Chì ghjè un'antenna à V inversa?
Un'antenna à V inversa hè una variazione pratica di l'antenna dipolo alimentata à u centru. Invece di urganizà i dui elementi radianti in una linea orizzontale dritta, u puntu di alimentazione hè alzatu à a pusizione più alta mentre i dui bracci di l'antenna sò inclinati versu u terrenu.
Vista di latu, a struttura s'assumiglia à una lettera "V" à l'incontrariu, chì dà u nome à l'antenna. Questa disposizione riduce u spaziu d'installazione orizzontale è richiede nurmalmente solu un mast di supportu cintrali, ciò chì a rende attraente per a cumunicazione HF, u spiegamentu in campu, u monitoraghju radio è l'installazioni induve u spaziu o e strutture di supportu sò limitate.
Ancu s'è l'antenne in V inversu sò cumunemente assuciate à a banda HF 3-30 MHz, a so frequenza operativa hè determinata da a lunghezza elettrica piuttostu chè da una gamma di frequenza fissa. A listessa geometria basica pò esse scalata o mudificata per altre applicazioni RF.
Struttura è principiu di funziunamentu
Un'antenna tipica in V inversa hè custituita da dui elementi conduttivi di lunghezza approssimativamente uguale, cunnessi à un puntu di alimentazione equilibratu à l'apice. U puntu di alimentazione cintrale hè muntatu nantu à un mast, una torre, un supportu di tettu, o un'altra struttura micca conduttiva, mentre chì l'estremità di i dui elementi sò abbassate è fissate cù isolanti.
L'antenna hè generalmente cuncipita cum'è un dipolo risonante. A corrente RF hè a più forte vicinu à u puntu di alimentazione è diminuisce gradualmente versu l'estremità aperte. I dui elementi portanu currenti di direzzione istantanea opposta, producendu campi elettromagnetichi chì si combinanu per furmà u diagramma di radiazione generale di l'antenna.
À u cuntrariu di un'antenna à onda viaghjante, un dipolo V inversu risonante cunvinziunale supporta una distribuzione di corrente à onda stazionaria. E so prestazioni sò dunque fortemente influenzate da a lunghezza di l'elementu, l'impedenza di u puntu di alimentazione, l'angulu di l'apice, u diametru di u cunduttore, l'altezza d'installazione è l'uggetti circundanti.
Angulu di l'apice è geometria di l'installazione
L'angulu trà i dui bracci di l'antenna hè chjamatu angulu à l'apice o angulu inclusu. E cunfigurazioni pratiche cumuni utilizanu un angulu di circa 90° à 120°, ancu s'è u valore ottimale dipende da a frequenza prevista, l'impedenza, u spaziu dispunibule è u diagramma di radiazione desideratu.
Riducendu l'angulu à l'apice si riduce l'impronta orizzontale, ma cambia ancu l'accoppiamentu trà i dui bracci di l'antenna. Quandu i bracci si avvicinanu, l'impedenza di u puntu di alimentazione è a frequenza di risonanza ponu cambià, è u guadagnu di piccu pò esse ligeramente riduttu.
L'apice deve esse nurmalmente piazzatu u più altu è u più luntanu pussibule da e strutture conduttive circundanti. Ùn ci hè micca una regula universale chì dice chì deve stà sottu à un quartu di lunghezza d'onda. Invece, l'altezza d'installazione deve esse scelta secondu l'angulu d'elevazione necessariu, u modu di propagazione, u supportu dispunibule è e cundizioni di u terrenu.
L'estremità di i fili devenu ancu stà in modu sicuru sopra à a terra è luntanu da e persone, l'edificii, e linee elettriche è l'uggetti metallichi.
Frequenza è Lunghezza di l'Elementu
Parechje antenne in V inversu sò cuncipite cù una lunghezza tutale di u cunduttore vicina à a mità di a lunghezza d'onda à a frequenza di funziunamentu prevista. In pratica, a lunghezza fisica hè spessu aghjustata ligeramente perchè u diametru di u cunduttore, l'insulazione, l'altezza d'installazione, l'angulu di l'apice è i materiali vicini influenzanu a frequenza di risonanza.
A lunghezza d'onda apprussimativa in u spaziu liberu hè ligata à a frequenza da:
[\lambda = \frac{c}{f}]
induve:
- (λ) hè a lunghezza d'onda;
- (c) hè a velocità di a luce;
- (f) hè a frequenza di funziunamentu.
Questa equazione furnisce una stima iniziale, ma e dimensioni finali di l'antenna devenu nurmalmente esse cunfirmate per mezu di simulazione elettromagnetica o misurazioni di perdita di ritornu è VSWR.
Schema di radiazione
U diagramma di radiazione di un'antenna V inversa hè ligatu à quellu di un dipolo orizzontale à mezza onda, ma piegà l'elementi versu u bassu cambia a distribuzione di u campu tridimensionale.
Un dipolo orizzontale drittu produce generalmente a massima radiazione à fiancu à u filu è nulli prufondi à e so estremità. In una cunfigurazione in V inversa, i bracci inclinati versu u bassu tendenu à riempie alcuni di questi nulli, creendu una copertura azimutale più larga è spessu più uniforme.
L'antenna ùn deve dunque micca esse automaticamente discritta cum'è unidirezionale. Sicondu l'angulu di l'apice, l'altezza sopra à a terra, e caratteristiche di u terrenu è a frequenza di funziunamentu, u schema urizzuntale pò esse apprussimatamente omnidirezionale o pò mantene una direttività laterale moderata.
L'altezza d'installazione hà ancu una influenza maiò nantu à u mudellu d'elevazione. Una V inversa HF relativamente bassa pò pruduce una forte radiazione à altu angulu, chì pò esse utile per a cumunicazione Skywave à incidenza verticale vicina. Una installazione più alta pò supportà anguli di decollo più bassi chì sò più adatti per a cumunicazione à longa distanza.
Polarizazione
Un'antenna V inversa simmetrica hè generalmente cunsiderata cum'è polarizzata principalmente orizzontalmente perchè i cumpunenti di corrente orizzontale di i dui elementi inclinati si rinforzanu l'un l'altru.
Tuttavia, i bracci inclinati introducenu ancu cumpunenti di campu verticale. U so cuntributu dipende da l'angulu di l'apice, l'orientazione di l'antenna, l'altezza di l'installazione, e riflessioni di u terrenu è l'ambiente circundante. Per questa ragione, a polarizazione attuale in una vera installazione ùn pò micca esse perfettamente orizzontale in ogni direzzione.
Alimentazione è currispundenza d'impedenza
Siccomu a V inversa hè un'antenna equilibrata, hè preferibile alimentalla cù una linea di trasmissione equilibrata o aduprà un balun adattatu quandu a cunnette à un cavu coassiale sbilanciatu.
Un balun aiuta à riduce a corrente di modu cumunu nantu à a linea d'alimentazione. Senza un cuntrollu currettu di a corrente, u cavu coassiale pò diventà parte di u sistema radiante, cambiendu l'impedenza di l'antenna, u diagramma di radiazione, a polarizazione è e prestazioni di rumore.
L'impedenza d'entrata hè influenzata da:
- Angulu di l'apice
- Lunghezza è diametru di l'elementu
- Altezza sopra à terra
- Cunduttività di a terra
- Strutture vicine
- Disposizione di a linea di alimentazione
- Frequenza di funziunamentu
Dopu l'installazione, l'ingegneri devenu misurà a perdita di ritornu o VSWR è taglià l'elementi o aghjustà a rete di currispundenza se necessariu.
Vantaghji di una Antenna V Inversa
A cunfigurazione in V inversa offre parechji vantaghji pratichi:
- Richiede solu un supportu cintrali altu
- Occupa menu spaziu urizzuntale chè un dipolo drittu
- Custruzzione simplice è relativamente à pocu costu
- Adattu per installazioni portatili è fisse
- Fornisce una larga copertura azimutale
- Pò esse cuncipitu per un funziunamentu à banda unica o multibanda
- Utile per a cumunicazione HF è l'applicazioni NVIS
Limitazioni di cuncepimentu
L'antenna hà ancu parechje limitazioni:
- L'impedenza di u puntu di alimentazione cambia cù l'angulu di l'apice
- U guadagnu pò esse ligeramente inferiore à quellu di un dipolo orizzontale ben installatu
- U rendiment hè sensibile à l'altezza d'installazione è à e cundizioni di u terrenu
- L'estremità basse di i fili ponu creà prublemi di sicurezza è di perdita
- E strutture metalliche vicine ponu distorcere u schema di radiazione
- E versioni risonanti generalmente anu una larghezza di banda operativa limitata
- Un percorsu impropriu di a linea di alimentazione pò pruduce radiazioni di modu cumunu
Applicazioni tipiche
L'antenne à V inversa sò cumunemente aduprate in:
- Cumunicazione radio HF
- Sistemi di trasmissione è ricezione à onde corte
- Stazioni radioamatoriali
- Cumunicazione d'emergenza è di campu
- Sistemi Skywave à incidenza quasi verticale
- Monitoraghju radio è osservazione di u spettru
- Stazioni di cumunicazione portatili
- Educazione di l'antenna, simulazione è esperimenti di misurazione
Significanza di l'ingegneria
L'antenna V inversa dimostra cumu un cambiamentu relativamente chjucu in a geometria di l'antenna pò influenzà l'impedenza, a polarizazione, u guadagnu è a cupertura di radiazioni.
Capisce queste relazioni hè utile micca solu per a cuncepzione di antenne à filu, ma ancu per u sviluppu è a valutazione di antenne à banda larga, antenne à tromba, schiere di antenne, sistemi radar è piattaforme di misurazione RF.
RF MISOfurnisce suluzioni di cumpunenti d'antenna è di microonde per test RF, cumunicazione, radar, misurazione d'antenna è integrazione di sistemi. Una chiara comprensione di a teoria di basa di l'antenna aiuta l'ingegneri à selezziunà i prudutti adatti è à valutà currettamente a gamma di frequenza, u guadagnu, a polarizazione, a larghezza di u fasciu, u VSWR è e prestazioni di u diagramma di radiazione.
Per sapenne di più nantu à l'antenne, visitate:
Data di publicazione: 17 di lugliu di u 2026
