domingo, 28 de junio de 2020

DX-Commander vertical multibanda

Una de las antenas que quisiera experimentar, probablemente cuando se levanten las restricciones por la pandemia lo pueda hacer. Sin embargo hice una simulación de la misma para MMana-Gal, ver link al final del artículo.

DX-Commander es una antena vertical diseñada por Callum McCormick, M0MCX; el cual es un gran experimentador y youtuber. La antena es simple; se trata del mismo concepto del dipolo llamado "bigote de gato" o "Fan Dipole" en inglés, donde tenemos una sola alimentación central y diferentes medidas de cable que forman los dipolos resonantes en diferentes bandas
Dipolo multibanda.
Hay cierta interacción entre los elementos que lo conforman, sobre todo si estos resuenan en frecuencias parecidas, por ejemplo para la banda de 15m y 17m.
La idea de Callum es usar este concepto para una vertical donde hay varios elementos verticales conectados en el mismo punto y todos de 1/4 de onda para la frecuencia de resonancia (con un plus que veremos mas adelante)

Punto de alimentación de la vertical DX-Commander
Click aquí para ver la pagina del producto
Click aqui para bajar el PDF original de la DX-Commander


DX-Commander

En las siguientes imágenes se puede ver como está la antena ensamblada; cada elemento de 1/4 de onda, termina con su cable en un lazo cerrado y se engancha con un elástico que viene del plato superior y de esta forma lo mantiene estirado, incluso durante días de viento. Como los elásticos + las riendas del poste telescópico producen una fuerza que tiende a colapsar los tramos del poste, Callun provee unas abrazaderas con un forro de plástico (manguera de pecera) para evitar que colapse.

El poste de 10m de fibra es uno de los elementos importantes en la DX-Commander

Planos de tierra no sintonizados

Plato (15cm) guía y para sujección de las riendas, nótese la abrazadera.

La antena resuena en todas esas bandas!

Una vista de todos los elementos.
Uno de los aspectos interesantes es que el cable de 40m resuena en 40m y en 15m por ser tercer armónico, pero para que se pueda usar dentro de la banda, se alarga el irradiante de 40m y se vuelve sobre si mismo en la punta, esto baja la curva de roe en 40m pero lo hace mas sobre 15m; si no fuera por esta pequeña carga lineal, no se podría usar sin sintonizador en 15m.

Planos de tierra controversiales

Hay mucha bibliografía al respecto y aún se sigue debatiendo sobre este tema, al parecer no hay nada muy definitivo!. Callum se basa en un estudio de Rudy N6LF
donde realizó la prueba práctica de usar un monopolo (radial en la malla del coaxial), donde obtiene el punto de partida de las demás pruebas.
Luego agregó 4 radiales de 1/4 de onda y obtuvo 1dB
Luego con 8 radiales de 1/4 de onda obtuvo 1.6dB
Con 16 radiales del mismo largo obtuvo 2.2dB
Con 32 radiales del mismo largo obtuvo 2.5dB
y con 64 radiales del mismo largo consiguió 2.6dB
Y ahi vemos que la curva de radiales y ganancia ya se comienza a aplanar, por lo tanto agregar mas radiales no van a mejorar significativamente la ganancia. Ahora bien... Rudy también notó que si cortaba a la mitad estos radiales de 1/4 de onda obtenía algo muy similar a la ganancia de los radiales estirados de 1/4 onda; prácticamente es la misma ganancia con 16 radiales de 1/4 onda o 32 radiales de 1/8 de onda.


Link al PDF de Callum
Link al PDF de Rudy 

Video donde Callum explica lo de los radiales:


 Por este motivo la antena DX-Commander son 6 manojos de 5 cables cada uno para obtener 30 radiales de 3.5m cada uno. Pero tambien pueden ser 20radiales.



 También Callum comenta que muchos radiales pequeños funcionan mejor que menos cantidad pero mas largos; y la cantidad de cobre de cada uno de estos, debería ser 1.5 ondas de largo para la banda mas baja por lo menos. Con 20 radiales de 3.5m tenemos 1.75 ondas para la banda de 40m, y 3.5 ondas de longitud de cobre en radiales para la banda de 20m y etc...

Por ahora suena una antena genial, pero claro... es el inventor y fabricante de un producto comercial!, por que creerle al vendedor!? Bueno, cuando vi este video me gustaron muchos los resultados y esta es una prueba realmente confiable


La antena fue comparada en tiempo real midiendo spots en WSPR conmutando entre la vertical de DX-Commander y una Hustler 6BTV. Los resultados para las bandas en general fueron mejores para la DX-Commander sobre todo en las bandas bajas:
En azul la DX-Commander


Ventajas

  • Puede ser usada en estación base o portable con buenos resultados
  • Puede ser usada con mucha potencia
  • No requiere acoplador de antena
  • Buen ancho de banda
  • Bajo ángulo de despegue, buena para DX.

 Desventajas

  • Poste de 10m de fibra de vidro no es fácil de conseguir o económico (*)
  • No es práctica para armar en una cima SOTA o cuando se requiere velocidad de armado (*).
  • Necesita por lo menos características de suelo similares a las de un parque, no se recomienda para lugares secos o deserticos donde el suelo tenga poca conductividad
(*) Callum ha hecho nuevas versiones, mas portables y livianas con postes de menos longitud, para las bandas altas.


Simulación en Mmana-gal (version tribanda) 

Aquí dejo los puntos mas importantes del análisis para esta version tribanda. Este análisis lo hice simulando una versión de solamente las 3 bandas que yo uso, se le pueden agregar mas bandas como tiene la original.
Para realizar la simulación me basé en la teoría del diseño, en algunas medidas que da Callum y en la optimización que provee Mmana-gal.

Impedancia y ROE para las tres bandas

Diagrama de campo lejano para 15m

Campo lejano para 20m

Campo lejano para 40m

Curva de ROE para 15m

Curva de ROE para 20m

Curva de ROE para 40m

Este es el archivo que hice simulándola y optimizándola en Mmana-gal, aquí se pueden ver las medidas de cada uno de los cables.

Construcción:

Continuará....

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