Antenna QFH per VHF e UHF

La QFH (o elica quadrifilare) oltre che essere un'ottima scultura postmoderna per i profani, é un'antenna che si adatta ottimamente alla ricezione di segnali da satelliti, o da velivoli senza richiedere alcun puntamento. Il suo diagramma di irradiazione é infatti pressochè costante fino ad angoli di elevazione molto bassi, e quindi permette la ricezione di segnali provenienti da satelliti molto bassi sull'orizzonte. Inoltre quest'antenna é a polarizzazione circolare e si adatta quindi ai segnali trasmessi da satelliti (anch'essi a polarizzazione circolare) o a quella di velivoli a polarizzazione lineare.

Il progetto della nostra QFH é sostanzialmente basato sul manuale di costruzione di Paul Hayes e sul programma di calcolo di G4UNU a cui Paul Hayes fa riferimento.

Per verificare la bontà del design abbiamo fatto alcune simulazioni utilizzando il software 4NEC2 di Arie Voors. I risultati ottenuti sull'antenna a 145 MHz, in termini di diagrammi di irradiazione e di VSWR sono riportati nelle figure seguenti. I diagrammi di irradiazione sono forniti per tre diversi angoli di azimuth: 0°, 45° e 90°. Questi si ripetono poi simmetricamente.

Diagrammi di irradiazione in elevazione per azimuth di 0°, 45° e 90°

Vista 3D del diagramma di irradiazione e andamenti del VSWR e del return loss

Come si può notare, i diagrammi di irradiazione sono quasi emisferici: la variazione di guadagno in funzione dell'azimuth é minima, mentre in elevazione il lobo a -3dB é ampio più di 120°. Il guadagno di picco (sulla verticale) é intorno a 2dB, mentre il VSWR è inferiore a 2:1 tra 140 e 153 MHz circa.

Fino ad oggi abbiamo realizzato una decina di queste antenne sia per satelliti polari (cioè a 137MHz), sia in banda radioamatoriale a 144MHz per il collegamento con la stazione spaziale internazionale, e non abbiamo riscontrato particolari problemi.

Qui di seguito trovate i manuali originali di Paul Hayes in inglese per la realizzazione della QFH, quello di Bob Thorpe G4UNU sempre in inglese per la realizzazione del balun, il manuale realizzato da noi in italiano sulla base della nostra esperienza ed il software per il calcolo delle dimensioni dell'antenna nel caso vogliate realizzarne una su frequenze diverse o usando tubi di diametro diverso.

Nel caso non riusciate ad utilizzare il programma per il calcolo dei parametri dell'antenna a causa di compatibilità con programmi DOS, a questi due link potete trovare i valori già calcolati per una antenna a 137,5 MHz ed una a 145 MHz.

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