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Una verticale multibanda diversa dalle solite

Quando Rolando IZ5IZY mi propose questo articolo non potei non esternargli il mio pensiero perché sia per il peso e la sua realizzazione essa non poteva essere considerata come una verticale proprio portatile, almeno come le consideriamo noi, ed ecco la sua risposta:

“Ciao Roberto,

ti ringrazio per il tuo interessamento, ho visitato la pagina delle autocostruzioni che ritengo interessante e anche stimolante per tutti quelli che vorrebbero aggiungere qualcosa alla loro passione.

La mia antenna ha un peso totale di 3,8 Kg suddivisi in 1,1 Kg per la bobina e 2,7 Kg per la base e gli stili compresi i tiranti in acciaio e perni per il fissaggio a terra.

Per mia comodità ho usato i tubi telescopici in alluminio da 2 metri, ma si possono tagliare a metà riunendoli con dei giunti a cannocchiale.

Anche la base la si può realizzare telescopica con due elementi da circa 80 cm riducendo il tutto al metro o poco più.

Volendo, lo stilo metallico telescopico potrebbe essere sostituito da una piccola canna da pesca alta 7 metri che sostiene una serie di spezzoni di filo giuntabili con piccoli morsetti a vite per accordarla sulle varie frequenze, come vedi, con un po di fantasia la si può rendere più pratica per il trasporto.

Il suo rendimento è molto buono “

Pertanto, a parte che nulla toglie che essa possa essere utilizzata in tutti i nostri Diplomi “motorizzati” dove il peso conta poco, il progetto presenta delle novità interessanti e mai esplorate, per cui ve lo propongo senza alcun tentennamento.

Non sapevo che nel frattempo il collega aveva inviato l’articolo a RadioRivista, per la Rubrica “QRP”, e che vedo oggi del sito ARI, su RR online, pubblicato nel numero di Ottobre 2021.

Il fatto che non tutti i nostri Soci sono anche soci dell’ARI mi ha convinto di pubblicare comunque l’articolo, per altro già impaginato da giorni.

Passione QRP

Antenna HF portatile – progetto e realizzazione Rolando Goretti IU5IZY mail: gorettirolando@gmail.com

L’attività in QRP è una sfaccettatura molto interessante della passione radiantistica, vivere all’aria aperta con la radio nello zaino e raggiungere una postazione in altura diventa anche una piacevole avventura, oltretutto fare QSO con colleghi lontani usando una piccola potenza da molta soddisfazione perché il risultato non è scontato.

Appassionato anche di auto costruzione mi sono realizzato sia l’apparato portatile che l’antenna multi banda che descrivo.

Per l’apparato ho optato per l’ottima soluzione del uBITX di HF Signals Electronics nella versione 5 del 2019 con un semplice display a due righe.

Per un problema tecnico involontario ho dovuto sostituire l’Arduino installandoci il software V-5 di KD8CEC che da ottimi risultati – l’apparato funziona molto bene dai 160 ai 10 metri. Per le batterie (non ancora montate all’interno) opterò per le litio da 14,4 V tensione ridotta a 12 V con integrato riduttore 7812.

La capsula microfonica originale l’ho montata in un guscio microfonico recuperato da un vecchio portatilino UHF Kenwood degli anni 80 che alloggia all’interno anche un altoparlante – quindi, doppia funzione che torna molto utile.

L’apparato l’ho assemblato in un piccolo box in alluminio made in Cina, aggiungendo un amplificatore audio e un buon altoparlante ellittico, entrambi di recupero, il tutto è risultato compatto e molto efficiente.

Per l’antenna ho optato per una soluzione già collaudata, cioè accordata alla base con stilo telescopico di 7 metri seguendo in parte il progetto che usai pochi anni fa per quella fissa da 12 metri che mi sta dando ottimi risultati.

Si compone di varie parti smontabili:

  1. di una base con un sistema di assetto che usa tre tiranti autobloccanti in acciaio che fungono anche da contrappeso di terra,
  • una bobina di accordo con doppia regolazione indipendente con ingresso RTX e uscita antenna e innesto per lo stilo,
  • stilo telescopico,
  • innesto dello stilo corto per 10 e 15 metri.

Il tutto è risultato molto leggero e trasportabile.

I risultati sono ottimi sia in termini di

ROS 1.1 – 1.2 su tutte le bande che di resa, risultando piuttosto selettiva.

Ho scelto la soluzione “accordata” per avere la possibilità di sintonizzarla sulle varie frequenze con aggiustamenti fini per ognuna di esse.

Descrizione generale.

La base di supporto:

Per come è concepita, tramite adattatori può fungere da base per vari sistemi di antenna.

Realizzata in tubo di alluminio diametro 25 mm alta 150 cm. Alle due estremità sono inserite a pressione due viti femmina con filettatura 12 mm.

Quella in basso serve per avvitarci il chiodo stabilizzatore che si inserisce nel terreno fungendo da contatto di terra.

Quella in alto serve per avvitarci la bobina di accordo. Lo stabilizzatore superiore è costituito da una testa metallica triangolare inseribile nella sommità del tubo da 25 mm, bloccata da un piccolo pomello.

E’ provvisto di tre carrucole per lo scorrimento dei

tre tiranti in acciaio e di tre ferma cavo a ghigliottina che consentono di tenderli e sbloccarli semplicemente premendoli.

Tenditori e cavetti li ho recuperati da vecchi pendini usati per allineare le lampade da soffitto. Le tre carrucole da due piccoli verricelli per barche.

I tre tiranti sono lunghi circa 5 metri ma fissati per essere ancorati a tre metri su picchetti metallici da tenda. La misura rimanente viene svoltolata per compensare il contrappeso di terra su alcune bande.

La misura di tre metri consente di per se già un buon riporto di terra, all’occorrenza si possono svoltolare o allungare con altri cavetti fissati con piccoli morsetti. La consistenza e l’umidità del terreno influenzano inevitabilmente il rendimento e la capacità del piano di terra che all’occorrenza va compensato con la lunghezza di uno o due cavetti. In questo caso il vecchio rosmetro torna molto utile.

La bobina di accordo ha due funzioni; funge da autotrasformatore adattando l’impedenza a 50 ohm del cavo e la lunghezza e capacità dello stilo con il variare delle spire. Le regolazioni sono indipendenti, si effettuano con due pattini mobili che scorrono sulla bobina consentendo la perfetta sintonia e adattamento di impedenza su ogni frequenza.

Questa soluzione che usa una bobina autotrasformatore non è altro che un gruppo LC composto dalle spire come induttanza e una capacità data dallo stilo.

La presa in basso adatta l’impedenza 50 ohm del RTX all’alta impedenza del gruppo LC senza le perdite intrinseche di un trasformatore composto da un primario e un secondario, oltretutto presenta una selettività più accentuata di una normale antenna non accordata perché il gruppo LC risuona esattamente sulla frequenza desiderata.

Un altro vantaggio è avere il lato caldo elettricamente a massa riducendo i problemi di elettricità statica presenti in montagna e con pochi problemi con i contrappesi di terra.

I pattini sono fissati alla estremità della bobina.

La bobina è composta di 50 spire di filo di rame nudo da 2 mm avvolte su di un tubo in PVC diametro 50 mm. (tubo grigio da idraulica rinforzato inserendo a forza all’interno un’altro tubo simile ridotto a misura).

Le spire sono distanziate avvolgendo con esse un cordino usato in edilizia.

Realizzazione della Bobina, in dettaglio

Il lato basso della bobina è l’inizio dell’avvolgimento, il quale è collegato alla calza del cavo di arrivo dal RTX tramite il connettore PL-

259. La struttura metallica del PL-259 è avvitata su una placca di alluminio che è solidale con una vite maschio di 12 mm (visibile nella foto che ti ho inviato), che va ad avvitarsi sul tubo di alluminio che funge da base e poggia a terra tramite un chiodo che conficcandosi nel terreno funge da stabilizzatore e da contatto di massa.

Il centrale del cavo che parte dal connettore PL-259 è collegato al primo cursore che esplora le prime 20 spire partendo dalla prima spira quella collegata alla massa.

Questo cursore esplorando le prime 20 spire adatta l’impedenza del cavo a 50 ohm sulla bobina.

L’altra estremità della bobina non è collegata a niente.

Il secondo cursore esplora tutta la lunghezza della bobina e alimenta lo stilo. Lui inizia ad esplorare subito dopo la fine del primo.

Cambiando la lunghezza dello stilo e variando la posizione dei due cursori si ottiene l’accordo dagli 80 metri ai 10 metri. La tabella allegata serve per determinare i vari punti di taratura.

La consistenza e l’umidità del terreno influenzano necessariamente il piano di terra, pertanto, piccoli

aggiustamenti potranno essere necessari utilizzando un semplice rosmetro collegato al PL-259 della bobina (non al termine del cavo, lato apparato). In presenza di terreno secco potrebbe essere utile allungare un po i tre tiranti in acciaio – la tabella riporta anche questi aggiustamenti che comunque sono indicativi.

Questo tipo di antenna si comporta come un gruppo LC accordato sulla frequenza di lavoro rendendo l’antenna selettiva e meno rumorosa delle tradizionali canne da pesca.

Oltretutto avendo il centrale elettricamente cortocircuitato con la calza del cavo e quindi a massa è esente dalle cariche elettrostatiche che in montagna si caricano sullo stilo.

I due cursori li ho realizzati creando una fessura longitudinale su un tubetto di alluminio. Le teste le ho ricavate da due cappellotti metallici usati nell’elettrico, saldandoci un tubetto di ottone nel quale scorre un tondino di ottone tenuto premuto sulla spira da una molla. Il lato che poggia sulla spira ha un incavo a V. All’altra estremità ho montato un pomellino isolato che serve per spostare agevolmente il cursore sulla bobina.

Personalmente l’ho costruita per funzionare dagli 80 ai 10 metri, nulla vieta di costruirla per la sola frequenza che uno desidera. La base con la parte meccanica a vite la utilizzo anche per altre soluzioni.

Nella parte superiore ho inserito una vite femmina diametro 8 mm per avvitarci la base dell’antenna-

Per fissare le viti di ancoraggio e quelle che sorreggono i pattini alle estremità del tubo in PVC ho usato della normale resina per tirafondi che garantisce una solidità assoluta.

All’estremità bassa ho inserito una vite maschio di 12 mm che si avvita sulla base in alluminio.

Lo stilo dell’antenna.

Ho cercato di realizzarlo per tutte le gamme da 80 a 10 metri, ma nulla vieta di realizzarlo per una o le frequenze di interesse.

L’intera antenna è composta da vari elementi in alluminio anodizzato:un elemento da 16 mm lungo 62 cm funge da base e serve per l’innesto di tutti gli altri di sezione più piccola, in un lato del tubo è inserita una vite di 8 mm per avvitarla sulla sommità della bobina.

Lo stilo per le bande HF 80-40-30- 20-17 metri. Composto da 5 tubi a cannocchiale di cui 3 da 2 metri e 2 da 1 metro, diametro rispettivamente: 12 mm, 10 mm, 8 mm, 6 mm, 4 mm.

Lo stilo è telescopico, realizzato in alluminio anodizzato con alle estremità dei piccoli collari in ottone con viti per il serraggio. Il materiale l’ho reperito a Bricoman.

La lunghezza complessiva supera i 7 metri, ridotta a 7 per funzionare nelle gamme 80 e 40 metri. Si riduce fino a 2,70 metri per funzionare sulla gamma dei 17 metri.

Per le bande 15,12,10 metri uso due stili aggiuntivi da innestare sulla solita base.

Una costruzione accurata richiede un certo impegno meccanico, chiunque, rispettando le misure può realizzarla secondo le proprie capacità.

La messa a punto dei due cursori è molto semplice, la loro posizione è determinata da una tabella pre-compilata ed il rosmetro inserito alla base consente il ritocco fine dell’accordo.

Questo strumento molto efficace, (quasi in disuso), si rende necessario per l’affinamento della taratura in quanto la consistenza e l’umidità del terreno possono influenzare i contrappesi di terra che in qualche caso vanno allungati un po.

Le prove e la messa a punto è stata effettuata con apparato FT-101ZD, uscita in antenna 100 W e rosmetro in foto.

TABELLA PER LA MESSA A PUNTO NELLE VARIE GAMME D’ONDA.

Rolando IU5IZY

mail: gorettirolando@gmail.com

Rolando Goretti
Author: Rolando Goretti

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