L'antenna che vi propongo nasce principalmente per problemi di spazio,
l'impossibilità di installare un dipolo filare per 80 e 40m o una verticale di
dimensioni appropriata alle bande basse mi hanno spinto a ricercare soluzioni
compatte.
Invogliato da un collega OM locale, che ringrazio per avermi fornito il
cavo da 7/8" di cui è composto il loop, ho iniziato a realizzare l'antenna
che vi propongo.
Non ho inventato nulla di nuovo, ma tale oggetto ha suscitato la
curiosità e l'apprezzamento di molti amici OM e non e mi hanno invogliato a
stendere questo articolo per descriverlo brevemente. Per i calcoli preliminari
ho utilizzato un foglio di calcolo scaricabile da internet.
L'antenna appena realizzata si presenta così:
Da notare che nella foto il piccolo loop di alimentazione è realizzato
in tubo di rame da 6mm, a lavoro ultimato è stato però modificato realizzandolo
in cavo coassiale RG213.
Come precedentemente detto, il loop è realizzato con cavo coassiale
corrugato cellflex da 7/8" (diametro 22mm circa) e ha un diametro di circa
1,5-1,7m.
Per portarlo in risonanza è stato impiegato un grosso condensatore sotto
vuoto ITT da 30-2000pf e 7,5Kv di isolamento acquistato da un venditore di
materiale surplus, già completo della parte meccanica, con i finecorsa, il
motorino con riduzione e potenziometro multi giri per l'indicazione del valore
di capacità (chi è più pratico in meccanica può ovviamente auto costruire il
sistema di movimento e finecorsa del variabile).
Siccome la capacità massima del variabile è troppo elevata e non
consente una facile sintonia fine, ho posto in serie un condensatore fisso
costituito da 2 elementi da 470pf 15Kv in parallelo in modo da portare la
capacità massima a circa 680pf (misurati con loop montato e collegato solo ad
un capo del condensatore), più che sufficiente per avere un accordo fine e
preciso su entrambe le bande.
Il tutto è inserito in una scatola per impianti elettrici di generose
dimensioni, fissata al tubo di sostegno in vetroresina (uno di quelli per i
lampioni da giardino) mediante una piastra di alluminio da 4mm e due collari
zincati.
Posteriormente alla scatola con il variabile vi è una seconda
scatoletta, più piccola, che alloggia il connettore SO239 per il collegamento
all'RTX. Ogni foro nelle scatole è sigillato con mastice rosso tipo MotorsilD e
silicone, che assicurano un’ottima tenuta stagna.
Le connessioni tra loop e variabile devono essere robuste, in questo
caso sono realizzate con treccia piatta di rame da 3mm*2cm, saldate con
abbondate stagno sia al centrale che alla calza del loop e connesse elle
capacità mediante viti M6 mentre i due condensatori sono uniti mediante
piattina di rame da 2mm*2cm. Tutti i collegamenti sono stati ricoperti da 3
strati di vernice spray anticorona, che viste le tensioni in questo punto
dell'antenna non guastano.
Per eccitare il loop ci sono vari modi; i più utilizzati sono il gamma match e il contro loop, in questo caso
è stato impiegato quest'ultimo.
Questo componente, in origine previsto in tubo da 6mm, è stato poi
realizzato in via definitiva in RG213 in modo da poterlo deformare facilmente
per ottenere il migliore accordo possibile; il diametro dello stesso è pari ad
1/5 di quello principale, il conduttore centrale dell'estremità finale
dell'RG213 è saldato alla calza nel punto d'inizio del contro loop, e il cavo
coassiale di alimentazione scorre dentro al tubo di sostegno fino alla scatola
con il connettore coassiale.
Il miglior adattamento di impedenza è stato ottenuto schiacciando il
loop di alimentazione fino a fargli assumere una forma quasi ovale.
Loop di alimentazione dopo la taratura:
La scatola che contiene il variabile è poi protetta contro eventi
atmosferici “violenti” con una custodia in policarbonato da 6mm, distanziato
dalla scatola di circa 1cm ed ancorato ad essa nella parte superiore e
inferiore.
Control box:
Per effettuare l’accordo il variabile viene mosso da un motorino a 26V
DC con relativa demoltiplica.
Dal control box è possibile visualizzare su apposito strumento la
capacità e se il condensatore ha raggiunto uno dei due estremi. Esso poi
contiene l’alimentatore a 12/24V, il regolatore di velocità e invertitore di
marcia e un circuito di protezione che toglie tensione al motore nel caso
dovesse bloccarsi e che evita, in caso di avaria di uno dei microswitch, che la
vite senza fine del variabile possa bloccarsi a finecorsa danneggiando il
filetto (non si sa mai, visto il costo dei variabili a vuoto…). Il tutto è
stato realizzato con materiale di recupero in una scatola in alluminio
pressofuso.
Control box assemblato:
Control box vista interna:
L’alimentatore fornisce i 24V DC non stabilizzati per alimentare il
motore e 12V DC stabilizzati per la logica di controllo.
I due pulsanti – C e + C comandano i relè RL1 e RL2 che alimentano il
motore e ne invertono il senso di rotazione tramite IC1, un 4066, e due
transistor BC547. Premendo uno dei due pulsanti si comandano due degli
interruttori del 4066, uno pilota il transistor e relativo relè, l’altro mette
a massa la base del secondo BC547, impedendo lo scatto del secondo relè così da
evitare corti circuiti sull’alimentazione; se si premono entrambi i pulsanti le
basi dei transistor sono entrambi a massa e non si ha alcun movimento.
L’alimentazione dei due relè proviene dai microswitch di finecorsa, quando il
variabile raggiunge un estremo, il relè viene scollegato e l’alimentazione
viene inviata al led che indica il finecorsa.
Eventuali disturbi generati dalle spazzole del motore sono eliminati da
3 condensatori da 1nf saldati tra i due contatti del motore e tra i contatti
stessi e massa e da due piccoli induttori toroidali in serie ai due fili di
alimentazione, recuperati da un trapano rotto.
La velocità del motore è controllata con un regolatore LM317, che
fornisce una tensione tra 5 e 17V e consente un accordo fine e accurato. In
caso di avaria e blocco del motore, un circuito di protezione scollega
l’alimentazione al regolatore; esso è costituito da un transistor PNP (un BC179
ma va bene qualsiasi altro pnp) comandato dalla caduta di tensione su un
resistore shunt Rs. Se il motore si blocca, l’assorbimento sale attorno ad 1A
(durante la rotazione assorbe 2-300mA), la caduta su Rs manda in conduzione il
BC179 che comanda RL3 togliendo alimentazione al motore e alimentando un led
che segnala il sovraccarico; un contatto supplementare provvede a mantenere
attratto il relè in quanto tolta l’alimentazione la caduta su Rs va a 0 e il
transistor non conduce più. P3 resetta il circuito.
Ho scartato i regolatori PWM in quanto nelle prove effettuate
producevano un disturbo continuo che impediva l’accordo per il massimo segnale
in ricezione. La capacità del condensatore è indicata su uno strumentino con la
scala tarata in pf, pilotato da un potenziometro multi giri mosso dal motore di
sintonia.
Il collegamento tra il control box e la scatola del condensatore avviene
tramite cavo ad 8 conduttori.
Alla fine del lavoro, i risultati sono in linea con quanto previsto, la
banda passante è abbastanza stretta, sintonizzata una stazione la esalta e
quelle adiacenti sono ben attenuate. E’ silenziosa e regge tranquillamente
3-400W, ottimo compromesso per chi ha poco spazio; molto meglio di un semplice
pezzo di filo.
Di seguito qualche dato ricavato con il foglio
di calcolo:
Per
coloro che volessero intraprendere la costruzione di un’antenna simile, elenco
di seguito i principali materiali impiegati:
NB: Il materiale impiegato è quasi totalmente di recupero
●
5m di cavo coassiale corrugato da ⅞”
●
condensatore variabile a vuoto da 30-2000pf
7,5kv con relativo motore di comando, microswitch di finecorsa e potenziometro
multigiri indicatore di posizione (senza capacità fissa se da 7-800pf massimi)
●
2 condensatori da 470pf 10-15kv in parallelo ed
in serie al variabile (non servono se il variabile ha capacità più bassa)
●
Tubo in vetroresina diametro 50-60mm, altezza
2-2,5m
●
3-4m di cavo coassiale RG213, per realizzare il
contro loop e la discesa verso il connettore
●
scatole da impianti elettrici o altri tipi
adatte a contenere il condensatore variabile, il connettore e le connessioni al
contro loop
●
2 passacavo per bloccare il cavo corrugato alla
scatola del variabile
●
connettore SO239 e connettore multipolare per il
collegamento dell’rtx e del control box
●
collari inox o zincati per il fissaggio al tubo
di sostegno della scatola con il condensatore e viteria inox
●
piccola staffa ad U per bloccare il loop alla
parte alta del sostegno
●
mastice rosso tipo MotrosilD o silicone per
sigillare i fori sulle scatole e i passacavi
Quelli sopra elencati sono quasi tutti i materiali, non li elenco tutti
in quanto chiunque vuole intraprenderne la costruzione adatterà quello che
trova in commercio, come il variabile, che difficilmente sarà identico a quello
usato, il control box potrà essere realizzato in altri svariati modi, lo schema
riporta i valori dei componenti ma ovviamente ognuno è libero di farlo come
vuole.
73 Andrea
