martedì 11 settembre 2012

Dipolo 6 bande per HF

dipolo 6 bande HF  (1,8-28 MHz)

Partendo dallo studio delle trappole per dipoli proviamo a realizzare un dipolo multibanda. Il programma Trap, originariamente scritto in Pascal e poi riscritto con C-Sharp e compilato in WinTrap, è adatto al calcolo di filtri in cavo coassiale ma può anche essere usato per il dimensionamento di filtri arresta-banda tradizionali, ad induttanza e capacità; è stato testato e fornisce risultati molto precisi. 
Le tabelle 1 e 2 sono state elaborate dai dati ottenuti con il programma WinTrap sviluppato intorno alla formula di Nagaoka. In esse si riportano alcuni risultati dei calcoli per la realizzazione di filtri arresta-banda per le frequenze da tre a trenta MHz. La prima fa riferimento a realizzazioni con cavo coax RG174 per basse potenze, la seconda, invece, a quelle con cavo RG58 per potenze maggiori. E’ possibile anche utilizzare cavo del tipo RG8 o RG213 ma in questo caso i supporti diventano molto più grandi, considerato il raggio di curvatura minimo di questi ultimi, per cui tale costruzione si giustifica soltanto se le potenze sono veramente alte.

Realizzazione di un dipolo filare 5 (6) bande HF

Supponiamo ora di voler realizzare un dipolo a cinque bande per le gamme HF dei 10/15/20/40/80 metri; avremo bisogno di 2x4 trappole, a coppie, per le gamme dei 10/15/20/40 metri, corrispondenti rispettivamente alle frequenze di 28, 21, 14, 7 MHz. Dalla tabella 1) scegliamo, per difetto: pos. 3) 6.939 MHz, pos. 8) 13.690 MHz, pos. 9) 20.789 MHz pos. 10) 27.740 MHz. Si passa ora al reperimento dei materiali e poi alla fase costruttiva seguita, possibilmente, dalla misura, con dip-meter e frequenzimetro, della frequenza di risonanza. Un supporto adatto al caso è rappresentato dai tubi in plastica per impianti elettrici, facilmente reperibili sul mercato a prezzi accessibili; sono anche adatti i tubi bianchi, arancione o neri per impianti idrici. Il tipo nero è per impianti a pressione e risulta molto più robusto, tanto da non aver bisogno di isolatori di trazione.
Una volta preparata la bobina, sono necessarie solamente tre saldature: una per unire, incrociando, il polo caldo di un estremo con la calza dell’altro, le altre due per saldare i due estremi rimasti alle pagliette dei morsetti (v. fig. a lato) per il fissaggio dei tronchi di antenna!
Nella realizzazione pratica ricordate che qualunque variazione dei parametri progettuali (spaziatura delle spire, lunghezza del terminale ecc...) apporta una seppur minima variazione di frequenza. Questo, però, può essere usato a nostro vantaggio per una operazione di sintonia fine; infatti, se la frequenza di risonanza si trova più in basso rispetto al valore teorico basta allargare leggermente le spire; se, a spire strette, si trova più in alto si può provare a saldare un pezzetto di calza schermante sulla parte scoperta del terminale centrale. Poiché l’operazione più semplice, una volta assemblato il filtro, è la prima, basta iniziare con le spire strette ed operare un “trimming” variando leggermente la spaziatura.

Il software è di grande aiuto per il calcolo e l’esecuzione dei filtri ma, per il buon esito della realizzazione, oltre al calcolo è comunque necessario avere una certa conoscenza dei parametri che concorrono alla frequenza di risonanza:
  1. particolare dei morsetti
    l’allungamento dei terminali ABBASSA la frequenza di risonanza, e viceversa;
  2. spaziare le spire ALZA la frequenza di risonanza, e viceversa;
  3. eliminare un pezzetto di schermatura, a un terminale, ALZA la frequenza di risonanza e viceversa.

Misure al banco

Per le misure sarebbe necessaria una adeguata strumentazione (dip-meter o analizzatore di spettro con tracking) ma con qualche artificio possiamo farne a meno: nello shack abbiamo sicuramente qualcosa di alternativo.

Dopo la realizzazione occorre preparare il banco di prova con:
  1. trasmettitore in gamma utile,
  2. fase di taratura dei filtri
    wattmetro (ros-metro),
  3. carico fittizio
  4. cavetti di collegamento.
Collegare in sequenza <trasmettitore-carico fittizio da 50 Ohm-filtro in parallelo sul carico>, con cavetti a saldare molto corti e connettori ove necessario.

Operando alla potenza più bassa possibile:
  1. Ricercare la frequenza di risonanza del filtro scalando la frequenza di trasmissione, poi, in modo fine, agendo sul VFO;
  2. Alla risonanza l’onda riflessa deve essere nulla (ROS di 1:1);
  3. A questo punto, scollegando il filtro la lettura sul ROS-metro deve essere la stessa;
  4. Leggete la frequenza di risonanza ed annotatela.
Successivamente si procederà con l'assemblaggio del dipolo. 

assemblaggio del dipolo, al banco
La taratura andrà effettuata iniziando dal tratto più interno, cioè quello per i dieci metri, regolando la lunghezza per il minimo rapporto d’onda stazionaria e, a seguire, per tutti gli altri.
In generale ricordate che la lunghezza di ogni settore del dipolo risulta leggermente inferiore a quanto ci si possa aspettare poiché l’impedenza delle trappole carica l’antenna in modo induttivo con l’aumentare della lunghezza d’onda.
Le tabelle contengono i dati per realizzare trappole RF per tutte le gamme HF amatoriali. Altri valori di interesse si possono ottenere con il programma WinTrap o interpolando quelli di tabella.
L'antenna HF operativa sul nodo Globaltuners di Latina




Volendo, con analoga procedura si può realizzare anche un dipolo 6 bande, che comprenda anche la gamma dei 160 metri; tenete solo presente che vi servono circa 80 metri di spazio!

L'antenna, realizzata per 6 bande HF(160 metri compresi!), era operativa con ottimi risultati sul ricevitore Latina/Rome della rete Globaltuners. Speriamo di rimetterla presto in sede dopo i lavori di manutenzione allo stabile.  Buona costruzione!

Achille De Santis - tecnatronATgmail.com

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