Scritto da IZ3TFL Giovedì 06 Ottobre :47 - Ultimo aggiornamento Mercoledì 26 Ottobre :10

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1 Per la mia nuova stazione HF cercavo un antenna che si adattasse alle caratteristiche del mio balcone e mi consentisse in ogni caso di fare buoni collegamenti. Ho iniziato così la mia ricerca tra le antenne in commercio per verificare se ve ne fosse qualcuna adatta allo scopo. Basse efficienze, ingombri eccessivi, prezzi elevati e scomodità di vario genere mi hanno indotto a realizzare un progetto ad-hoc per le mie esigenze. L antenna in questione è una antenna end fed ossia un antenna alimentata ad una sua estremità. Molti credono che queste antenne non richiedano radiali o contrappesi poiché a volte funzionano egregiamente anche senza questi. In realtà, se non siamo noi a fornire il contrappeso, è l antenna stessa a crearsene uno che nei casi più comuni è costituito dalla garza esterna del cavo coassiale insieme agli oggetti metallici posti nei pressi. Come verrà approfondito in seguito, io ho preferito dotare l antenna di un contrappeso specifico in modo da ridurre al minimo gli effetti collaterali indesiderati tipici di queste antenne e poterne valutare le sue presentazioni durante le simulazioni. L antenna funziona su più bande, con risultati accettabili dai 40 metri e buoni dai 20 metri. Poiché non ho fatto uso di trappole o circuiti simili, ho preferito far lavorare l antenna fuori dalla risonanza cercando di stabilire una pacifica convivenza con la componente reattiva presente, in questi casi, ai terminali dell antenna. Infine per restare nei limiti di spazio orizzontali del mio balcone (6 metri circa) ho fatto largo uso del carico lineare per ridurre le dimensioni fisiche senza introdurre le tipiche perdite e criticità costruttive delle classiche bobine di carico. Ora non è mia intenzione scrivere un trattato su tutte le problematiche emerse durante la fase di progetto e i vari escamotage utilizzati per risolverle e/o smussarle, pertanto invito gli interessati a contattarmi direttamente, qualora volessero avere maggiori dettagli. In questa sede mi limito solo a scrivere quali sono stati i miei obiettivi nelle condizioni di lavoro sopra descritte: 1 / 28

2 - adattare al meglio l impedenza dell antenna alla linea coassiale nel più ampio intervallo di bande HF in uso a noi OM (WARC comprese) per massimizzare il trasferimento di potenza; - ottenere i migliori diagrammi d irradiazione possibili sia in termini di bassi angoli di irradiazione che di omnidirezionalità (come riferimento di altezza dal suolo ho considerato i circa 10 metri del mio balcone); - massimizzare la resistenza di irradiazione nelle bande più basse per limitare le perdite per effetto Joule; - conferire alla struttura un basso impatto estetico, ma con elevata robustezza e facilità di costruzione (anche perché personalmente non sono molto votato ai lavori manuali HI!) Dopo tantissime simulazioni fatte utilizzando il NEC, sono giunto allo schema in figura (non in scala) che sembra soddisfare le specifiche richieste. Non ho la presunzione che si tratti della soluzione ottima, pertanto se qualcuno riuscirà a fare qualcosa di meglio lo invito a contattarmi per rivedere il progetto (non a caso è la versione 1.0). 2 / 28

3 Tornando alla figura, si osserva un primo tratto di cavo verticale nato principalmente per esigenze legate al mio QTH, successivamente ci sono i tratti di carico lineare contrapposti, in basso è presente il contrappeso che nel mio caso è di circa 5 metri e che non dovrebbe essere più corto del 5 % della massima lunghezza d onda che si vuole utilizzare. Il cavo utilizzato è un comune cavo elettrico di 4 mm 2 di sezione. La distanza tra i vari meandri di cavo è di 10 cm, parametro comunque non critico. Come distanziali ho utilizzato dei supporti in pvc adattati allo scopo. Da un punto di vista elettrico tutta la struttura è alimentata con un balun di tipo corrente con rapporto 4:1 che nel caso in questione serve come adattatore d impedenza e non come bilanciatore (un-un), per questo non deve essere assolutamente utilizzato un balun di tensione poiché viene meno l ipotesi su cui si basa il circuito ossia avere un carico perfettamente bilanciato. Se lo autocostruite, seguendo ad esempio gli articoli pubblicati di recente su RadioRivista di IW2FND, è opportuno massimizzare ben oltre i 5000 ohm l impedenza di blocco (Z M secondo la nomenclatura utilizzata negli articoli). Inoltre, considerando le non trascurabili componenti reattive, consiglio di sovradimensionare il dispositivo di almeno un fattore 5 rispetto alla potenza massima utilizzabile in caso di antenna risonante. Personalmente ho utilizzato un un-un confezionato da IW2EN sia perché non volevo aggiungere ulteriori gradi di incertezza alla realizzazione sia perché egli dispone di una versione con doppia uscita (4:1 e 9:1) che in fase di test si è rivelata molto utile. Infine per limitare ulteriormente i rientri lungo la linea ho aggiunto anche un balun choke (12 spire di cavo coassiale da 20 cm circa di diametro posto nei pressi dell altro balun). Per soddisfare al meglio i punti di cui sopra ho scelto di sacrificare la banda dei 30 metri. L antenna risulta infatti risonante a quella frequenza: essa si comporta come una end fed lunga ben 15 metri che presenta quindi a 10 MHz una impedenza di alcune migliaia di ohm tale da rendere vane ai rientri RF le varie impedenze di blocco interposte. Ciò ovviamente non vale per chi ha la possibilità di inserire un accordatore nei pressi dell antenna (ad esempio un accordatore automatico da esterno tipo Icom AH-4 oppure un accordatore manuale in QRP). In questi casi, oltre ad annullare le perdite per riflessioni lungo la linea, l antenna risulterebbe perfettamente utilizzabile anche in questa banda. Se si dispone di un doppio balun, come nel mio caso, dalle simulazioni emerge un maggior vantaggio nell utilizzare l uscita 4:1 per le bande basse (fino a 17 metri) e l uscita 9:1 dai 15 metri in su. Io, per pigrizia, uso l uscita 4:1 su tutte le bande, ottenendo comunque buoni risultati. Sto valutando in ogni caso un dispositivo di commutazione per scegliere l uscita più performante in automatico o comodamente nei pressi dell RTX. 3 / 28

4 Per collocazione leggermente lato mentre scendere Nella in terreno disponendo misurato proprietà disadattamenti. effettuate dall accordatore disadattamento condizioni ciò sinistro tabella che l altra nei sotto sul conducibilità concerne trasformazione dell antenna pressi più sotto ideali inclinata mio estremità un Nelle le d antenna alta metro, esemplare) analizzatore perdite riportata (assenza dell RTX e perdite l installazione come lontana media può ad specie sono (in essere almeno che di sono e impedenza (0.005 genere figura. di possibile oggetti superiori quelle però presentati antenna, presenza incluse collocata consiglio, due ohm In superiori non nelle dovute particolare da metri a -1 delle non è quelle /m, oggetti dei vicinanze) di particolarmente anche come dal ringhiere. costante riesco linee dati disadattamento. ohmiche dichiarate db) balcone metallici nell installazione teorici una per a e a trasmissione fornire dalla dielettrica tutte altezza 10.5 sul stesso del dal attendibile linea metri funzionamento cavo posizione altro, antenne, costruttore). più sul Sono relativa elettrico, bassa in eccezion a trasmissione suo altezza balcone presenza escluse a orizzontale di bordo causa 15). ma scegliere dell antenna (lato fatta meglio Purtroppo, occorre più quelle delle balun di(in sinistro) per esterno, ocaso non note una (misure introdotte il tenere ROS non posta di conil Banda SWR misurato vicino all RTX 4 / 28

5 SWR teorico (uscita balun) Perdite totali (escluse quelle di accordo e di att. linea) 5 / 28

6 Guadagno complessivo massimo/angolo irradiazione 80 m 6 / 28

7 >3 (4:1) 5.5 (4:1) -8 db 7 / 28

8 - 9 dbi/30 40 m 8 / 28

9 ~2 (4:1) 2 (4:1) 9 / 28

10 - 3.5 db -1 dbi/45 10 / 28

11 20 m < 1.5 (4:1) < 2 (4:1) 11 / 28

12 - 1.5 db 3.5 dbi/30 12 / 28

13 17 m ~2 (4:1) 13 / 28

14 ~2 (4:1) -1.5 db 5 dbi/25 14 / 28

15 15 m 1 (4:1) 15 / 28

16 ~2 (9:1) -1 db 16 / 28

17 5.5 dbi/25 12 m 17 / 28

18 <1.5 (4:1) < 3 (9:1) -1.5 db 18 / 28

19 6 dbi/20 10 m 19 / 28

20 ~2 (9:1) < 2 (9:1) 20 / 28

21 - 1 db 6.5 dbi/15 21 / 28

22 6 m < 3 (9:1) < 3 (9:1) 22 / 28

23 -1.5 db 6 dbi/10 23 / 28

24 In 80 metri, in linea teorica se non si dispone di niente di meglio, con un buon accordatore l antenna può permettere qualche collegamento, anche se non bisogna farsi illusioni: il contrappeso inizia ad irradiare in modo significativo e la sua collocazione nei pressi del suolo 24 / 28

25 del balcone peggiora di molto il diagramma di irradiazione rispetto al caso teorico ideale riportato in tabella, con un angolo piuttosto alto non adatto dunque al DX. In 6 metri, se il balun (con rapporto d impedenza 9:1) lo consente, è possibile utilizzare l antenna tenendo presente però che essa diventa una struttura collineare con un diagramma di irradiazione non più omnidirezionale sul piano orizzontale. Essa presenta infatti 4 direzioni di massimo e 4 di minimo. Le direzioni di massimo sono quelle lungo la direttrice del cavo e quelle 25 / 28

26 poste a 90 gradi da essa. 26 / 28

27 Nelle foto è possibile osservare il mio (brutto) esemplare che difatti è sempre alle prese con qualche modifica o cedimento strutturale (HI!). Ciononostante sono decisamente soddisfatto di quest antenna poiché sono riuscito a fare molti collegamenti. Per maggiori dettagli sulla mia pagina su QRZ.com ho inserito un link alla mappa dei QSO fatti (vorrei comunque precisare il cono d ombra riscontrabile sulla mappa verso sud, sud-est è dovuto essenzialmente alla presenza della mia abitazione che ostacola la propagazione in quelle direzioni). 27 / 28

28 IZ3TFL Marino 28 / 28