tutto da sperimentare.. Concettualmente resta che con l' impedenza Rrad assai alta, pur con dimensioni accettabili, per potenze sui 5 watt (altrimenti con tensioni più impegnative per dilettanti), basti un filetto di diametro inferiore allo 0.5mm nell' ambito di frequenza in cui il calcolo delle spire e il progetto possa avere senso..
 

[robi2025]

P.s
Dimenticavo che per il calcolo le equazioni le trovate cliccando "Equation Used " sotto il disegno..
https://miguelvaca.github.io/vk3cpu/magloop.html?loop_diameter=1&conductor_diameter=56.8&loop_turns=1&loop_spacing=2&transmit_power=100&external_losses=0&unit=metric&metal=Cu&shape=circle

[NANO]

Per semplificare leggere :
https://www.aribz.it/wp-content/uploads/2016/04/Loop-antenna-IW3AFT.pdf
oppure se si vuole approfondire leggere gli allegati. Per il secondo allegato occorrono buone conoscenze di matematica.
In ogni caso la resistenza di radiazione Rd assume valori molto bassi (<1 OHm o <2 OHm) e comparabili, se non inferiori, alla resistenza di perdita Rp.

[robi2025]

Per semplificare leggere :
https://www.aribz.it/wp-content/uploads/2016/04/Loop-antenna-IW3AFT.pdf
oppure se si vuole approfondire leggere gli allegati. Per il secondo allegato occorrono buone conoscenze di matematica.
In ogni caso la resistenza di radiazione Rd assume valori molto bassi (<1 OHm o <2 OHm) e comparabili, se non inferiori, alla resistenza di perdita Rp.

Tanto per semplificare non ce n' è una multispira tantomeno a molte spire e sto parlando di quelle!!!

[NANO]

Piu' spire si aggiungono piu' aumenta la Rp. Basta vedere cosa offre il mercato, al max sono due spire per non esagerare con il diametro del loop in caso contrario per le frequenze piu' alte non si comporta piu' come loop magnetico. Il problema e' che aumentando la Rp l'efficienza cala e anche se Rd+Rp raggiunge 50 OHm l'SWR diventa 1 ma come detto l'efficienza e' pessima. La distribuzione della corrente RF e' solo sulla superfice del conduttore che realizza il loop tanto e' che converrebbe utilizzare non un tubo ma una lamina come ad esempio la ISOLOOP prodotta dalla A&A anni orsono. Questa lamina era rivestita in iridio e il variabile era a farfalla per minimizzare le perdite. 

[robi2025]

Le formule le ho prese da qui,
https://miguelvaca.github.io/vk3cpu/magloop_equations.html
o le contesti o le prendi per buone, la resistenza di radiazione cresce con il quadrato delle spire, la resistenza del conduttore linearmente, pertanto con più spire con adatti diametri dell' antenna per frequenze convenienti, diventa trascurabile rispetto alla (Rrad).. ..quello che invece aumenta enormemente è il valore della reattanza (XL),che per cercare di rifasarlo avrei messo il trasformatore, riportando la (Rrad) al valore dei 50ohm del cavo col rapporto spire, che nel contempo rendesse possibile il rifasamento mettendo una capacità variabile di valore più accettabile.
Insomma una antenna a filo sottile che se in ricezione si potesse comunque pensare (vedi certe a telaio di un tempo, ma anche quelle con nucleo di ferrite e questa a solenoide senza nucleo), in trasmissione sarebbe una sfida da provare.. cosa che non ho mai fatto.. e che semmai son passatempi no!
P.s
Per la realizzazione del trasformatore pure ci stanno delle regole nelle induttanze primaria e secondaria da seguire..

[NANO]

Posto che la Rd di un singolo loop e' 1 OHm seva bene, se cresce con il quadrato del numero dei loop rimarra' sempre ben al di sotto dei 10 OHm per due o piu' loop o spire come le vogliamo chiamare. Inoltre l'utilizzo di un filo come conduttore per la realizzazione del loop non e' adatto alla costruzione di loop trasmittenti a causa della bassa efficienza. Si tende a dissertare sull'adattamento per un SWR basso senza tenere in considerazione il parametro dell'efficienza che dipende dalle condizioni fisiche di realizzazione del loop. Un semplice calcolatore per la realizzazione di loop HF trasmittenti puo' essere questo :
https://officinahf.jimdofree.com/calcolatori-antenne/calcola-loop-magnetica/
che puo', tagliando a colpi di accetta, dare indicazioni anche sull'efficienza dell'antenna che si intende realizzare mantenendo la definizione di loop magnetico in funzione dell'area del loop e della frequenza operativa.

[robi2025]

..Un semplice calcolatore per la realizzazione di loop HF trasmittenti puo' essere questo :
https://officinahf.jimdofree.com/calcolatori-antenne/calcola-loop-magnetica/
che puo', tagliando a colpi di accetta, dare indicazioni..

..mi metti un altro calcolatore ..e su internet ne trovi tanti ..ma allora quello che ti avevo messo che vale anche per le loop mono-spira non ti andava bene.. ..a me piace anche per l' immediatezza di molti risultati semplicemente spostando i cursori nel grafico.. ..provalo almeno e vedi se ti dia valori molto differenti dal simulatore che hai postato prima di sostituirlo..
https://miguelvaca.github.io/vk3cpu/magloop.html?loop_diameter=1&conductor_diameter=56.8&loop_turns=1&loop_spacing=2&transmit_power=100&external_losses=0&unit=metric&metal=Cu&shape=circle

[robi2025]

per curiosità ho domandato alla AI di calcolarmi una antenna loop per i 27 MHz con 50 ohm di resistenza di radiazione ed un rendimento sopra il 70% adatta per un baracchino da 5W

"Conclusione: della AI
Un loop di 0,5 metri di raggio con 18 spire potrebbe avvicinarsi ai 50 ohm di resistenza di radiazione a 27 MHz. Tuttavia, è importante verificare le perdite resistive e l'efficienza complessiva. Usare un conduttore di grande diametro o un tubo di rame può aiutare a ridurre le perdite ==> conduttore consigliato di 6mm o filo litz REATTANZA XL=1.7kohm"

a parte che la AI è più quello che sbaglia che quello che azzecca comunque conferma le formule per calcolare la Rrad date con quel grafico ..più o meno..

[NANO]

In effetti non mi baserei sulla risposta della AI. Se si fa una ricerca sull'uso dei radiali su una mezz'onda la AI risponde che non servono pero' aiutano.
I programmi di calcolo presenti in rete servono per aiutare chi non ha conoscenze date da studi specifici. Aiutano ma, come al solito, occorre fare un atto di fede. Purtroppo o per fortuna sono un dinosauro che ha fatto gli studi universitari quando ancora non esisteva il PC. Gli studi universitari quindi erano basati su testi cartacei e quello di Campi E.M. e il Terman (McGraw HIll - antennas) con tanta matematica e vettori. Successivamente l'esperienza accumulata nella progettazione e realizzazione di loop magnetici nel corso degli anni come OM mi ha permesso di validare la teoria studiata.
Poniti una domanda : come mai i produttori di antenne HF hanno proposto e propongono loop a 1 spira (al max 2 spire). Ribadisco che l'efficienza di un sistema radiante e' fondamentale anche a scapito dell'SWR che invece e' il parametro che viene considerato l'unico elemento importante.
Comunque e' giusto che ognuno faccia le sue esperienze, sempre pero' rimanendo nei confini tracciati dalla teoria.
Buon lavoro

[robi2025]

..ti do ragione che specialmente per un dilettante occorra andare alla prova dei fatti.. le variabili son tante.
Siccome mi dici che hai studiato teorie, aprirò un mio tema su "l' antenna perfetta" per vedere che ne pensi di certe formule che ci ho messo.. se trovo il tempo stasera o in giornata.. seguilo se puoi!

[untenna]

antenna "perfetta" ?

perfetta per cosa ?