 |
 |
Progetto
Antenna Verticale “Canna da pesca” pEr HF
Il maggiore vantaggio di questa antenna e la flessibilità, la maneggevolezza nel trasporto, ma soprattutto il costo contenuto, l'economicità per la sua realizzazione.
L’antenna in questione nasce per un uso portatile, la realizzazione completa consta di quattro pezzi: base di supporto magnetica, bobina di accordo, balun, canna da pesca.
L’elemento radiante di questa antenna è la tipica configurazione a polarizzazione verticale realizzata semplicemente su di un supporto che è costituito da una robusta canna da pesca in fibra di vetro (vetroresina - fenolica)) della lunghezza di 10 mt, nella canna scorrono al suo interno, stesi lungo l’asse verticale, 9,5 mt di cavo elettrico unipolare, sezione Ø 2,5 mm.
Il sistema che ho utilizzato è di mettere in tenuta il filo, che costituisce il radiatore, internamente, fissandolo al cimino della canna e facendolo scorrere operando, via via, portandoli in posizione di tenuta, sui vari elementi che compongono la canna da pesca. Per il fissaggio del filo, al cimino, ho usato due innesti di tubetto, che avevo già pronti e filettati (maschio e femmina), recuperati dal solito cassetto, dove ognuno di noi conserva gelosamente, in attesa del suo utilizzo, i recuperi; al cimino della canna ho poi fissato uno dei due tubetti e poi ho saldato l’altro al filo. E’, comunque, possibile utilizzare altri sistemi o costruirseli utilizzando dei morsetti Mammuth e i spinotti unipolari, le cosiddette “banane radio”: ognuno si regolerà come preferisce.
La particolarità sta nella base
di supporto utilizzata, su cui ho fissato la bobina d’accordo, struttura che
è sfilabile dalla base di supporto e su cui andrà innestata la canna da pesca:
ho utilizzato, a questo scopo, un supporto in porcellana, Ø
85 mm, lunghezza 200 mm, che ho fissato, utilizzando gli ancoraggi già
presenti, alla metà di un tubo in PVC Ø
50 mm, lunghezza 900 mm, e alle cui
estremità ho fissato, per la parte superiore un connettore-adattore isolato con
serrafilo del tipo per essere alloggiato su di una presa da pannello tipo AMPHENOL SO-239 (oggetto
acquistato dalla ESCO) e nella parte inferiore, quella che va fissata alla
struttura della base (magnetica), l’innesto in acciaio (boccola con fissaggio
a vite) recuperato da una vecchia antenna per le VHF tipo Diamond che, ormai
rotta, era inutilizzata da tempo.
|
|
Il mio supporto di porcellana è
già predisposto con le apposite sedi di rispetto (scanalature) e su cui ho
avvolto 40 spire di filo nudo in rame smaltato, spaziate, grazie alle sedi
esistenti, tra di loro di 4 mm. Questa bobina è un recupero, surplus, facente
parte dell’accordo di un vecchio Tx di provenienza marina mercantile, ma nulla
vieta di utilizzare altri tipi di supporto su cui avvolgere le spire (tubo in
PVC o altro supporto isolante); il supporto base su cui è fissata l’intera
struttura è costituito da una base magnetica, recuperata da uno dei porta-sci,
che ho raccattati al volo, trovati abbandonati accanto ad un cassonetto della
raccolta differenziata. Sono questi porta-sci, tra l’altro un accessorio
automobilistico abbastanza costoso, e, appunto, del tipo ad aderenza magnetica
che, quando sono appoggiati alla carrozzeria dell’auto, danno una tenuta
perfetta, una resistenza che ben difficilmente si può trovare nelle comuni basi
magnetiche commerciali ad uso radiantistico, sono infatti collaudati per
resistere in portanza alla velocità di crociera di 100 km/h.
Ho smontato la struttura in
plastica che costituiva l’involucro esterno, ossia il supporto dove vanno
fissati gli sci, e, utilizzato solo la piastra quadrata magnetica ed il supporto
metallico che vi è avvitato sopra. Su questa piastra ho fissato a sua volta,
grazie alla struttura esistente, il tubo-manicotto di ancoraggio e le sue staffe
di fissaggio: è la parte dove si innestava e veniva fissato l’innesto in
acciaio della vecchia antenna VHF.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Per ottenere l’accordo della
bobina alla frequenza di risonanza ho costruito una struttura a slitta a
scorrimento manuale, utilizzando delle bacchette di plastica zigrinata, che si
possono acquistare negli empori di vendita generi per animali, le mie le ho
recuperate da una gabbia in disuso, appartenuta al mio canarino “Beniamino”
(sono le bacchette utilizzate come appoggio dagli uccellini che vivono in
gabbia). Il contatto avviene, quando lo si fa scorrere agli intervalli
prefissati (in fase di prova strumentale a 3 spire alla volta finché non ho
trovato il minimo SWR) che strisciando sulle spire della bobina cortocircuita le
prese necessarie. Le spire sono rese disponibili al contatto elettrico con il
togliere per abrasione la patina di vernice smaltata del conduttore nel punto
preciso dove avviene il contatto, la parte scoperta del filo smaltato è stata
poi stagnata per ottenere una migliore aderenza meccanica ed elettrica.
All’adattamento d’impedenza dello stilo (il radiatore costituito dal filo
sezione Ø 2,5 mm con annessa bobina di accordo) che,
normalmente, si aggira sui 200 Ω a seconda della frequenza di lavoro (per
ricondurlo con un rapporto di trasformazione di 4:1, ossia 200:4=50) provvede un
trasformatore Un-Un (Balun) 4:1, che ho autocostruito in maniera semplice,
utilizzando, come Toroide, il supporto di ferrite di un trasformatore EAT di
recupero (quello dei vecchi televisori in BN), su cui ho avvolto 19 spire di
cavo bifilare Rosso/Nero Ø 0,75 mm; ad evitare
rientri di RF, attraverso la calza del cavo coassiale, ho aggiunto un CHOKE
realizzato con un ulteriore Toroide (acquistato dalla Esco), avvolgendo 5+5
spire di cavo coassiale in controfase: il tutto è alloggiato all’interno di
una scatola di derivazione stagna per impianti elettrici che ho provveduto a
munire di due boccole serrafilo e di una presa da pannello SO-239 (in seguito ho aggiunto una boccola serrafilo per la
terra), la corrispondenza commerciale del Toroide è quella del Tipo Amidon,USA,
1-30 Mhz Mod. T200.2 colore rosso (in catalogo Esco al n.412040). L’antenna
con questo tipo di configurazione, ottenendo risultati di tutto rispetto, è
possibile utilizzarla nel range di frequenze da 3,5 a 30 MHz: ,SWR 1:2 / 1:5, in
40 e 20 mt. Il contrappeso elettrico, durante le prime prove era solo
costituito, per aderenza magnetica, dalla carrozzeria del veicolo (il mio 4X4 Suzuki-Jimny);
in seguito, non essendo soddisfatto del rapporto di onde stazionarie (SWR 3:1),
ottenuto posizionando la struttura al centro tetto, ho abbandonato questa
configurazione il cui comportamento era quello di un monopolo
senza radiali.
configurazione aggiungendo dei
contrappesi elettrici di bilanciamento (radiali): ho iniziato con il trasformare
i quattro tiranti di messa in sicurezza ,agganciati ai maniglioni della vettura,
in altrettanti contrappesi Ω, poi, per un uso più veloce con due
da 10 mt, a passare ad uno unico da 20 mt, per poi ottenere un buon compromesso
con soli 19 mt (sempre inclinato a
45 gradi e fissato al terreno con un picchetto); con le ultime prove, il massimo
risultato raggiunto è stato ottenuto con l’aggiunta, oltre al contrappeso
elettrico, di una presa di terra, costituita da un buon picchetto per tenda da
campeggio che viene conficcato nel terreno per pressione di spinta a mezzo
martellamento (munirsi di un robusto mazzuolo da carpentiere/muratore). Questo
sistema fornisce un ottima presa di terra, consiglio l’utilizzo di un
picchetto di quelli detti da sabbia che fornisce una buona superficie di
contatto. Il picchetto l’ho dotato di bullone e dado a galletto, dopo averlo
forato nella parte superiore, quella che fuoriesce dal terreno, dove viene
serrato il conduttore di terra. Per il conduttore di terra ho utilizzato una
trecciola in rame nudo Ø 10 mm, anche questa di recupero,
comunque va bene anche il semplice filo unipolare Ø 2,5 mm.
 |
 |
 |
Nella configurazione a monopolo il trasformatore 4:1 alla base abbassa l'impedenza ad un valore prossimo o lo avvicina a quello tipico di un rtx moderno e, comunque, porta l'impedenza a livelli tali da poter essere facilmente adattata e portata in risonanza.
Materiale
necessario
1) Canna da pesca in vetroresina (Resina fenolica) da 10 mt.
2) 2 Toroidi, (uno è autocostruito /vedi testo), oppure T200.2 su cui saranno avvolte 19 spire di cavo bifilare Rosso/Nero Ø 0,75mm o anche di qualità superiore tipo quello placcato simil-oro per impianti Hi-Fi; sull’altro, ad uso CHOKE RFI, avvolgere 5+5 spire di cavo coassiale in controfase.
3) Supporto in ceramica per la bobina di accordo (vedi testo), oppure un tubo in PVC, lunghezza 200 mm, Ø 80/90 mm e su cui saranno avvolte 40 spire di filo nudo in rame smaltato sezione Ø 3 mm
4) 1 Scatola derivazione per impianti elettrici stagna da esterno, misura 15X10X5
5) 10 mt di cavo unipolare, sezione Ø 2,5 mm - per il radiatore
6) 20 mt di cavo unipolare, sezione Ø 2,5 mm - per 1 radiale/contrappeso (19 mt per il radiale ed 1 mt per la connessione di terra)
7) 5 picchetti per tenda campeggio (presa di terra e per tiranti sul terreno).
8) Cavo coassiale 52 Ω (Tipo RG 58).
9) 2 prese
da pannello SO-239 .
10) 1 Morsetto serrafilo 25 A nero (Boccola).
11) 1 Morsetto serrafilo 25
A rosso (Boccola):
12) 1 connettore serrafilo con innesto filettato del tipo per
essere alloggiato su di un SO-239 da
pannello (oggetto in catalogo ESCO)
13) bulloni con dado di
Ø appropriato.
14) 1 Piastra
magnetica recuperata da porta-sci
15) 1 bullone, lunghezza 40 mm, Ø
4mm, con dado di serraggio del tipo a galletto (farfalla).
16) Fascette
di plastica di varia misura.
17) Tubo in
PVC di misura appropriata (vedi testo).
18) Bacchette
in plastica zigrinata (quelli delle gabbie per uccellini).
19) Colla a
caldo (necessario attrezzo a pistola per la fusione e colatura sulle parti da
fissare).
20 ) Cordina
con anima interna in acciaio
(quella per il stendi-biancheria), usata per i tiranti di prova ad uso radiali,
oppure cordina in nylon ottima per rendere stabile e sicura l’intera struttura
sul tetto della vettura usando i maniglioni.
attrezzi ED utensili necessari
Trapano elettrico.
Pistola per colla (fusione a caldo).
Saldatore.
Pinze,
cacciaviti, chiavi fisse per meccanica.
Metro,
righello millimetrato, calibro.
Matita e
pennarello.
Molta buona
volontà e tanta pazienza.
Strumentazione
necessaria
Misuratore di
onde stazionare (Rosmetro) meglio se muniti di Analizzatore di Antenna MFJ 269.
Tester
Note:
Dalle prove effettuate sul
campo, gli accorgimenti che è possibile adottare sono molti (*), occorrerà
sempre tenere presente che, la
diversa collocazione dell’antenna giocherà un ruolo determinante, e, se si
vuole ottenere da questa configurazione verticale un basso angolo di
irradiazione, quest’antenna non deve essere troppo lunga, in ogni caso non
dovrà mai superare i ¾ d'onda alla frequenza di lavoro più alta. Inoltre, si
deve considerare e tenere ben presente che le perdite del terreno possono
influire negativamente e diminuirne notevolmente l'efficienza, anche del 40/60
%, a meno che non vengano usati un numero sufficiente di radiali e di lunghezza
appropriata, ossia ad almeno mezz'onda alla frequenza più bassa. Per avere un
discreto rendimento della resistenza di radiazione (per intenderci la parte
utile del segnale, ovvero la parte che viene irradiata), a raggiungere c.a. il
50/70 % necessitano almeno dai 18 ai 20 radiali. Il R.O.S.
è molto probabile che aumenti a seguito che le perdite legate al terreno
scendano. Quindi occorre trovare il compromesso tra il minimo di ROS e una buona
resa. Il compromesso da me raggiunto in maneggevolezza e rapidità
d’installazione, è stato ottenuto grazie ad una costruzione scissa in varie
sezioni che si possono assemblare in poco tempo e in efficienza, grazie alla
bobina di accordo e con un solo contrappeso elettrico combinato però con la
presa di terra: consiglio a questo proposito, per aumentare il rendimento della
terra, di conficcare il picchetto in un terreno umido e nel caso non fosse
possibile annaffiarlo abbondantemente, utile portare con se una tanica riempita
d’acqua (per aumentare la resa conduttiva provare anche con una soluzione
salina).
 |
(*) Le prove, grazie alla base
magnetica, sono iniziate con il collocare l’antenna nella parte più alta
della vettura a centro tetto, poi passando a livello del terreno, e, in questo
caso per poter utilizzare la base magnetica ho costruito una base di appoggio.
Questa è formata da due assi di legno, lunghezza 1000 mm, con una piastra di
ferro 28X33 (anche questa di recupero e giusta per le dimensioni della piastra
magnetica) sistemata all’estremità (si blocca, posizionandovi sopra una delle
ruote della vettura); anche questo sistema non mi ha soddisfatto ed allora ho
allontanato la struttura mettendola in campo aperto senza alcun ostacolo
attorno, fissando la struttura portante con dei tiranti e relativi picchetti
conficcati nel terreno. Con questa configurazione ho, anche, fatto delle prove,
utilizzando i tiranti come radiali, ma la resa peggiorava, e quindi sono
ritornato all’unico contrappeso di 19 mt e alla presa di terra. Il miglior
rendimento l’ho però ottenuto con l’antenna posizionata a centro tetto del
mio fuoristrada e in questo caso, per poterla mettere in posizione, mi sono
munito di una piccola scala a tre gradini: la vettura è un piccolo fuoristrada
ma pur sempre il centro tetto non è comodo da raggiungere!
 |
 |