ANTENNE:
una Yagi 18 elementi per Banda II (88-108 MHz)
Di Alessandro
Capra
1)
Prefazione
Grazie
all’amico Fabrizio Carnevalini, appassionato e noto FM Dxer, ho avuto modo di
provare (ed installare) un’antenna per la banda FM (87.5-108 MHz) dalle elevate prestazioni
e di sicuro interesse per gli appassionati dell’ Fm Dx.
Fabrizio,
nella sua pluriennale esperienza, ha testato numerose antenne, dalla famosa 5
elementi Fracarro, alla “vintage” Stolle 14 elementi (che verso la fine degli anni 70 era il sogno
di ogni appassionato di FM), per finire alle più recenti 10 elementi
logaritmiche della RKB ed alle 17 e 19 elementi progettate dallo svedese Peter
Korner.
L’antenna
attualmente in uso era la 19 elementi progettata da P. Korner. Con i suoi 5 metri di boom ed il
famoso riflettore a 5 elementi l’antenna si pone al top della gamma per chi
cerca il “segnalino Dx”. Progettata per un ottimo rapporto F/B (front back,
ossia fronte retro) l’antenna svetta sul tetto di Fabrizio alimentata con cavo
RG11.
Foto 1: immagini della 19 elementi di P.
Korner istallata sul tetto di casa
L’antenna,
da poco installata, ha sostituito la precedente versione a 17 elementi (sempre
su progetto di P. Korner) che tuttavia si è dimostrata, nella “location” di
Fabrizio, più performante della 19.
La
cosa può apparire, a prima vista, sorprendente ma in realtà è cio’ che e’
successo.
Trovare
la causa del perche’ richiederebbe mezzi di cui non disponiamo .
Siamo
degli sperimentatori e ci divertiamo a comparare antenne poste nelle medesime
condizioni con i mezzi a nostra disposizione .
Curiosando
su Internet ho trovato una antenna dalle caratteristiche convincenti e non ho faticato
a convincere Fabrizio a provarla .Si tratta di un’ antenne della InnovAntennas
e che presenta soluzioni costruttive differenti.
2. La nuova
soluzione: la 18 elementi Yagi InnovAntennas
Dopo
pochi giorni dall’ordine l’antenna è arrivata ben confezionata in un grosso
tubolare di robusto cartone dalle dimensioni di oltre due metri. Dall’arrivo
alla prova a casa dei miei genitori il passo è stato breve.
Vediamo
per prima cosa le caratteristiche dell’antenna dichiarate dal costruttore:
18 element 88-108MHz OP-DES Yagi
Specifications
Gain @ 98MHz: 13.14dBi
Typical F/B: 29dB
Peak Gain: 13.57dBi
Peak F/B: 44.70dB
SWR Bandwidth: 2:1 from
88.0 – 108MHz
Physical Boom Length: 7.335m
Feed Impedance: 75 Ohms
Si
tratta di valori interessanti; notate come il guadagno è indicato a centro
banda ed anche il rapporto fronte retro viene indicato mediamente sui 29 dB
ossia ben lontano dal picco massimo di 44,7 dB (a mio avviso un po’
irrealistico e probabilmente limitato a una ristrettissima porzione di frequenze
o piu’ facilmente ad una misura in un luogo con percorsi multipli ).
Anche
il ROS è onesto e dichiarato entro 2:1 sulla banda, valore più che accettabile.
E’ previsto anche un sistema di taratura fine del dipolo con la possibilità
quindi di regolarlo su una certa porzione di banda ritenuta più interessante
(ad esempio la parte bassa più soggetta ad aperture via E-sporadico accettando un ROS maggiore sulla
parte più alta della banda).
Il
costruttore dichiara di aver privilegiato, in sede di progettazione, la
soppressione dei lobi laterali; le prove effettuate hanno in effetti dimostrato
una forte direttività discriminando segnali con spostamenti dell’antenna di 10
– 20° e con “null” marcati a 90°). Il boom di 7,3 mt è a sezione quadra da 38 mm, ottime le viterie con
viti autobloccanti, innovativo il dipolo aperto dalla configurazione
particolare con possibilità di regolazione “fine”. L’antenna deve essere
installata da chi ha un minimo di esperienza, il dipolo richiede la costruzione
di un “choke balun” ad aria di 3 o 4 spire con attacco al dipolo tramite
capicorda saldati. Un’ottima resina a protezione dei contatti è in fornita in
dotazione. Come vedete l’antenna è di concezione “amatoriale”, non è previsto
il classico contenitore plastico che protegge l’attacco del coassiale con il
classico connettore F, molto scarne, ahimè le istruzioni di montaggio.
Non
è prevista una doppia culla a rinforzo del boom. Onde evitare che fletta
eccessivamente è fornito, in dotazione, un tirante in nylon con i relativi
attacchi, il filo fornito è però un po’ sottile. Si è ritenuto di sostituirlo
con fune in nylon di sezione più grande (8 mm).
Foto 2: alcuni dettagli costruttivi, il
dipolo a configurazione aperta
Foto 3: il particolare di “sintonia fine” del
dipolo.
Foto
4: un’immagine complessiva dell’antenna posizionata in giardino. Si noti la
lunghezza del boom. Per le prove abbiamo usato comune cavo TV, l’installazione
definitiva prevederà l’uso di cavo coassiale RG11.
Lo
scopo di queste poche righe non è certo quello di approfondire il funzionamento
della Yagi né tantomeno fornire formule di calcolo. Chi vuole approfondire l’argomento
troverà in internet numerose fonti sia per quanto riguarda la parte teorica sia
per quanto riguarda programmi di progettazione. Il mio intento è quello di
rendere partecipe i lettori dell’evoluzione del sistema di antenne installate
dall’amico Fabrizio guidati dall’obiettivo di conseguire, nel tempo, un piccolo
miglioramento rispetto ai risultati faticosamente raggiunti in precedenza.
Miglioramento che però non può limitarsi alla teoria, il miglioramento è
necessariamente sperimentazione.
Credo
però sia importante provare e sperimentare; l’unico modo per affinarsi e
mettere sempre in discussione le nostre certezze. Quello che scrivo nasce da
prove su antenne installate, i software oggi ci consentono progetti
meravigliosi ma i risultati vanno sempre testati sul campo.
Di
buon mattino ha inizio il lavoro. Prima operazione: togliere la 19 elementi. Si
da poi il via alla fase d’installazione vera e propria della nuova antenna.
Come sempre s’inizia dal boom che va assemblato e viene fornito in tre pezzi.
Di ottima qualità, presenta, come abbiamo detto, una sezione quadra da 38 mm. Viterie in acciaio
inox completano il tutto. In precedenza avevamo già pre-montato sul boom i 17
isolatori per gli elementi (1 per il riflettore e 16 per i direttori) e i
tubolari interni che uniscono le tre sezioni mentre il dipolo è installato su
una piccola piastra in alluminio che verrà successivamente fissata al boom.
Qualche immagine, a supporto, rende l’idea delle dimensioni del boom e della
cura di particolari costruttivi. Una volta installati gli elementi, una
spruzzata di silicone spray sugli isolatori completa l’assemblaggio.
Foto
5 e 6
4. Le misure.
Issata
l’antenna in posizione definitiva abbiamo verificato il corretto funzionamento
con il mio MFJ 259.
Premetto
che forse si poteva procedere ad una taratura ancora più fine ma i risultati
ottenuti sono già ottimi per cui abbiamo deciso di non strafare. Piccoli
aggiustamenti non avrebbero modificato l’ottimo funzionamento dell’antenna. Per
scelta condivisa con Fabrizio ho preferito “abbassare” un poco il centro banda
(da 98 MHz a 95 MHz) privilegiando misure migliori sulla parte più bassa della
banda più soggetta ad aperture via e-sporadico accettando valori meno
lusinghieri sulla parte alta peraltro caratterizzata da una presenza inferiore
di stazioni (in realtà siamo ancora a livello di differenze rilevabili solo a
livello di strumentazione).
Ecco
la tabella riepilogativa delle misure di impedenza, reattanza e ros su tutta la
banda.
Dal
confronto emerge una sostanziale similitudine dei due lobi a 98 MHz e dei
guadagni .
Attenzione
a non confrontare semplicemente dBd con dBi. (La teoria ci dice che dBi = dBd +
2,14 dB). La 18 elementi presenta lobi
posteriori un po’ più marcati a conferma di in rapporto avanti retro inferiore
alla 19 elementi progettata da P. Korner.
5. Conclusioni
Abbiamo
confrontato due antenne che si pongono al top della gamma. Il confronto ha
visto privilegiare, nel nostro caso, la 18 elementi per una direttività più
spinta e per un migliore rapporto avanti lato.
Appena
acceso il ricevitore (ICOM R7000 modificato con filtri IF da 53 Khz) siamo
stati colpiti dalla pulizia dei segnali e dallo scarso rumore di fondo
presente. I segnali erano in genere non solo più forti rispetto alla 19
elementi ma con un migliore rapporto segnale rumore. Tale differenza, non
marginale, non parrebbe giustificata dai diagrammi sopra riportati .Entrambe le
antenne sono state testate nella medesima posizione e con lo stesso cavo di
discesa (RG 11).Le differenze riscontrare risultano quindi un mistero che
necessiterebbe di ulteriori e ben piu’ approfondite indagini .
Ascoltare
vicino a Vigevano (Pv) sui 99.8 MHz la RAS in tedesco da cima Plose, in
provincia di Bolzano, con segnale pulito e ben comprensibile, è sicuramente
sinonimo di eccellente funzionamento dell’antenna. Ottimo il rapporto avanti
lato; il segnale RAI da Monte Penice sui 99.9 MHz (uno dei segnali più forti
nel QTH di Fabrizio) non interferiva il canale adiacente segno di una forte
riduzione dei lobi laterali così come previsto dal costruttore in sede di
progettazione.
Ringrazio
Fabrizio che mi ha offerto la possibilità di testare quest’antenna che solo
pochi giorni prima mi ero permesso di suggerire. Andare oltre sarà difficile,
siamo già a misure limite, ma nel nostro hobby mai dire mai. Un saluto e buoni
Dx a tutti voi.
Foto
12: la 18 elementi della InnovAntennas
che svetta sul tetto di Fabrizio.
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