Antenna VK6 (e travelling wave in generale)

Pubblicato in 9 Gennaio 2020 di paolo

La grande famiglia delle Antenne ad Onda Progressiva o Travelling Wave……
Caratterizzate dalla presenza di terminazioni resistive e che in particolari condizioni di progetto possono diventare estremamente direttive e con un buon guadagno. Ma per farlo la lunghezza dei singoli bracci deve essere almeno 1L (solitamente 2 o 3L!). L’efficienza è in parte ridotta a causa della dissipazione introdotta dalle resistenza, in compenso è possibile ottenere buoni adattamenti, spesso senza richiedere ATU, su gran parte della banda coperta. La lunghezza dell’elemento ( o del braccio) determina la possibilità di adattamento sulle bande più basse. La direttività è sempre verso la terminazione. Possono essere terminate a terra oppure no ma sono sempre caratterizzate da un gruppo resistivo di linearizzazione dell’impedenza abbinato ad un balun o un-un adeguato
Ne esistono diverse tipologie costruttive…. radiatore singolo, dipoli aperti, dipoli chiusi, U invertita, versioni a v stretto (vee beam) che diventano estremamente direttive ed mostruosamente lunghe (2,3,4L!)….

Inverded U

vee beam

Fanno parte della famiglia anche le classiche T2FD e T3FD.

Le antenne terminate sono molto utilizzate in ambito professionale in quanto permettono operatività ALE e a salti di frequenza superando i limiti fisici degli ATU.

Per chi volesse approfondire l’argomento, il web è pieno di informazioni utili

ad esempio

W8JI

https://www.w8ji.com/rhombic_antennas.htm

https://www.w8ji.com/curtain%20sterba%20USIA%20array.htm

PA5A

http://www.pa5ca.com/pa6z/PROJECTS/ANTENNAS/RHOMBIC/rhombic.html

altri

http://www.iw5edi.com/ham-radio/files/Rhombic-Math.pdf

Ho trovato due esempi interessanti che pur distaccandosi in parte dalla rigidità della classica travelling wave, forniscono spunti di sperimentazione

Dalle nebbie del 1984 emerge un articolo, pubblicato da Bill W6SAI (SK) e portato in Europa da Folke SM4HJ (SK), a proposito di una antenna sviluppata da due colleghi australiani John VK6IM e Cres VK6YX

Si tratta di un radiatore da poco più di 22m di lunghezza, non risonante, che presenta una induttanza con terminazione in linea a circa 1/3 dall’estremità. L’adattamento avviene per mezzo di un trasformatore dedicato. Completano il tutto un collegamento di terra e, secondo me, anche un bel W2DU direttamente sulla discesa……..

Dà il meglio di se installata verticale o sloping. Da valutare l’impatto di radiali e/o contrappesi

Ruediger DC4FS è un utilizzatore in portatile e sembrerebbe una ottima soluzione di compromesso per uso campale multibanda

Misure DC4FS

nb: Sono in procinto di realizzarne una e nel frattempo vi allego il documento originale

Restando in VK, in tempi più recenti Peter VK6YSF, oltre ad aver lavorato sulle classiche terminate, ne ha progettato una versione a dipolo, senza la bobina, e con le sole resistenze a 1/3 dall’estremità.
Due bracci da poco più di 23m connessi ad un Balun 9:1 (non UN-UN!). In questo caso R sarà prossimo a 225ohm e in grado di dissipare almeno la metà della potenza massima utilizzata.

Ovviamente parliamo di resistenze non induttive!

maggiori informazioni e plots al suo sito

U invertita

https://vk6ysf.com/Travelling_Wave_Antenna.htm

Dipolo

https://vk6ysf.com/broadband_hf_dipole_V2.htm

Credits : W6SAI (SK)/ SM4HJ (SK)/ VK6IM / VK6YX / DC4FS / VK6YSF / W8JI / PA5CA

Dipolo tribanda ultraleggero

Pubblicato in 26 Agosto 2017 di paolo

Dopo aver realizzato varie configurazioni di dipolo linked è arrivato il momento di costruirne uno da accoppiare al supporto in carbonio da 6 metri. Lo so lo so tutti sconsigliano e vietano l’abbinamento tra hf e carbonio ed in parte è vero. Mai realizzare una verticale o gp sostenuta da quel materiale. Ma un supporto centrale per un dipolo a V invertita non ha di certo molte interazioni con l’antenna. Forse è il caso di evitare alte potenze ma nel mio caso non si superano i 15w. Perchè non tentare? E nell’ottica del sempre più leggero trovar i componenti più adatti.

Supporto: nel solito mega store di articoli sportivi ho trovata in svendita una canna compatta in carbonio lunga 6 metri che occupa 40cm chiusa! Eliminato l’elemento terminale troppo sottile e peraltro danneggiato, è di fatto utilizzabile fino a 5.30M. Robusta e flessibile oltre che più leggera di quella classica corta in VTR, pesa soltanto 290 grammi

Filo: ho di fatto standardizzato sul Sotabeams ad alta visibilità. Perfetto per questa applicazione

isolatore centrale: casualmente il diametro dell’elemento terminale è perfetto per essere infilato in uno dei quattro fori di fissaggio di un SMA frangiato. Peraltro la discesa è intestata SMA

Ponticelli: ho deciso di costruirli ritagliando gli isolatori da strisce di plastica sconosciuta in uso per giardinaggio. i connettori sono i soliti bullet da 3mm ( solo perché ho terminato quelli da due)

Isolatore terminali: due anelli recuperati da una catena bianca e rossa di plastica con due cordini

ho scelto le tre bande di base 17,20 e 30 con l’ipotesi futura di aggiungere i 40.

Per le misure il solito tool di sotamaps. Il centrale sarà posizionato a metà dell’ultimo elemento cioè a circa 5.20 metri da terra. Con le misure fornite e 3.5 metri di cordino per ogni lato i 120 gradi sono lì.

Per il fissaggio al suolo il solito picchetto portacanna aiutato da una fascetta riposizionabile. Fissati i cordini al suolo con i soliti chiodi del 16 e collegata la discesa (rg-174 intestato sma) verifico che il tutto sta perfettamente in piedi, nonostante il vento. Rapida regolata ai cordini ed è tempo di test in aria.

Non allego le misure perchè inutili…… Piatta in 17, 20 e 30, naturalmente ottimizzato per il cw…. la fonia non è un mio problema.

Da notate che NON ho accordatore a bordo……

E lo zaino diventa più leggero……

dipolo incrociato multibanda

Pubblicato in 16 Agosto 2017 di paolo

*** LAVORI IN CORSO ***

Partendo dall’idea iniziale di N6VNG che progettò una antenna dual band (40 e 20) a v invertito per applicazioni NVIS ho provato a simularne una analoga più indirizzata verso la normale operatività a medio-lunga distanza

Ho cercato come sempre di ottimizzare la portatilità e, scomponendo un dipolo linked a V invertita è uscito quanto segue :

espandere il concetto di bibanda mantenendo la struttura meccanica cross
mantenere il cablaggio tra i bracci come nllo schema originale
garantire il sostegno meccanico del palo con i dipoli
nessun accorciamento elettrico dei bracci
partendo dalla soluzione base 40M/20M è possibile tramite link usare anche le bande superiori. E’ necessario ripartirle tra i bracci in base alla probabilità di uso (17/20/30/40)
Calcolare per 7 e 9 metri da terra

i due lati vengono nominati “corto” e “lungo” in base alla quantità di rame presente. La lunghezza totale dei due bracci incluse le corde è di fatto la stessa (pochi cm di differenza non incidono e possono essere recuperati lavorando sulle corde)

braccio “corto” (20M e 30M ) a 9 metri

braccio “corto” (20M e 30M ) a 7 metri

braccio “lungo” (40M – 17M) a 9 metri

braccio “lungo” (40M – 17M) a 7 metri
Un interessante esercizio è ipotizzare un uso in 80m. Mi sono limitato al braccio “lungo”. Qui l’altezza minima da terra è 10 metri e lo spazio occupato è di circa 17 metri per ogni lato.
Braccio 40 metri

Braccio 80 metri

E sempre possibile combinare anche altre misure (80/30 e 20/40) sfruttando la tecnica dei links

Un choke o balun 1:1 è sempre raccomandato, in particolare scendendo sotto i 40 metri

Un dipolo multibanda

Pubblicato in 13 Agosto 2017 di paolo

******* aggiornati i ponticelli di cambio banda ******************

Da parecchio tempo che volevo realizzare un dipolo multibanda per attività portatile, il classico “linked dipole” come usano dire i colleghi inglesi
A differenza di altre soluzioni basati su adattamenti più o meno efficaci, in questo caso si tratta di un dipolo vero e proprio tagliato sulla frequenza più bassa. Anzi su più dipoli monobanda montati in serie. La lunghezza totale è quella del dipolo per la frequenza più bassa e a intervalli calcolati sono presenti dei ponticelli che isolano le singole sezioni garantendo sempre il miglior adattamento con una altissima efficienza. Le sezioni rimangono sempre meccanicamente fissate tra loro, l’interruzione è soltanto elettrica. E soprattutto non serve ricorrere all’accordatore. Per questo motivo risulta essere una delle antenne più utilizzate in ambito Sota e per attivazioni leggere.

La difficoltà maggiore è calcolare la posizione dei tagli. Fino a non molto tempo fa si ricorreva alla calcolatrice e, con una certa tolleranza e approssimazioni successive si arrivava al risultato desiderato, con opportuno spreco di tempo e materiale. Per fortuna esistono strumenti online per il calcolo dei tagli che garantiscono il risultato migliore al primo tentativo ( o quasi)

La mia necessità era quella di avere un dipolo quadribanda (40/30/20/17) leggero, semplice e veloce da installare, da realizzare possibilmente con materiali già disponibili. L’installazione sarà tipicamente a V invertita sfruttando un palo in vtr da 6/7 metri e i bracci saranno fissati al suolo con picchetti in alluminio. Il filo è da 0.3mmq, possibilmente di recupero, perfettamente adatto allo scopo

Si inizia con i calcoli e grazie a http://www.sotamaps.org/extras.php (linked antenna designer) in poco tempo si conoscono le lunghezze dei singoli segmenti con tanto di disegni tecnici

E’ possibile selezionare il numero di bande (frequenza centrale), l’altezza da terra, l’altezza dei terminali e la lunghezza del cordino di fissaggio. Fatte le opportune scelte ecco i risultati. Per un migliore adattamento è necessario mantenere i bracci a circa 120 gradi tra loro, quindi il semidipolo deve avvicinarsi il più possibile ai 60 gradi di inclinazione… ci siamo quasi

Queste misure sono nette, ho aggiunto 4 cm di extra per i link. Versione ottimizzata per CW

Come si nota ogni braccio è lungo 9.8 metri (a cui aggiungere i 16 cm di extra per i links) e sono previsti cordini da 2.2 metri da fissare direttamente al terreno. Con queste misure è garantito un angolo ideale di 120 gradi tra i bracci della V invertita. Il progetto è relativo ad una altezza del centrale di 6 metri dal suolo.Si ottiene anche un bellissimo documento di progetto in formato PDF

nb: a differenza di quanto indicato nell’immagine, le misure sono ottimizzate per filo isolato, non nudo.

i nuovi ponticelli di cambio banda sono realizzati con connettori per uso aeromodellistico estremamente robusti e leggeri. L’isolatore è stato stampato in ABS

(le foto sono della versione “alleggerita” di cui parlerò prossimamente

Il mammuth è rimasto all’estremità per robustezza e semplicità di regolazione del braccio in 40

Per l’isolatore centrale ho deciso di realizzare un componente custom.

Grazie alle idee presenti su thingiverse e alla “collaborazione” di un stampatore 3d ho scelto http://www.thingiverse.com/thing:894073 cioè un centrale da fissare direttamente sul palo in vtr diponibile sia per bnc che per so239. Per ragioni meccaniche ho rinunciato ad installare un choke centrale, sostituendolo con il micro choke portatile http://www.iz2zph.eu/micro-choke-per-attivita-in-portatile/ alla base.

ecco il risultato

il dipolo completo di cordini, picchetti e 10 metri di rg174 è contenuto in una busta quasi tascabile

La scelta dell’RG-174 terminato in SMA con adattatori BNC è vincente per peso e ingombro

al termine dell’installazione si presenta così

all’aria aperta finalmente……. (nell’area prove normalmente utilizzata)

Per il primo test, verificare la corretta risonanza partendo dalla banda più alta. Eventualmente intervenire sulla lunghezza delle sezioni, ma nel mio caso non ce ne è stato bisogno.

Dopo la prova meccanica ho deciso di alimentare l’antenna con rg-174. l’rg-223 che uso normalmente non crea problemi ma in caso di vento meglio stare tranquilli…..

Una volta montata, scegliere la banda aprendo o chiudendo i relativi ponticelli. Tutto qui

I bracci del dipolo sono perfetti per questo scopo, anche se in presenza di vento è consigliabile usare altri due tiranti.

In foto la versione con supporto da 9 metri durante un test in condizioni reali. E’ utilizzabile anche con 6 o 7 metri modificando la lunghezza dei cordini per mantenere costante l’angolo intorno ai 120 gradi.

Come indicato nel disegno, anche i tiranti devono essere della lunghezza predefinita e l’antenna va mantenuta in leggera tensione.

Così facendo, oltre alla tenuta meccanica si garantisce il corretto adattamento. Perfettamente utilizzabile senza necessità di accordatore in 20M (completa) 30M (completa) e 40M (praticamente completa).

Volendo è possibile integrare altre due bande a scelta tra 10 12 e 17.

Per gli 80m oltre a due prolunghe da poco meno di 10m l’una (intorno a 9.50 per la precisione) serve un supporto centrale ad almeno 11m dal suolo ed il choke è obbligatorio. In entrambi i casi sono garantiti i 120 gradi ideali.

5 bande / 10M — il minimo per operare in 80m

Supporti da campo per antenne

Pubblicato in 13 Agosto 2017 di paolo

Sono decisamente lontani i tempi in cui per poter effettuare attività HF all’aperto era necessario andare alla ricerca di alberi con cui affrontare una battaglia a colpi di corde, pesi e rinvii.
I più fortunati disponevano di pali telescopici in alluminio provenienti dal mercato del surplus… sicuramente autoportanti ma anche mostruosamente pesanti ed ingombranti.

La diffusione dei pali telescopici in vetroresina (volgarmente definiti “canne da pesca” ) ha sicuramente permesso una maggiore flessibilità operativa ma……. come fissare la cosiddetta canna al suolo?

Facciamo subito una distinzione… da una parte le canne da pesca in vetroresina vere e proprie con una altezza massima di circa 8 metri e con qualche escursione verso i 10.
Le canne in carbonio indipendentemente dalla misura sono ottime quale supporto centrale per dipoli a V invertita. Il peso ridotto e la minore flessibilità rispetto alla vetroresina hanno la meglio per questa applicazione. Da evitare in ogni caso le alte potenze. Causa una particolare conduttività del materiale non vanno MAI usate per verticali e GP. Con alte potenze c’è il rischio di vederle letteralmente andare in cenere!

Canna in carbonio da 6 metri. Chiusa è lunga 40 cm e pesa 290 grammi! È sfruttabile fino a 5.30m come supporto centrale per dipolo.

Dall’altra parte quelle create ad uso radiantistico (Spiderbeam/DX-WIRE) che raggiungono i 26 metri passando per 15 e 18.

Differenza? spessore dei materiali, capacità di resistenza alla compressione, diametro dei cimini e ovviamente della base. Senza dimenticare il costo……
La scelta è in funzione dell’applicazione e del tipo di antenna da sostenere. Un conto è una semplice GP o una EFHW o al limite un dipolo leggero. Diverso è il caso di un dipolo QRO per gli 80m o una spiderbeam o una yagi molto leggera. Inoltre va distinto tra installazione fissa e temporanea.
Canne da pesca (fino a 7/8 metri):Normalmente la cima non è sfruttabile causa estrema flessibilità e piccolo diametri. Dal secondo elemento in poi è possibile fissare un dipolo leggero (max 40M) a V invertita oppure una EFHW di pari misura e pari configurazione. In alternativa sono ottime per GP e verticali fino ai 20M(se 7M) o 30M(se da 8M).

La linea di confine è rappresentata dai 10M (IZ1POD) . A partire da questa misura entrano in gioco spessori maggiori e cimini che spesso superano i 5mm. Dai 10 metri in su possono essere tranquillamente usate per dipoli a V invertita da 40M e oltre realizzati con filo da circa 1.5mmq oppure per verticali e GP per 30, 40 e perchè no, anche per le bande basse se altezza ed investimento sono adeguati. Fino ai 15 metri i prezzi sono accettabili, oltre l’aumento è esponenziale.

La paura più diffusa è quella del “telescoping” ovvero nella chiusura delle sezioni per effetto del vento o del peso. C’è chi suggerisce l’uso di fascette in plastica rinforzate da anelli in gomma chi invece usa fascette in acciaio rivestite di guaina termoretraibile. E’ una soluzione pratica per installazioni fisse. Per l’uso temporaneo e fino ai 15 metri di altezza, l’esperienza mi insegna che usando dipoli, efhw e verticali, sarebbe possibile rinforzare le giunzioni con nastro adesivo telato o meglio “americano” ma è meglio procedere come segue:

estrarre ogni sezione fino al blocco naturale praticando una leggera rotazione di circa 90 gradi o fino a che non si ottiene una blocco efficace
per ridurre il rischio di collassi strutturali, non tenere la canna perfettamente verticale, ma fare in modo che il cimino sia fuori asse di pochi gradi.
Oltre i 10 metri o in presenza di vento è consigliabile un livello di controventi
Sotto i 10 metri, usando antenne a V invertita, i bracci delle stesse fungono da tiranti

In ogni caso evitare di sovraccaricare la struttura con il peso del cavo coassiale!. Utilizzare cavi da 5mm spiralandoli lungo il palo per equilibrare il carico. In portatile preferibile rg174

Un problema sempre presente è quello del fissaggio al terreno. Le piastre sottoruota sono la soluzione ideale operando nei pressi di un veicolo.

E’ possibile sfruttare palizzate e recinzioni fissando il tutto con cinghie autobloccanti o al limite fascette in plastica

Ma…… se non ci sono nè alberi nè strutture?

Esistono in commercio a prezzi irrisori supporti da terreno nati per ombrelloni e stendibiancheria a “ombrello”. Da un lato presentano una vite che va semplicemente inserita nel terreno fino al blocco per poi inserire il palo nell’apposito colletto. Sono disponibili in vari diametri e materiali (plastica e acciaio zincato) . Sono ottimi per i pali più pesanti (fino a 18 metri)

Per le canne leggere è meglio rimanere in ambito pesca sportiva. Personalmente uso un picchetto da canna che, in presenza di terreno adeguato è perfetto a mantenere la verticalità, aiutato da una fascetta riposizionabile. In foto una canna da 7 metri, acquistata in una nota catena di articoli sportivi, che sostiene un dipolo linked 4 bande (17,20,30,40). Il picchetto è stato collaudato con canne da 10 metri e ha richiesto un paio di controventi per maggior sicurezza

micro choke per attività portatile

Pubblicato in 16 Giugno 2017 di paolo

sfuttando quattro tubetti di mix 31 e una rimanenza di RG-178 ho realizzato un micro choke tascabile per basse potenze (fino a 50w). in totale sono state avvolte 6 spire

le misure sono interessanti e decisamente migliori di altre soluzioni basate su materiali simili

nb: il cavo supporta potenze decisamente superiori, ma in questa applicazione è meglio non esagerare

ecco le misure di impedenza di choke. NON è la risposta del choke ma la rappresentazione della capacità di “strozzare” le correnti di modo comune presenti sulla parte esterna della linea di trasmissione. Tanto maggiore è il parametro “Z” tanto migliore è il choke. Si misura collegando al VNA o al ponte i soli schermi del cavo passante. Oltre i 2000ohm si sta tranquilli, ma in 80 è meglio stare almeno sui 4000. dai 30M a salireservono impedenze minori

l’impedenza in 80 e 40 (‘Z’) è decisamente ottima, non male anche in 30 e 160.

adattamento stili veicolari monobanda

Pubblicato in 1 Febbraio 2017 di paolo

una semplice soluzione per adattare stili veicolari monobanda (MFJ e simili) all’uso in stazione base (grazie a PD7MAA per l’idea)
lo stilo deve essere fissato su di un supporto isolante. in pratica deve essere isolata dalla terra/massa locale

solitamente alla base c’è un adattatore da 3/8″ a SO239 (pl femmina)

tramite un connettore a T collegare da un lato la discesa verso l’RTX dall’altro un tratto di cavo coassiale lungo 1/4 d’onda alla frequenza in uso moltiplicato per il fattore di velocità (tipicamente 0.66 se rg58/8/213)

il lato libero del “radiale” deve avere il conduttore centrate cortocircuitato con lo schermo. La lunghezza è calcolata dalla formula

L= 300000/F

l4=L/4

lr=l4*.066

in pratica ad esempio per 80 metri sottobanda cw centrata a 3538 khz

300000/3538 = 84,785

84,785/4 = 21,196

21,196*.66=13,99 metri -> lunghezza del radiale.

il radiale deve essere disposto in orizzontale e sollevato da terra di almeno 1.5 metri. alla stessa altezza deve essere fissata la base dell’antenna. E’ possibile anche utilizzare un secondo radiale ma il cablaggio si complica. Naturalmente la misura indicata è una base di partenza può essere utili accorciarlo per adattare meglio l’antenna

il risultato della misura la dice tutta. la banda passante è quella tipica di questi stili per 2:1 di swr, quindi perfettamente utilizzabile anche senza accordatore.

Come si può vedere, per limiti fisici e per un probabile accoppiamento con il supporto o con l’ambiente circostante, l’impedenza minima, pur se sotto controllo, è lontana, ma non troppo, dagli ideali 50ohm.

Che fare?

due soluzioni … la prima la più semplice un colpetto di accordatore …. ma così è troppo facile

per la seconda dobbiamo chiedere un consiglio al buon Phillip H. Smith o meglio alla sua “carta”. In passato erano necessari parecchi passaggi e calcoli per arrivare ad una soluzione di adattamento basata sulla carta, a meno di non possedere sofisticati ( e costosi) network analyzers. Esistono per fortuna soluzioni software free o basso costo che ci consentono di superare il problema

nel nostro caso…. l’analisi alla base indica una impedenza di 70.4 ohms di impedenza con una parte X pari a 14.9 johms pari a poco meno di 1.5 di swr

utilizzando una cella lc di compensazione (configurazione low pass, con capacità in parallelo lato antenna), sim smith effettua tutti calcoli per noi

con 555pf (arrotondati al valore più prossimo) e 1.55uH si ottiene magicamente

oltre al perfetto adattamento di impedenza si nota come la “finestra” di usabilità con swr=2 si estende a 100khz e basandoci su swr=3 si raggiungono i 200khz

un bel risultato niente male

attenzione! è sempre bene sovradimensionare i componenti dell cella LC. Condensatori ad alta tensione (possibilmente adatti all’uso in RF) e induttanze in aria di diametro adeguato realizzate in rame smaltato o argentato da almeno 1mm. Nel caso specifico un condensatore da 320pf e uno da 230pf. L’induttanza ha un valore di poco superiore (e intero) rispetto a quello richiesto ma “modificandola” fisicamente si arriva ad un risultato ottimale

il prototipo in fase di ottimizzazione

in alternativa, è possibile effettuare un classico adattamento serie con coassiale a 75 ohm

con l’aiuto dell’applicazione SMC (Series Matching Calculator) evitiamo i relativi calcoli.

esempio, a 3.53 mhz con 6.748 metri di rg58 (o 213) sotto l’antenna in serie a 4.624 metri di RG59 (o 11) subito dopo, otteniamo il corretto adattamento a 50 ohm

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esempio 30 e 40 m (1 radiale risonante per banda)

Quando le differenze rispetto al’ottimale sono minime (è il caso delle versioni 30 e 40m), si può inserire il classico hairpin. 10/12 spire di filo di almeno 4mmq su di un supporto in aria da 8/10 cm di diametro tra lo stilo e la massa (radiale) variando la spaziatura tra le spire o al limite eliminandone una o due si arriva ad un adattamento ottimale… oppure volendo procedere con modalitaà scientifica…..

in alternativa … come detto sopra…….

Operando qrp si può scegliere l’RG-174 come conduttore per il radiale.

L’unica regolazione è la sintonia/adattamento dello stilo utilizzando la barretta di taratura incorporata.

Mi raccomando, la base dell’antenna deve essere isolata dal supporto e non a massa!

Ultimo esperimento…….. utilizzare un unico supporto per due stili e 2 radiali

Provato con 30+40 metri (stessi radiali come sopra) ed ecco il risultato

perfettamente utilizzabile senza accordatore

meglio di così……

risultati? K,VU,JA,R0 in CW……. alla caccia di VK e ZL

soluzione alternativa: utilizzare sempre un supporto isolato per lo stilo e collegare quanti più possibili radiali non risonanti sollevati dal terreno di alcuni cm.

Idealmente da posizionare sui 360 gradi (fino a 120) e ovviamente riducendo lo spazio utilizzato in funzione di quello disponibile. Piuttosto che distribuirli a caso sui 360 gradi, meglio concentrarli verso direzioni specifiche in una configurazione triangolare. I risultati non mancheranno

per migliorare ulteriormente l’efficienza e soprattutto la resistenza di radiazione è consigliabile inserire un cappello capacitivo posizionato il più in alto possibile e lontano dalla bobina alla base.

ho inserito una barra con innesti filettati alle estremità lunga circa 40cm e sulla parte superiore ho fissato un disco realizzato con lamiera grigliata di poco più di 30cm di diametro.

Lo stilo vero e proprio parte dal disco e naturalmente risulta molto più coperto che nella versione “nuda”, sia per la presenza della prolunga che del cappello capacitivo

e questo è il risultato senza rete di adattamento

per ulteriori informazioni ed un utile foglio di calcolo

http://www.qsl.net/aa3rl/tlcalc1.html

EFHW senza trasformatore

Pubblicato in 6 Gennaio 2017 di paolo

si utilizza il radiatore a mezz’onda classico di una EFHW seguito da un circuito di adattamento costituito da un tratto di coassiale lungo 1/4WL più stub chiuso. Ricorda decisamente una J-Pole!

stesse caratteristiche della versione con trasformatore ma con minori attenuazioni e banda passante leggermente superiore

Per il massimo della portabilità si consiglia di utilizzare RG-174 per le sezioni di adattamento L1 ed L2. Per maggiore tenuta in potenza sostituire con RG178 o RG316 anche se la minore flessibilità dei cavi in teflon potrebbe essere un ostacolo….

per la realizzazione consiglio di partire da queste misure di partenza basate sul ‘calcolatore’ di DL3TU DL3TU-efhw-calc

Sono riferite ad un normale filo ricoperto in PVC per il radiatore e ad un cavo coassiale RG-174 o RG-58 per matching e stub. Volendo utilizzare coassiali isolati in teflon è necessario allungare le misure di un 3 o 4% per adeguarle al diverso fattore di velocità. I calcoli sono stati effettuati sul centro banda. Con il foglio di calcolo possono essere gestite anche combinazioni particolari di conduttore.

I codici L0, L1, L2 fanno riferimento allo schema sotto riportato. L0 è il radiatore, L1 il tratto di cavo coassiale come match a 1/4L e L2 è lo stub di adattamento. Il match e lo stub sono collegati in parallelo tra loro e con l’uscita verso l’apparato. L’altro lato dello stub è CHIUSO in cortocircuito. Il cavo di match a 1/4 onda è collegato al radiatore solo con il conduttore centrale. Lo schermo non va collegato ed è bene lasciare alcuni millimetri di dielettrico senza schermo per migliorare l’isolamento tra i conduttori

efhwll

lhschm

disegno non in scala!

versione ultra portatile per i 20m, adattamento realizzato con rg-178 teflon, filo 0.2mmq (QRP!)

per eliminare una scatola o un connettore a ‘T’ nella giunzione tra stub e adattatore 1/4wl ho preferito terminarli con due capocorda connessi ad una bnc da strumentazione.

soluzione pratica, poco costosa e intercambiabile con altre bande. il radiatore è connesso alla sezione di adattamento con un connettore micro-banana dorato utilizzato in aereomodellismo.

risultato? risposta praticamente piatta da 14.000 a 14.350

antenna completa

sezione di adattamento

connettore micro-banana per radiatore

lavori in corso

Grazie a DL3TU per l’ispirazione ed il suo pratico “calcolatore” DL3TU-efhw-calc

EFHW monobanda

Pubblicato in 2 Gennaio 2017 di paolo

efhw_mono

Questa è l’unica applicazione dove è consigliato l’uso dei toroidi in polvere di ferro anzichè in ferrite, almeno fino a circa 200/300w. Oltre questa potenza è preferibile utilizzare avvolgimenti in aria. Per il condensatore o componenti ceramici ad alta tensione (almeno 3KV) o specifici per RF (da 5KV in su) oppure uno spezzone di cavo coassiale (mediamente 100pf/metro). Quest’ultima è sempre la soluzione consigliata, anche fino a 1kw. Si consiglia l’uso di RG-316 per compattezza. In alternativa RG-174 o RG-223. In mancanza d’altro RG-58 di alta qualità. No cavi in foam.

maggiori dettagli efhw monobanda

per un approccio più scientifico è possibile aiutarsi con il sw Tunehalf.exe scritto da G4FGQ (SK).

Esempio: calcolo per una 20M

Versione “alternativa” in 20M di PD7MAA

Grazie per l’ispirazione a PI4TIL PA1SSB AA5TB PD7MAA

lavori in corso

SG-LAB 23cm Transverter

Pubblicato in 6 Dicembre 2016 di paolo

Una bella scoperta questo transverter. Piccolo in apparenza ma completo di tutto quanto serve per dedicarsi ai 23cm. Direttamente dalla Bulgaria. (www.sg-lab.com)

23cm-0

a destra l’ingresso IF (144mhz)

a sinistra la connessione per l’antenna 23cm

al centro la connessione per il ramo RX nel caso si voglia operare in split con linee separate (risparmiando il relay “basso”)

i due led indicano il corretto livello di pilotaggio e l’adattamento rf in uscita.

Ptt possibile con vox rf, chiusura a massa o tensione. Presente anche una chiusura ritardata post ptt. L’ultima versione ha anche, dal lato opposto, un ingresso per il riferimento 10mhz. Meglio di così!

23cm-5

Costruzione eccellente con ottima scelta di materiali. Hristiyan LZ5HP ed il suo gruppo hanno compiuto il miracolo. Che dire dei 2w? in realtà spremibili fino a 2.5… Più che sufficienti soprattutto se si ha l’avvertenza di sfruttare il piccolo stratagemma che mostro sotto

23cm-6

23cm-4

Il trucco sta nel montarlo direttamente sull’antenna. Ho usato circa 10cm di semirigido SMA/N. E’ fissato al riflettore con un cordino, anche se è meglio inscatolarlo per maggior protezione. Così facendo tutta l’rf va direttamente in antenna senza perdite o attenuazioni. La IF a 144 viaggia senza problemi anche con qualche metro di cavo.

L’antenna è una SHF2344 Wimo. montata su un palo in vetroresina. Alimentazione con batteria a gel. Questa la mia configurazione in mobile/portatile.

23cm-1

Il “driver” è un 817 impostato a 2.5w. in condizioni ottimali 200km (o più) non sono un sogno, ma una realtà!

Nulla vieta ovviamente di far seguire il transverter da un PA più robusto e i suoi 2w abbondanti possono garantire il pilotaggio di stadi fino a 150w. La separazione interna RX/TX agevola tra l’altro l’assemblaggio di un blocco rf da esterno da installare nelle vicinanze dell’antenna. Oltre al PA serve soltanto un rele coassiale lato antenna. Più separazione ha meglio è.

La sensibilità è ottima e contiene anche uno stadio preamplificatore da 10db. Volendo inserire anche un LNA senza commutazione interna, ma non ne vedo l’esigenza, si può tranquillamente sfruttare lo split RX.

In poco tempo si è in aria ovunque. Dimenticavo….. Il prezzo? molto al di sotto dei 200 euro…. e per i più ardimentosi esiste anche in versione 13cm!

23cm-3

NorCal doublet

Pubblicato in 22 Agosto 2016 di paolo

E’ una versione ultra leggera realizzata con materiali di fortuna del classico doublet multibanda progettata da Doug Hendricks, KI6DS per il Northern California QRP Club. Soluzione estremanente leggera ideale per lo zaino. Richiede l’uso di un accordatore e di un balun 1:1 in corrente l’accordatore stesso non ha ingresso bilanciato.

norcal

Un solo cavo flat a 4 vie serve per realizzare bracci del dipolo e discesa bilanciata. la particolare struttura del conduttore agevola la costruzione. E’ possibile utilizzare anche altri cavi a condizione che siano strutturati allo stesso modo. E’ anche possibile, anzi consigliabile, usare flat a più vie, separando le 4 necessario e tenere il resto per altri progetti.

Il materiale necessario è :

1 girella da lenza

girella

1 fascetta

filo da lenza (per tiranti alle estremità)

per la costruzione che peraltro è molto semplice, rimando al testo originale in allegato, ricco di figure esplicative

Per semplicità di conversione misure ricordo che

50ft (feet,foot) sono 15,5 metri

22 ft (feet,foot) sono 6,7 metri

28 ft (feet,foot) sono 8,5 metri

2″ (inches) sono circa 5 centimetri

il montaggio prevede l’uso di una canna da circa 7 metri in vetroresina e la girella andrà fissata alla cima della stessa con i bracci disposti orizzontali o a V invertita e mantenuti in posizioni da tiranti realizzati con filo da pesca

in fase di collaudo

Estremamente leggera e pratica da realizzare e assemblare sul campo. Ovviamente solo per BASSE POTENZE!

NorCalDoubletAntenna manuale costruzione

il progetto originale è di Doug Hendricks, KI6DS

In Viaggio

Pubblicato in 22 Agosto 2016 di paolo — Nessun commento ↓

cosa mettere nello zaino?

KX3 / batteria LiFePO4 /dipolo linked 17-20-30-40M

Palo VTR 6 o 10 metri/ Palm Radio single / RG174-sma /choke portatile 30w

(in precedenza EFHW 30m / EFHW 40-10m / RG223-bnc)

Nuova antenna

sotacap

Antenna G7FEK per spazi ridotti

Pubblicato in 25 Luglio 2016 di paolo

Progetto originale di Mike Dennis, G7FEK

Una interessante soluzione per spazi ridotti sia in altezza che in larghezza…. poco meno di 15 metri di lunghezza supporti di poco meno di 8 metri. Discesa su linea bilanciata ed un singolo contrappeso oppure una ottima connessione a terra

se ben realizzata è possibile lavorare in 80, 40 e bande alte con buone caratteristiche in DX per il medio/basso angolo di radiazione. Richiede un minimo di lavoro di adattamento in base all’installazione ma i risultati non dovrebbero mancare . Non l’ho ancora realizzata ma conto di farlo entro il 2016.

Chi volesse provarci è il benvenuto!

il progetto originale è qui -> G7FEK antenna

nb: come citato nel testo, con alcune modifiche ed un buon piano di terra, è possible addentrarsi anche in 160!

Martin G8JNJ ha analizzato a fondo il progetto con l’aiuto di EZNEC e prove sul campo ottenendo risultati diversi ma in parte comparabili

L’articolo merita una lettura

http://www.g8jnj.net/G7FEK%20antenna%20revisited.pdf

MFJ 1979 – adattamento in portatile e uso in 30 metri

Pubblicato in 10 Luglio 2016 di paolo

MFJ-1979 é uno stilo telescopico lungo circa 5 metri realizzato in acciaio inox. É costituita da 10 sezioni e alla base c’é il classico innesto 3/8. Chiusa è lunga circa 60 centimetri ed estremamente leggera, oltre che robusta.

Nasce per uso veicolare o mobile eventualmente abbinata ad una base magnetica. Grazie alla struttura telescopica é possibile adattarla dai 20 ai 6 metri in modo tale da non richiedere l’uso di un accordatore. L’accoppiamento con il veicolo costituisce un buon piano di massa anche se non ottimale. Per usi diversi é necessario fornire all’antenna il secondo braccio, come per tutte le verticali, o un più complesso piano di massa.

Dopo svariati esperimenti credo di aver definito una soluzione secondo me ottimale.

Per prima cosa la lunghezza. Come detto va adattata alla banda in uso. Per risparmiare tempo ed ottenere un primo adattamento “grezzo” si può operare con la seguente tabella che indica il numero delle sezioni da chiudere rispetto all’estensione completa. Se un elemento è chiuso solo parzialmente si consiglia di bloccarlo con del semplice nastro isolante.

Consiglio per praticità di partire sempre dal basso per semplificare il lavoro….

Banda Freq.  Elementi da chiudere dal basso
6     50.1   7,5
10    28.3   poco più di 5
12    24.9   poco più di 4
15    21.2   3,5
17    18.1   poco più di 2
20   14.15   circa mezzo elemento

Partendo da questa regolazione di base si ottimizza per il ros più basso aprendo o chiudendo gli elementi alla base. E’ più facile a farsi che a dirsi. Questa regolazione d base va bene per qualsiasi installazione. In portatile monto lo stilo su di una base a ganascia (jaw mount) che di volta in volta fisso ai supporti disponibili. Alla base ho collegato due connettori rapidi sui quali posso innestare due metri flessibili (in acciaio) da 5 metri. Disponendoli a 180 gradi tra loro alla base dell’antenna e combinando la loro lunghezza con quella del radiatore é possibile ottenere un adattamento perfetto in ogni occasione. Con 4 radiali a 90 gradi tra loro si otterrebbe un migliore lobo di irradiazione nonchè una migliore efficienza.

I radiali tipicamente devono essere di poco più lunghi del radiatore, e la rotella da 5 metri soddisfa questa esigenza. E’ anche possibile effettuare un adattamento fine solo lavorando sui radiali, che devono ovviamente avere la stessa lunghezza. L’acciaio non è stagnabile ma sfruttando uno dei rivetti che si trovano all’inizio del nastro è possible creare un punto di contatto robusto con del semplice filo da 0.5 mmq.

Di fatto otteniamo una ground plane full monobanda. Per il massimo della efficienza sarebbe opportuno, da manuale, mantenere la base ad una altezza da terra tale da far scendere i radiali a 45 gradi. Nella pratica anche una installazione a terra da ottimi risultati. Per agevolare l’installazione ho montato il jaw mount su di un bastoncino da trekking regolabile in altezza. Può essere piantato nel terreno o fissato ad un tronco o bloccato a terra con delle pietre. In ogni caso è un validissimo aiuto sul campo.

Come per tutte le verticali/GP, ma anche come buona abitudine è sempre opportuno inserire un choke subito sotto l’antenna. sono queste le tipiche situazioni nelle quali le correnti di modo comune sono in agguato, rovinando l’adattamento e provocando ritorni di RF sempre poco piacevoli, anche con basse potenze. Nella foto vedete in uso la mia versione leggera in tubo idraulico

Impiego in 30 e 40 Metri senza accordatore ( quasi )

Per utilizzarla in 30 metri senza accordatore, o con un minimo intervento di quest’ultimo, è necessario un piccolo stratagemma. Collegare alla cima utilizzando ad esempio un coccodrillo, circa 2,5 metri di filo isolato di diametro compreso tra 0,2 a 0,5 mmq (max) e stenderlo con l’aiuto di monofilo da pesca con un angolo compreso tra 45 e 90 gradi. Garantire un buon collegamento elettrico tra filo e stilo soprattutto in presenza di vento. Si tratta di ottenere una sorta di inverted L (un tratto verticale un tratto il più possibile orizzontale). A questo punto agendo sui segmenti dello stilo portare l’antenna in risonanza in banda 30M. Nell’uso veicolare puro potrebbe essere necessario aiutarsi con un paio di radiali aggiuntivi di lunghezza non critica. Per l’uso campale va verificata la bontà del piano di massa e la necessità di eventuali integrazioni. Solitamente in pochi tentativi si ottiene il risultato voluto. Un analizzatore di antenna aiuta ma non sempre è disponibile sul campo. E’ una soluzione decisamente migliore rispetto all’accordo brutale dello stilo da 5m ed i risultati non mancheranno. Per i 40M servono 5,5M di estensione… e decisamente un pò più di lavoro in area radiali. In quest’ultimo caso mantenere l’isolatore posto all’estremità dell’estensione ad almeno 2,5 metri dal terreno.

estensione30 — schema per 30M. In 40 utilizzare 5,5 metri di estensione

ecco il risultato

stilo30 — Stilo MFJ con estensione per i 30 metri supportata da monofilo da pesca 0.4 mm

vento0 — lo stilo MFJ installato in un prato con due radiali

base choke — particolare del punto di alimentazione con choke

contatto — giunzione tra il radiale ed il supporto centrale

taper — flessometro da 5m modificato come radiale regolabile

EFHW multibanda – 40 (80) / 6m

Pubblicato in 7 Luglio 2016 di paolo

La EFHW, da non confondersi con le cosiddette longwire o random wire o fantomatiche verticali, tutte caratterizzate da un UN-UN (non Balun!) con rapporto di trasformazione 9:1, è una antenna risonante mono o multibanda che a parità di installazione ha le stesse caratteristiche e prestazioni di un tradizionale dipolo a mezz’onda con la praticità di poter disporre del punto di alimentazione vicino alla stazione e non al centro. L’impedenza sale ad un valore compreso tra 2500 e 3200 ohm che va quindi adattata alla discesa a 50 ohm verso l’RTX.

Per le antenne monobanda si una una cella LC adeguata alla frequenza ed alla potenza in uso e, a differenza delle monobanda, è possibile utilizzare toroidi in polvere di ferro, essendo richiesti valori di induttanza decisamente inferiori. Le endfed monobanda possono anche essere realizzate senza toroidi….anzi sarebbe preferibile…. ne riparleremo in una pagina dedicata……

Per le multibanda va usato un trasformatore con un rapporto di poco più di a 60:1 (64:1 per la precisione) realizzato su nucleo toroidale in ferrite, tipicamente di Mix 43

Compatibilmente con le caratteristiche dei materiali è possibile realizzare endfed su qualsiasi banda radioamatoriale.Le versioni multibanda risuonano, se correttamente realizzate sulla frequenza per cui è stato tagliato il radiatore mezz’onda e su tutte le armoniche pari superiori sempre SENZA MAI utilizzare un accordatore interno o esterno. Quindi con un filo di circa 21m possiamo operare dai 40 ai 10 metri senza utilizzare un accordatore. Normalmente le WARC non sono comprese, a meno di ridurre la lunghezza del radiatore a poco più di 14 metri. E’ anche possibile, con un radiatore di circa 41m, estendere la copertura fino agli 80m, a patto di utilizzare un toroide con un mix -43 e consentire in taluni casi l’operatività diretta in 30m pur tagliando fuori i 10m. Volendo scendere in 160, oltre ad un radiatore da circa 80M, serve un trasformatore differente con un avvolgimento da 7+7+7 singoli e 3 bifilari per ottenere una maggior induttanza.

Non servono radiali, contrappesi o messe a terra. Solo nel caso di installazioni molto basse e sugli 80m, un contrappeso di 4m collegato direttamente alla massa lato 50 ohm può aiutare a meglio adattare l’impedenza

Le misure sono quelle di base. E’ possibile che in talune configurazioni di montaggio serva allungare o accorciare il radiatore per un adattamento ottimale.

Non è mai consigliato utilizzare la o le bande inferiori a quella per cui il filo è tagliato. E’ possibile montarla orizzontale, a V invertita, a L invertita, a piacere (o quasi). servirà eventualmente correggerne la lunghezza. E’ consigliabile quindi lasciare un codino di circa 50-60cm con con cui gestire eventuali adattamenti “al volo” in uso portatile. L’altezza da terra ideale è la stessa di un dipolo tradizionale, ma con un palo in vtr da 10m si riescono a gestire tutte le situazioni.

- L’avvolgimento del trasformatore ha un rapporto di 16:2 quindi 8 il cui quadrato è 64 ovvero il rapporto reale di trasformazione dell’oggetto
- Per una copertura completa fino a 40M e fino agli 80 serve un toroide con mix -43. Per ottimizzarlo sulle bande alte (escludendo di fatto i 40m, utilizzare un tipo -61
- Mai utilizzare toroidi in polveri di ferro (quelli colorati per intenderci), soltanto ferrite mix -43 o -61

fino a poco meno di 100w PEP è possibile utilizzare un FT140-43 (vedi foto) con avvolgimento in filo smaltato da 1 a 1.5 mm

Per potenze fino a 250w va utilizzato un FT240-43 o FT290-43 e filo di diametro superiore. Dai 300w in su è necessario accoppiare due nuclei (sovrapposti). Se disponibili, in alternativa al 290 di un FT340-43 rigorosamente con filo isolato in teflon.

Una sfida interessante!

Non utilizzare l’accordatore per frequenze ove non ci sia risonanza oppure per compensare impedenze non adattate. Ottimizzare sempre il radiatore facendo anche attenzione all’accuratezza dell’avvolgimento del trasformatore. Pur essendo una antenna decisamente “pulita”, è sempre opportuno inserire un choke all’uscita 50 ohm.

Detto …… Fatto….. con poco più di 20m di radiatore copre 6 – 40M, se si riduce a poco più di 14m utilizzabile perfettamente in 30M. Si può installare esattamente come un dipolo, quindi orizzontale, a V invertita o slooping. Se non si può mantenere orizzontale ad almeno 10 metri, preferibile V invertita o slooping anche usando un supporto leggero in vetroresina. E’ possibile, a partire dalla versione per i 40m, migliorare l’adattamento in 10M inserendo un condensatore da 150PF 3KV in parallelo al connettore 50 ohm, ma è opzionale

troppo ingombrante? nessun problema….. eccola in versione tascabile

Grazie per l’ispirazione a PI4TIL PA1SSB AA5TB N4SPP

riferimenti utili:

(N4SPP) https://www.nonstopsystems.com/radio/frank_radio_antenna_multiband_end-fed.htm

(AA5TB) http://www.aa5tb.com/efha.html

EFHW – bande basse

Pubblicato in 6 Luglio 2016 di paolo

Antenna Endfed mezz’onda – 160 – 80M – FT240-43

radiatore 80 (160-40) o 40 metri (80-40) avvolgimento rivestito in teflon / 150W

Per 160/80 utilizzare un rapporto primario/secondario 32:4 ,possibilità di operare anche in 40 seppur non in maniera ottimale

Se la top band non è richiesta è possibile ridurre a 24:3 garantendo buone prestazioni in 40

E’ possibile aumentare la tenuta in potenza fino a 250/300w utilizzando due toroidi in parallelo fissati tra loro con colla a caldo.

Potrebbe però essere necessario rivedere l’avvolgimento causa la maggiore induttanza di questa configurazione. Un analizzatore di antenna è di estrema utilità

EFHW low bands — versione 160M completata. filo isolato in teflon su FT240-43

Pur essendo una antenna decisamente “pulita”, è sempre opportuno inserire un choke all’uscita 50 ohm. Anche in questo caso non è necessario utilizzare radiali. Soltanto nel caso di installazione decisamente bassa, per meglio adattare i 160 può essere utile collegare un contrappeso realizzato con un tratto di filo da 8m, da adattare poi in sede di misura, direttamente al morsetto appositamente predisposto o al connettore di uscita.

Grazie per l’ispirazione a PI4TIL PA1SSB AA5TB

Verticali accorciate

Pubblicato in 6 Giugno 2016 di paolo

Un compromesso? certo come ogni antenna….

ma ci si può divertire……

30 metri / verticale caricata al centro / singolo radiale coassiale elevato da 1/4wl

supporto 4 metri

vert40 — 40 metri / verticale caricata al centro / singolo radiale coassiale elevato da 1/4wl/supporto 4 metri

I radiali coassiali da 1/4wl si realizzano semplicemente con un tratto di cavo coassiale di lunghezza pari a 1/4 onda moltiplicato per il VF del cavo (0.66 per rg58 o 174, 0.8 per cavi sat o foam)

dopo averlo misurato si collega in parallelo alla discesa e dalla parte opposta i due conduttori sono circuitati. Meccanicamente si semplifica molto utilizzando un connettore a ‘T’ e intestando il radiatore ed il radiale con un pl, come nelle foto sopra..Inizialmente il radiale avrà una lunghezza maggiore di quella calcolata, che andrà progressivamente ridotta fino al raggiungimento del perfetto adattamento. Il radiale deve essere sollevato dal terreno di almeno un metro.

radel — singolo radiale coassiale realizzato con RG58/223/174

in alternativa radiali sintonizzabili oppure con un elemento analogo al radiatore

Portatile