6. Conclusioni
L’intento primario dello studio affrontato è stato quello di individuare una possibile struttura radiante adatta, per caratteristiche geometriche e radiative, ad essere inserita in una configurazione di array allo scopo di progettare un’antenna per radar di tipo skywave operanti in banda HF.
Le diverse fasi di cui è composta la trattazione possono essere suddivise in due principali:
• la ricerca del singolo elemento che soddisfi i requisiti essenziali alla fisica realizzabilità del radar,
• il problema legato alla necessità di estendere la banda di funzionamento della struttura individuata come adatta allo scopo.
Preliminarmente sono state definite le caratteristiche che ogni elemento radiante deve rispettare:
• valori del ROS sufficientemente bassi (generalmente si considerano accettabili se inferiori a 3) all’interno dell’intera banda di interesse (5÷25 MHZ);
• diagramma di irradiazione il più possibile indipendente dalla frequenza in modo che le proprietà radiative della struttura si mantengano uniformi all’interno dell’intervallo frequenziale;
• dimensioni il più possibile ridotte, in modo da poter garantire l’assenza di fenomeni di mutuo accoppiamento fra le antenne una volta che esse vengono inserite all’interno dell’array.
Individuata la struttura adatta allo scopo, nello specifico un’antenna rounded conical che presenta un’altezza complessiva di 6.4 m e larghezza pari a 5 m, si è reso necessario un intervento sulla sua geometria al fine di estenderne la banda di funzionamento. Essa, infatti, garantisce prestazioni in linea con le specifiche a partire dai 9 MHz, frequenza alla quale il ROS scende al di sotto del valore di soglia.
A seguito di modifiche introdotte nella geometria dell’antenna, mantenendo invariate le dimensioni totali della stessa, si è raggiunto un guadagno di banda pari a 2 MHz e una configurazione che presenta valori del ROS inferiori a 3 nella porzione di banda 7÷25 MHz.
Il limite maggiore all’adeguato adattamento della struttura è rappresentato dalla parte reale dell’impedenza di ingresso che, anche a seguito delle modifiche, resta troppo esigua alle basse frequenze. Infatti, se, da un lato, è stato possibile adattare quasi completamente il contributo immaginario dell’impedenza portandolo ad un valore molto prossimo allo zero, dall’altro, la componente reale, che arriva ad un valore massimo intorno ai 7 Ω, non consente di ottenere valori di ROS inferiori a 6 in corrispondenza del limite inferiore di frequenza.
Il metodo certamente più immediato, allo scopo di incrementare il valore della parte resistiva dell’impedenza, è quello di aumentare le dimensioni complessive della struttura, ricercando la configurazione che presenti la minima estensione tale da garantire il pieno rispetto delle specifiche.
È stata, così, individuata un’ultima configurazione che misura, in altezza, 9 m e, in larghezza, 7 m. Essa è formata, in analogia con le precedenti configurazioni, da 7 bracci complessivi che
approssimano la superficie conica, ognuno dei quali è costituito da due ripiegamenti. Rispetto alla configurazione rounded conical di partenza, in essa, è stata variata l’angolazione relativa dei segmenti di raccordo fra la base dell’antenna e i conduttori filari che la chiudono alla sommità.
L’antenna risultante rispetta tutte le specifiche necessarie relative alle caratteristiche radiative presentando valori del ROS inferiori al valore di soglia nell’intera banda 5÷25 MHz e diagramma di irradiazione uniforme sul piano verticale al variare della frequenza. Dal punto di vista della compattezza, inoltre, essa presenta, a parità di banda di funzionamento, dimensioni inferiori rispetto alla struttura rounded conical originale di 10 m e risulta, pertanto, adeguatamente competitiva con altri tipi di soluzione adottabili.
