Antenna Random Wire 40-6m


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**** aggiornamento ******

le mie supposizioni si sono rivelate corrette….. anche in questo caso l’uso di un toroide serie T (polveri di ferro) non è la soluzione migliore…… quando sono necessari ampia banda passante e linearità serve la ferrite (ft 140-61 fino a 100w, serie 240 oltre i 100w). alla fine dell’articolo le  novità emerse

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Mai capitato di dover installare velocemente una antenna di fortuna? O decidere di tenerne una in auto per ogni evenienza? Detto… fatto…

La soluzione più semplice è un radiatore di 8,8 metri fissato in verticale su un supporto in vetroresina (la classica canna da 10m) e collegato ad un UN-UN 9:1 trifilare. Niente di nuovo o particolarmente sofisticato e soprattutto, nel mio caso,  riutilizzo di materiale di recupero. Inoltre per me una rara occasione di mettere le mani su di un toroide in polveri di ferro. Prolungare a 16,2 metri porta sicuramente dei vantaggi, in particolare sulle bande basse e sulla possibilità di trovare un maggior numero di punti di risonanza. Naturalmente, per rispetto della fisica, se l’installazione è orizzontale, l’altezza da terra deve essere la maggiore possibile. Se verticale, creare sempre un sistema di contrappesi o radiali. ne basta anche solo uno, lungo circa il 10% più del radiatore e disposto a terra parallelo all’antenna. Ricordo che il radiale/contrappeso entra in gioco anche nella variazione della risonanza e dell’impedenza, procedere quindi sperimentalmente per ottenere il risultato migliore. Un analizzatore d’antenna un sicuro supporto!

L’avvolgimento del toroide è stato realizzato con 8 o 9 spire (valore non critico) trifilari su un  Amidon T200-2 (rosso) sostituibile anche con un T130-2. I tre fili devono essere mantenuti paralleli aiutandosi con nastro o guaina termoretraibile. Avendo a che fare con 9 spire trifilari il totale è di 27 spire.

schema

In uscita ho previsto un morsetto in parallelo allo schermo per agevolare la connessione del contrappeso.

L’un-un (tecnicamente non è un balun!) permette di ridurre l’impedenza del singolo filo a valori accettabili. Il valore medio di 450 ohm è adattato a 50. Ovviamente  nella realtà raramente si lavora a 450. di fatto i valori sono molto più elevati (talvolta anche minori), ma l’accordatore ha sicuramente un lavoro più agevole da svolgere e l’efficienza ringrazia…

Sul web ne esistono varie interpretazioni ma due punti devono essere sempre ben chiari:

  1. é una antenna non risonante per costruzione quindi il radiatore non deve mai avere una lunghezza pari a mezz’onda (o quarto) delle bande usate. Non usare MAI 10m di filo o altra lunghezza che rientra nelle bande in uso, pena valori di impedenza anomali e ingestibili con ricadute anche in termini di efficienza!
  2. servono un choke e l’accordatore. Il primo si potrebbe anche infilare nel contenitore ottimizzando gli spazi.

In uscita al posto del solito connettore da pannello ho usato direttamente 30 cm  di h155 gia intestato reperito tra gli avanzi. L’antenna è facile da realizzare: avendo tutto il materiale disponibile, dall’idea al collaudo meno di mezz’ora.

  f1

 

Per quanto riguarda la lunghezza ideale del radiatore è bene partire dalle indicazioni fornite da alcune tabelle disponibili sul web, basate su sperimentazione e calcoli di compatibilità.

Un suggerimento di base può essere rappresentato da:

8,8 / 11 / 13 / 16,2 / 18 / 22 / 26 / 27 / 30 / 33 / 38 /45 / 54

che permettono un agevole adattamento su tutte le bande; limitandosi ai 40 metri o per spazi ridotti 8,8 e 11 metri sono le lunghezze ideali. Ripeto sono misure di base intorno alle quali lavorare per ottenere il risultato migliore. Non pretendere di arrivare all’1:1  senza accordatore! si può arrivare vicini in talune bande ma non ovunque……

VK6YSF ha pubblicato un grafico sul quale sono evidenziate, banda per banda, le lunghezze non utilizzabili.

eccola. alla base la frequenza, a sinistra i metri, i pallini indicano le lunghezze da evitare.

vk6ysf

la prova é staa effettuata installando il radiatore da 8.8 metri in verticale sulla canna da 10m. Contrappeso variabile da 5 a 10 metri, choke e circa 7 metri di RG-223. Senza particolari ottimizzazioni in 40,15 e 10 metri si ottiene un ros compreso tra 1.5 e 2.2, ben gestibile senza accordatore, e con una ottima resa in particolare in 40. In 17 si è prossimi alla mezz’onda e si sale oltre il 4. In 20 e 30 metri la lunghezza non è ottimale e si ottiene circa 4. Choke a accordatore provvedono a linearizzare il tutto ma chiaramente su queste ultime due bande l’efficienza ne risente. Con piccole variazioni sulla lunghezza del radiatore è possible farle rientrare in carreggiata. Il prossimo test sará quello definitivo

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AGGIORNAMENTO

*** come anticipato, le polveri di ferro non sono il materiale migliore per linearità. decisamente meglio la ferrite e cercherò di spiegarmi meglio ***

Il problema della linearità di risposta di un UN-UN è essenzialmente nel rapporto tra l’impedenza del primario e quella del secondario, che deve essere pari almeno a 5. Considerando un valore medio (teorico) di 500 ohm in ingresso, l’impedenza del primario dovrebbe essere di almeno 2500 ohm.

*** per saperne di più http://www.electronics-tutorials.com/basics/wide-band-rf-transformers.htm

Verifichiamo caso per caso, dati Amidon alla mano, i valori ottenibili con i singoli toroidi

7.050Mhz
27 spire AL Ω colore
T130-2 11 355 rosso
T130-6 9.6 310 giallo
T200-2 12 387 rosso
T200-6 10.4 335 giallo
FT140-43 885 28578 *
FT140-61 150 4843 *
FT240-43 1075 34714 *
FT240-61 170 5490 *

 

 

 

AL= Fattore di induzione

come si nota, quelli in ferro sono totalmente inutili. la serie 43 è inadeguata in quanto l’impedenza che si ottiene è troppo elevata per il tipo di applicazione. Ne emerge che la serie 61 è probabilmente la migliore. Ricostruirò tutto con un 61. Valori maggiori di induttanza garantiscono una migliore qualità del trasformatore. I valori sono riferiti a 7 Mhz come esempio, ovviamente a frequenze più alte o più basse varieranno in proporzione. quel che importo è che il rapporto I/O rimanga costante.

In conclusione, se si vuole utilizzare una random wire indipendentemente dal rapporto di trasformazione che si ottiene, facendo fare il lavoro sporco all’accordatore, si può usare qualsiasi toroide si abbia sotto mano.

Se invece l’obiettivo è realizzare un UN-UN che garantisca il corretto rapporto di trasformazione 9:1 e una risposta per quanto possibile piatta, serve per forza la ferrite.

Come sempre la sperimentazione è la soluzione vincente, considerando che le condizioni di installazione ed uso influenzano i risultati.