Nell'immagine soprastante vediamo la struttura della MOXON, con il piccolo rotore d'antenna ad uso TV, questo è stato convenientemente rinforzato con due cuscinetti a doppia corona per supplire ai momenti tangenziali e verticali.
Questa splendida antenna è stata costruita dal nostro socio AIR Alessandro Signorini, I0015PR – IZ4VQS , l'articolo è già stato pubblicato su Radiorama n° 20.
Sia
nel radioascolto, che nell'attività radioamatoriale, dovremmo sempre attivarci
nella sperimentazione, e in queste attività i migliori riscontri li otteniamo
sicuramente nella realizzazione e prova di nuovi sistemi di antenna.
Consultando
vari siti web di colleghi OM od SWL è capitato spesso di leggere a riguardo di
un sistema di antenna denominato MOXON, un'antenna, caratterizzata da una buona
direttività, un ottimo rapporto fronte retro, e una evidente semplicità di
realizzazione.
Schematicamente
possiamo definire la MOXON
come una antenna Yagi a due elementi,
rispetto a una yagi 2 elementi classica, la moxon ha un raggio di
rotazione minore per via degli elementi ripiegati e non necessita di adattatori
di impedenza poiché nel punto di alimentazione presenta 50 ohm. Possiamo
realizzare la MOXON
per qualsiasi frequenza, unico limite sono le dimensioni...
Nel
mio progetto, avendo preferenza per le bande HF, ed in particolare i 40 m, ho rivolto a tale banda
la mia sperimentazione. Ritengo che questo sia il limite superiore per
affrontare un simile progetto, oltre, ovvero scendendo di frequenza andremmo ad
affrontare la costruzione di un impianto con dimensioni tali che
necessiterebbero di attrezzature e materiali ben oltre le capacità del hobbista
medio.
Sempre dal sito in precedenza
citato, moxon project, possiamo scaricare un utile software “moxon rectangle
generator” che è un programma per calcolare i parametri dimensionali
dell’antenna, con una rappresentazione grafica del risultato.
Schermata generale del software
MOXON generator |
L'uso del programma è molto
intuitivo, è necessario selezionare il sistema di misura metrico, indicando la
frequenza di progetto ed il diametro del filo impiegato per la realizzazione
del sistema d'aereo. Otterremo quindi una tabella riassuntiva con rappresentazione
grafica delle misure.
Pertanto
sulla banda dei 40 m
dobbiamo considerare l'ingombro di un rettangolo di metri 15,4 x 5,5, tale
perimetro corrisponde al elemento principale dell'antenna, ovvero il cavo
conduttore atto alla ricezione o trasmissione del segnale, nel mio caso ho
impiegato un filo in lega di alluminio di spessore 0,75 mm con una copertura
in PVC che consente una notevole robustezza meccanica (originariamente tale
cavo veniva impiegato nella trasmissione segnali digitali)
Risolto il dimensionamento, resta
la realizzazione, ovvero come mantenere “in aria” una simile struttura.
Volendo realizzare qualcosa di
leggero forzatamente mi sono rivolto alle canne da pesca in vetroresina, di cui
4 di lunghezza pari a 9 m
una di circa 6 m,
il costo è modesto e facilmente si trovano a meno di 18 euro cadauna.
La struttura principale, ovvero
l'elemento centrale, che funge sia da
supporto per le 4 canne che punto di fissaggio al rotore, è stato realizzato in
tubolari in alluminio, con una struttura ad X, ovviamente è necessario
calcolarne l'angolo in funzione della dimensione del “rettangolo” d'antenna.
Sono semplici calcoli di
geometria elementare, per chi ha
difficoltà può utilizzare questo calcolatore on line:
Sull'elemento ad X, vengono
fissati perpendicolarmente al proprio piano due tubolari, di cui il superiore
fungerà da supporto ai tiranti e di aiuto nella fase di installazione,
l'inferiore verrà impiegato come ancoraggio al sistema di rotazione dell'antenna
(non dimentichiamo che è una antenna direttiva)
La struttura metallica influisce
minimamente sulla resa finale, sia perché si trova su un piano differente
rispetto alla vera e propria antenna, sia per le modeste dimensioni.
Le canne in VTR, vengono fissate
con fascette, tali elementi riportano una resistenza allo strappo pari a 75 Kg, ben superiore alle
forze agenti sugli elementi strutturali, ne vengono applicate non meno di 5 per
braccio, protette dalla azione UV con nastro plastico nero.
Il punto di lavoro delle fascette
viene migliorato con nastro auto agglomerante, questo per meglio distribuire
gli sforzi sul tubo in VTR.
Il cavo conduttore, ovvero
l'elemento radiante dell'antenna, è realizzato in precedenza nelle sue
dimensioni progettuali ed è fissato a elementi in policarbonato, che andranno a
collegarsi ai tubi in VTR anche in questo caso con fascette in plastica.
L'estremità dei tubi in VTR,
ovvero le canne da pesca mantenute arcuate verso l'alto, viene ulteriormente
consolidata con la tesa di un filo in nylon resistente ai raggi UV, con
capacità di carico superiore a 70
Kg, è opportuno specificare che la forma arcuata delle
canne è mantenuta più dal sistema d'antenna, ovvero il filo conduttore, questo
spiega perché l'uso di un materiale con tali caratteristiche di robustezza.
Il punto di alimentazione è
ricavato da una base in policarbonato su cui è fissato un PL femmina da
pannello, è possibile anche collegare direttamente il coassiale.
Nella foto si nota la
realizzazione di un Choke, nel mio caso per ridurre gli ingombri, ho ottenuto
questo impiegando cavo del tipo RG213 che con 8 spire su un diametro di 12 cm permette la
realizzazione di un sistema piccolo e leggero, forzatamente questo poi è
collegato ad un classico RG58 per la discesa, l'utilizzo del Choke non è
indispensabile, sicuramente se questa è utilizzata solo nel radioascolto.
Il punto di alimentazione è
mantenuto in sede da altra canna da pesca (ecco spiegata la presenza della 5°
canna) che funge da ulteriore elemento di rinforzo strutturale.
Complessivamente il peso della
struttura è prossimo ai 23.5
Kg, con caratteri di elasticità tali che garantiscono
una buona resistenza all'azione del vento.
I costi di realizzazione, sono
prossimi circa 200 euro, la voce che incide maggiormente è la struttura
metallica centrale in alluminio.
L'antenna
è stata posizionata, provvisoriamente essendo in attesa di un traliccio
telescopico, su un supporto a circa 6
m da terra, ovviamente a questa quota le caratteristiche
di direttività e rapporto F/R sono svalutate, ma alcune prove hanno avuto
confortante risultato.
Non
è tema di questa rivista esaminare gli aspetti in fase di trasmissione,
propagazione permettendo, ho fatto alcuni QSO con il centro America e Sud
America con rapporti 59 reali e soli 100 W di potenza. Più interessante la
ricezione, e con mia grande sorpresa la ricezione su bande per cui non è stata
destinata.
Considerando che l'altezza di
posa dell'antenna è esigua, e quindi influiscono anche le strutture metalliche
alla base, grondaie e recinzioni, resta evidente una marcata variazione di
segnale nel F/R, si passa da un segnale 6 ad un 9 +10 nella banda dei 40 m, minore ma sempre
evidente una variazione nella ricezione anche al di fuori delle frequenze di
lavoro progettuale, interessante l'esperienza condotta sull'emissione della RAE
a 15345 KHz: http://youtu.be/1UC-D1Bqckk
Evidente l'intensità di segnale
in relazione alla direzione di puntamento, e l'efficienza rispetto ad un classico
sistema d'antenna long wire.
Vi auguro buona costruzione,73 DX
Alessandro Signorini, I0015PR – IZ4VQS
