" Loop Magnetica 20/80 metri " di Luigi Fersini IK7NCR

Sappiamo che l’utilizzo di una  Loop Magnetica  è un ripiego per tutti  coloro che non  hanno lo spazio sufficiente per installare un semplice e più economico dipolo mezz’onda.

L’efficienza di tale antenna è prossima a  quella di un dipolo solo se si tiene conto di due elementi: sezione del tubo di rame e diametro del loop.

 Nel caso che stiamo trattando ho utilizzato un tubo di rame da 22 millimetri, lunghezza o circonferenza di 6,28 metri  e quindi  2 metri di diametro. In 20 metri il suo rendimento si aggira intorno al 98% (quasi uguale a quello di un dipolo ben posizionato che dà  il  100% di rendimento),  In 40 metri il rendimento scende al 60%, mentre in 80 il rendimento cala moltissimo. Volendo aver un ottimo rendimento sugli 80 metri  il loop deve avere un diametro di circa 3-4 metri ed una sezione del tubo di 30-42 millimetri. Ricordo che il diametro del piccolo loop deve essere pari ad un 1/5 del principale.

Fatte queste premesse di ordine pratico, senza scomodare la matematica, passiamo adesso alla descrizione del progetto:

Ho utilizzato un  condensatore variabile sottovuoto 10/500 pF. per una escursione di 40 giri, isolamento 10000 volt. Ricordo che ai capi del condensatore si crea una differenza di potenziale molto alto. In 20 metri, con una potenza di 1000 watt,  si ha una d.d.p di circa 9000volt. Mentre in 40 metri con solo 500 watt si avrà una d.d.p. di 10000volt. Pertanto, fare attenzione a non superare tali limiti per non danneggiare il condensatore con scariche interne.

Ho utilizzato un motoriduttore di  12 volt da  7 giri al minuto; un potenziometro da 2kΩ:  da zero a 2kΩ in 10 giri; un ingranaggio in acciaio con rapporto 1:4 (vedi www.conrad.it  art. 231754 e art. 231797) ; scatola a tenuta stagna, 30 X 22 X18 cm.

Schema del Control Box

Funzionamento

L’albero del  condensatore, in sincronia con  il potenziometro, viene fatto girare  dal motorino alla velocità di 5-7 giri al minuto.   Per mezzo di un ingranaggio con rapporto 1:4, il condensatore e il potenziometro girano di pari passo dall’inizio alla fine della loro corsa.  Infatti, mentre il condensatore compie circa 40 giri per andare da 10 a 500 pF.  il potenziometro ne compie 10 per andare da zero a 2000 ohm. Applicando ai piedini esterni del potenziometro una tensione di 13,8 V  e facendo girare il  potenziometro insieme al condensatore, avremo sul piedino centrale del potenziometro e massa una tensione di  valore proporzionale alla posizione del condensatore. Sullo scatolino di controllo ho montato un microamperometro da 200 µA f.s.  con una resistenza in serie di valore tale da portare l’indice dello strumento in fondo scala alla tensione massima di 13,8 volt (13,8/0,000200=69 kΩ) .  Lo strumento leggerà 2 volt alla capacità di 480 pF e 13,8 volt alla capacità di 13pF. Sul control box troviamo un deviatore a levetta  per invertire la polarità della tensione ai capi del motorino e quindi controllarne il senso di rotazione. Il motore si avvia tenendo premuto il pulsante.

Segnando opportunamente il valore della tensione rapportata al valore della capacità si potrà stabilire la frequenza di sintonia. Ovviamente si potrà essere più precisi utilizzando un voltmetro digitale oppure si potrà  utilizzare una scheda “Arduino” con apposito programma per leggere direttamente sul display la frequenza di sintonia (tanto per complicarsi la vita). La taratura conviene farla alla fine, quando l’antenna viene posizionata.

Come palo di sostegno ho utilizzato un tubo in PVC  e nel suo interno ho inserito  una pertica di legno come rinforzo.

Il cavetto di controllo e costituito da 5 fili, di cui 2 servono per dare tensione al motorino e gli altri tre servono per portare e prelevare tensione dal potenziometro.

Il cavetto di controllo è stato “nastrato” su un lato dell’anello principale anziché farlo scendere verticalmente. Ritengo che in questo modo rechi meno disturbo all’antenna.

Per ultimo, faccio notare che il condensatore è stato fissato su una basetta di plexiglass per non far gravare tutto il peso sulla sottile plastica della scatola.

Figura 1 – particolare interno scatola contenente il condensatore e vari componenti

Figura 2 – vista dell’ ingranaggio e potenziometro

Figura 3 - vista del motoriduttore

  Figura 4 control box         Figura 5 particolare interno scatola durante l’assemblaggio

Figura 6  particolare dell’aggancio scatola-palo di sostegno  -  Figura 7 qui si nota il cavo di controllo nastrato ad un lato dell’anello

Figura 8 – R.O.S. 1:2 in 80 metri.

Figura 9 - R.O.S. 1:1 in 40 metri

Figura 10 – R.O.S. 1:1 in 20 metri.

Come già detto, la sintonia viene fatta attraverso la lettura della tensione sullo strumento. Bisogna però tenere presente che questo tipo di antenna ha una selettività molto accentuata, basta andare fuori di pochi  KHz  per avere un R.O.S. fuori controllo. Per questo è stato utilizzato un motoriduttore da 5-7 giri al minuti al fine di trovare il punto di sintonia più agevolmente. Nel mio caso faccio la commutazione dell’antenna su l’analizzatore e poi dopo aver trovato  la sintonia perfetta commuto l’antenna sul ricetrasmettitore.

Spero di essere stato abbastanza chiaro nel descrivere la realizzazione di questa antenna, peraltro molto facile da costruire. Per coloro non hanno neanche lo spazio per installare un antenna di queste dimensioni possono ridurre il diametro del loop portandolo ad un metro, così da poterla sistemare anche su un balcone di casa. In tal caso l’efficienza dell’antenna si sposterà verso le frequenze più alte e non sarà più possibile operare sugli 80 metri.

                                  Buon divertimento

                                  73 Luigi – ik7ncr    Ik7ncr@gmail.com

Su   Radiorama  n 75 è stato  pubblicato la versione modificata del Loop