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| L'ESPERTO
RISPONDE |
Antenna VHF 4 elementi
Disturbi TVI
Filtro Passacanale/G
Antenne in Armonica
Filare a V invertita
RX in VHF
Come montare un'antenna
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| Antenna VHF 4 elementi |
Massimiliano Galassi IW0FKL
Abitando in una zona ventosa, mi interesserebbe avere un progetto di un'antenna direttiva 4 elementi
per i 2 metri, chiaramente che abbia un buon guadagno.
GRAZIE.
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Un progettino semplice in due versioni, per l'amico iw0fkl.
Il primo ha le seguenti caratteristiche:
Guadagno. 8,64 dBd (10,78 dBi)
Rapporto F/R: 25,60 dB
Impedenza:50 ohm
I valori dichiarati sono da considerarsi medi sulla banda 144 <>146 MHz.L'ingresso
non prevede adattamento, presenta infatti 50 ohm di impedenza. Gli elementi
sono considerati isolati dal boom.
Veniamo alle dimensioni:
Diametri degli elementi: 10 mm. Boom 25-30 mm.
La seconda soluzione prevede un adattamento a gamma. Queste le
caratteristiche:
Guadagno: 9,20 dBi
Rapporto F/R: 15 dB
Impedenza: 32 ohm (R.O.S. 1,56:1)
Queste le dimensioni:
L'adattatore
a gamma (in disegno) va posizionato parallelo al radiatore, lato esterno, naturalmente. Il
suo supporto sarà una scatola metallica fermata al centro insieme al tubo radiante con
vite passante ed imbullonata. All'interno del tubicino del gamma va inserito uno
spezzone di cavo coassiale, ma solo la parte interna di esso (centrale con isolante) che
sarà saldato al centrale del connettore. Per la taratura al minimo R.O.S. si sa
come fare: far scorrere lo stub (da costruire) lungo il radiatore ed il tubicino da esso
uniti. Il cavetto interno al tubicino (lungo 35 cm.) e lo stub fanno da
condensatore. Lo spazio tra tubo di taratura e radiatore sarà di circa 3 cm.,
quindi una scatola adatta. Usare un cavetto (rg 8 o rg 213 con tubo da 10 mm.) che
occupi tutto il tubicino, e poi ta rate con lo stub. Se non si riesce ad ottenere R.O.S.
1:1 allora tagliare un pezzetto di cavo e ritarare. Ripetere fino ad ottenere R.O.S.
accettabile. Le antenne risentono molto di altri corpi metallici vicini, e vanno adattate
quindi sul luogo d'impiego. L'altezza ideale dal suolo, e comunque dal suo piano
riflettete è, per questa antenna, di 6,20 metri.
73 de IK0ZIZ, Giovanni.
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| Il problema più ricorrente: IL TVI! |
Quando gli americani dicevano (e sostengono ancora) che il trasmettitore deve costare 1 $ e l'antenna
1000$ non sono in errore. Leggiamo la posta di Claudio, IW0BSQ:
Purtroppo ho
problemi di TVI trasmettendo in 50Mhz. Disturbo il primo canale RAI, sia su una
centralizzata attigua al mio stabile, sia su impianti singoli. Potrebbe trattarsi di una
quarta armonica (50x4=200, più o meno la frequenza di RAI1). Ho provato ad usare un
filtro passa-basso che taglia sopra i 54Mhz, ma non ha risolto il problema. L'apparato è
un Icom 706 (controllato a posto) e l'antenna è una 4 elementi Fracarro. Ho provato anche
a cambiare antenna ed usare un semplice dipolo a V invertita. Con questo il problema si
riduce molto, ma non completamente. Si può fare qualcosa? Grazie e 73 de IW0BSQ
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Ora, il
filtro da te usato, caro Claudio, va bene ma… hai fatto i conti senza l'oste! Certo,
perché i tuoi sforzi sono resi insufficienti se non addirittura vani, dagli amplificatori
di ricezione posti in serie alle antenne riceventi la banda televisiva in armonica. Sono
sicuro che se si effettuasse una misura seria, la tua antenna risulterebbe in regola,
ovvero risulterebbe un'attenuazione alla 4^ armonica entro i limiti. Ad essere fuorilegge
sono infatti gli amplificatori d'antenna: i tecnici dell'escoradio effettuano controlli
alle antenne trasmittenti utilizzando antenne riceventi non amplificate! Ma cerchiamo di
risolvere ugualmente il tuo problema. Devi però eseguire letteralmente quello che di
seguito ti suggerisco. Controlla che l'antenna sia ben adattata. Deve presentare una
impedenza d'ingresso di 50 ohm. Originariamente la tua fracarro presenta 200 ohm al suo
ingresso. Per portarla ai 50 ohm devi inserire un trasformatore 4:1 all'ingresso (cosa che
sicuramente avrai fatto), come in figura:
Il balun in
figura, oltre che trasformare l'impedenza della tua antenna, funziona pure da
bilanciamento del cavo coassiale. Utilizzo di cavo coassiale di ottima fattura. Evita
rg8-213 e similari. Acquista un cavo con schermo non a maglia… un cellflex, o cosa
del genere. Consigliati col tuo fornitore. Motivo: evitare di irradiare lungo la linea di
trasmissione. Allo stesso tempo avrai perdite minime. Renditi conto di quanto cavo
occorre, ed usa una misura pari a multipli dispari di lambda 1/2. La mezza lunghezza
d'onda a 50.100 MHz è 2,99 metri alla quale sottrarrai il fattore K del cavo. Ad esempio,
per cavo foam con fattore K 0.80 la mezza lunghezza d'onda è: 2,99 x 0.80 = 2,39 metri.
Quanto più è alta la velocità di fuga del cavo (fattore K) tanto più esso è di buona
qualità. Motivo: siccome l'impedenza dell'antenna si ritrova ad ogni 1/2 lambda, sarai in
grado di controllarla standotene in stazione. Inoltre, se l'antenna non è 50 ohm, con una
lunghezza qualsiasi rischi di adattarla col cavo esuberante la differenza di mezze
lunghezze d'onda (o di onde intere). Questo è come tagliuzzare il cavo per ottenere basso
R.O.S.. Niente di più errato, infatti quella condizione di adattamento si legge SOLO in
quel punto, ma l'antenna resta dell'impedenza che ha di suo, come pure il R.O.S. che
rimane uguale su tutta la linea. La linea di trasmissione deve essere sistemata in modo
che non si affianchi all'altenna, ovvero, che non venga lasciata penzoloni. Sistema il
cavo, quindi, lungo il boom e poi il palo master con una curva dolce ma non larghissima.
Fissa l'antenna ad un'altezza superiore di minimo tre metri oltre quella delle altre
antenne, e il più distante possibile da esse. Usati tutti questi accorgimeti, e quindi
certo del buon impianto, dormi sonni tranquilli. Ricorda che hai una licenza di impianto,
e se è in regola sono gli altri a doversi porre in condizioni ottimali. Ripeto:eventuali
disturbi vanno rilevati con misure effettuate SENZA amplificatori di antenna.
73 de ik0ziz, Giovanni.
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| Filtro passacanale G |
Claudio Percuoco IW0BSQ
Caro
Giovanni, ti ringrazio molto della tua disponibilità e della esauriente risposta che hai
dato al mio quesito sul TVI in 50Mhz. Vorrei farti un'altra domanda: può servire (come
suggeriscono tutti) inserire all'entrata VHF dell'impianto centralizzato TV un filtro
passacanale/G? Inoltre, un chiarimento: la mia antenna FR ha la discesa di cavo H155,
mentre il balun è stato fatto con RG58. E' corretto? E la lunghezza del balun in questo
caso va calcolata sul fattore velocita' del cavo del balun (RG58=0.66=lunghezza balun
cm.198) e di quello della discesa (H155=0.81=lunghezza balun cm.242)? Grazie nuovamente e
73 de Claudio
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Ciao Claudio,
un filtro passa-canale fa sempre bene ma… hai fatto i conti? La frequenza TV di
RAIUNO su Roma è larga 8 MHz, ed è compresa tra 200 e 207 MHz, il ché vuol dire che la
4^ armonica di 50.1 MHz vi entra alla grande sulla portante video. Nulla da fare caro
Claudio… finché gli utenti RAI che usano quell'impianto restano sul canale G. Ti
informo, a proposito, che RAIUNO è ricevibile non solo sul canale sul quale tu produci
(in modo naturale, s'intende) la quarta armonica, ma pure sul canale H2 (223-230 MHz)
irradiato orizzontalmente da Monte Cavo, soluzione questa che credo sia l'unica senza
dolori… girate le antenne di RAIUNO su Monte Cavo! Altri canali ricevibili da Roma
sono quelli di Tivoli e quello del Terminillo (D orizzontale- Fq. 174-181 Mhz) oltre che
quelli di Roma Eur (E orizzontale - 182,5-189,5) e Roma Trastevere (D orizzontale). Quanto
ai tuoi calcoli sulla mezza lunghezza d'onda, ci siamo! Siccome tu devi trasformare 4:1
allora scegli una lunghezza di cavo pari a mezza lambda fatta con rg59 or rg213….
insomma, cavo con caratteristica d'impedenza di 50 ohm, poiché 200 (Zin antenna):50 (Zo
cavo) = 4. Se tu avessi dovuto tagliare un cavo per la trasformazione 6:1 avresti dovuto
trovare un valore di impedenza d'ingresso dell'antenna di 300 ohm (300:50=6). Se avessi
poi dovuto tagliare un cavo per la trasformazione 4:1 con la stessa antenna di 300 ohm,
allora avresti dovuto utilizzare lambda 1/2 di linea di 75 ohm (rg59-rg11), poiché
300:75=4. Credo sia tutto.
73 de
Giovanni.
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| Antenne in armonica |
UNO PER TUTTE ?
No… il
titolo non allude ad un superman, ma all’uso di un radiatore lungo multipli di mezza
onda. Leggiamo il quesito dell’OM IW0GTF, Roberto:
Ho letto su
un libro che un'antenna calcolata per una frequenza può essere usata anche per le sue
armoniche dispari, questo è vero o rischio di bruciare i finali del mio RTX? Stando alla
teoria frequenze superiori di armonica dispari presentano lo stesso ventre di corrente e
quindi la stessa impedenza, spero di ricevere presto notizie, nel frattempo 73 e grazie de
IW0GTF, Roberto.
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Questo quesito merita
una risposta non breve, in quanto l’uso di radiatore in ar monica non solo è
diffuso, ma risolve di solito problemi logistici di molti. Intanto è doveroso correggere
subito l’informazione che ha avuto Roberto cir ca l’uso di armoniche solo
in numero dispari. Non è vero. Si sceglie di utilizza re multipli di mezze lunghezze
d’onda poiché l’impedenza risulta bassa e quin di adattabile facilmente, mentre
multipli di mezze lunghezze pari (praticamen te lunghezze intere o multipli) presentano
impedenza molto alta. Ma esaminiamo il dipolo così detto "lungo". E' possibile
che un dipolo sia composto da due o più mezze lunghezze d'onda, e allora è definito
risonante in "armonica". Il numero delle mezze lunghezze d'onda corrisponde al
numero di armoniche, e ad ogni mezza lunghezza d'onda corrisponde un'onda stazionaria di
corren te. La configurazione è del tipo collineare, cioè come due o più dipoli operanti
insieme, quindi con una efficacia maggiore d’irradiazione, un guadagno diret tivo. La
lunghezza complessiva del numero di mezze lunghezze d'onda è, di regola, minore rispetto
a quella elettrica e non solo per l’accorciamento a dimensione di lunghezza fisica,
regolato dal fattore K (velocità di propagazione della RF sul mezzo), ma anche per
l'effetto capacitivo che alcuni tipi di isolatori posti alle sue estremità per tenerlo
posizionato, introducono in quei punti (end effect). Infatti, nelle due sezioni di
l ½ esterne del filo risonante in armonica, gli isolatori
introducono una certa capacità addizionale ad alta tensione. Calcoli approssimativi della
lunghezza di un dipolo o, semplicemente, di unico filo calcolato in armonica, non devono
quindi essere presi per certezze di ri sonanza; è bene verificarla con uno strumento
dedicato, e mano a mano, con calma e pazienza, aggiustarne la lunghezza, se necessario.
Normalmente, si prepara il conduttore più lungo di circa il 5% della lun ghezza fisica,
perché in pratica, la risonanza in un’antenna armonica, corri sponde sempre un
po’ più in alto rispetto alla frequenza fissata. La formula per il calcolo di un
radiatore armonico è
dove n è il numero di mezze lunghezze
d’onda.
Variazione della
Rr, del guadagno in dB e l’angolo di irradiazione
Per la corretta distribuzione della corrente, e per una buona
efficienza di ir radiazione, le antenne risonanti in armonica devono essere alimentate ad
un e stremo o in un ventre di corrente, ovvero, a l ¼ da un capo del filo o nei punti multipli dispari di
esso.
Modi corretti di alimentare un dipolo risonante in armonica, per
una distribuzione di corrente che si inverte nelle sezioni a l
½ di appartenenza. Nel caso di alimentazione ad un capo del radiatore, a sinistra nella
figura, la corrente viaggia in direzioni opposte in ogni sezione pari a lambda mezzi,
alternandosi lungo il percorso. A destra, con alimentazione ad un quarto d’onda da un
capo, l’inversione di corrente si ripete nelle sezioni a mezz’onda seguenti. Una
antenna risonante in terza armonica, ad esempio, rispetto al dipolo semplice, ha un
guadagno di circa 3 dB ed un’impedenza all'ingresso di circa 90 ohm variabile con
l'altezza dal suolo (e di altri corpi metallici vicini!) ed adattabile mediante uno
stub.Questo tipo di antenna può essere, se opportunamente curata l’impedenza
d'ingresso (che varia naturalmente a seconda della frequenza) un ottimo escanotage per
utilizzare un unico sistema aereo per diverse bande.La resistenza d'ingresso nelle antenne
risonanti in armonica, è bassa quandole mezze lunghezze d'onda sono dispari, ed è invece
alta quando sono pari. Ilsuo valore dipende anche dal diametro del conduttore: a diametro
più alto corrisponde una resistenza d’irradiazione di valore più basso.Propongo, di
seguito, alcuni grafici utili alla realizzazione di dipoli lunghi.Sperando di essere stato
esaudiente, a tutti cari saluti.
73 de Giovanni.
Resistenza
d’irradiazione, guadagno, rapporto di potenza e angolo di un dipolo armonico. Nei
radiatori armonici, le variazioni di frequenza sono molto più sensibili per
l’impedenza, rispetto al caso del dipolo lungo mezz’onda: la fase della corrente
riflessa varia maggiormente e l’introduzione di reattanza Xc o Xl è più repentina a
partire dalla prima armonica, ma poi tali variazioni si attenuano sulle armoniche più
alte, ovvero sulle sezioni associate alle frequenze più basse. La banda passante è molto
più stretta, giacché il Q è molto alto.
Variazione
d’impedenza in un dipolo alimentato al centro. La variazione tra armoniche alte
vicine è minore che tra quelle vicine basse, ma tra una bassa ed una molto alta è più
accentuata.
Comportamento
della corrente in un dipolo l ½ e più lungo,
alimentato al centro
Diagramma
di radiazione in campo per dipolo l ½ (a), l (b), l ¾ (c), l 2 (d).
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| FILARE A V INVERTITA |
>From: IS0GRB@IS0GRB.ISAR.ITA.EU
>To : IK0ZIZ@IK0GDH.ILAZ.ITA.EU
Ciao Gianni,
vorrei che tu mi callassi un gruppo di antenne filari a V invertita, con unico cavo di discesa
rg-213, costituito da dipolo per i 10m,20m,40,80m.
Grazie e saluti de Roby is0grb.
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Ciao Roberto,
le dimensioni per i dipoli a V invertita sono le seguenti:
80 m. centro banda - 19,50 m. x 2
40 m. centro banda - 10,70 m. x 2
20 m. centro banda - 05,10 m. x 2
15 m. centro banda - 03,35 m. x 2
10 m. centro banda - 02,45 m. x 2
L'angolo delle V invertite deve essere compreso tra 90° e 120°.
Tieni presente che chiudendo l'angolo l'impedenza diminuisce (a 180° è di 73 ohm circa).
Le lunghezze che ti ho elencato sono leggermente abbondanti.
Prassi da seguire per il montaggio e taratura:
1. Stendi il
radiatore, degli 80 metri, poi sintonizzati sulla banda, e col minimo di potenza controlla
su quale frequenza ottieni il minimo R.O.S..Per ora non badare alla quantità ma solo al
punto in cui leggi il minimo valore di onde stazionarie.Fatto ciò, puoi sapere se il
dipolo è lungo (lo è perché tagliato lungo).
2. Accorcialo di 5 cm. per volta i due lati (per risonanza su Fq più alta).
3. Ripeti il punto 1. fino a leggere un valore minimo R.O.S. sulla frequenza che desideri stabilire
quale quella centrale di lavoro.
4. Se il R.O.S. fosse non proprio 1:1, trova la posizione dei fili (angolo più aperto o più
chiuso).
Ottenuto il minimo R.O.S. passa a lavorare sul secondo radiatore, quello per i 40 metri, poi gli
altri, in ordine decrescente.
Ogni dipolo è automaticamente commutato dal segnale che decidi di inviare allo ingresso comune. Circa
quello per i 15 metri, è vero che quella risonanza la trovi nel dipolo dei 40 m. (3^
armonica ma non proprio), ma è pur vero che la impedenza sarà più alta.Come si
dice… visto che fai 30... fai 31! Metti pure quello e… vai al massimo! Monta i
dipoli in modo che la parte centrale di ogni quarto d'onda (ogni lato) sia libera da
ostacoli, soprattutto metallici.Per il bilanciamento del cavo coassiale puoi arrotolare
l'ultima parte del cavo di discesa prossima all’ingresso dei dipoli, per 3,10 metri
in 6,5 spire.In alternativa puoi montare, in parallelo al cavo di discesa, partendo dal
punto d'ingresso dei dipoli, 130 cm. di RG213, unendo solo la garza al centrale del cavo
che hai connesso ai dipoli, e l'altro lato /sempre solo la garza, al punto parallelo del
cavo di discesa corrispondente alla distanza di 130 cm.. Arrotola poi il tutto in
sei-sette spire. Mi rendo conto che è scomodo, quindi se puoi usa, per questa operazione,
del cavo di diametro piccolo (RG214 o anche RG58). A mio parere, se fai il chock (prima
soluzione) va bene. Spero di essere stato chiaro. L'altezza del sistema dovrebbe essere
minimo di 10 metri... o più. Per misurare l'impedenza al trasmettitore, usa multipli di
1/2 lambda per la linea di trasmissione.
Ciao,buon lavoro.
FROM: IS0GRB@IS0GRB.ISAR.ITA.EU
To : IK0ZIZ@IK0GDH.ILAZ.ITA.EU
ciao giovanni, ho montato tutto il sistema per hf con tutti i dipoli su un unico cavo. Il balun
l'ho fatto avvolgendo 6 spire dello stesso rg-213 su un diametro di 15 cm.tutto il sistema
e' perfetto, ho tarato i dipoli perfettamente su ogni banda con l'analizzatore di spettro.
Il balun funziona bene, prova ne e' il fatto che inserendo in serie al cavo d'antenna un
qualsiasi spezzone di cavo di qualsiasi lunghezza il ros letto sullo strumento e il punto
di risonanza di ogni dipolo visto all'analizzatore restano identici, segno quindi che il
cavo non entra in risonanza. Sono molto soddisfatto, in 40 , 80 m la notte ho dei segnali
oltre il 9+60 con qualcuno ho dovuto pensa anche mettere l'attenuatore. Ti ringrazio tanto
delle info che mi hai dato.
Un saluto de roby is0grb.
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| Antenne RX VHF |
name = fabrizio bevilacqua IW6PDM
replyemail = fabriziobevilacqua@wappi.com
Quesito = Vorrei sapere se conosci siti dove poter reperire progetti di kit elettronici, e siti che mi spieghino un pò come costruire antenne. Mi interesserebbe avere dei progetti per antenne per scanner e per le vhf. Sai aiutarmi? Grazie e complimenti per il sito.
p.s. Ho provato a cercarne ma nessuno ti fa vedere i progeti con i vari componenti e con il relativo master del circuito stampato. Spero che la nostra possa diventare amicizia e che magari un giorno ci possiamo sentire via etere.
A presto
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Ciao Fabrizio,
Non ti so consigliare per i progetti elettronici... in internet troverai diversi siti OM. Per la progettazione di antenne... sei arrivato! Terrò presente la tua richiesta di progetto di antenna per ricezione VHF e a giorni inserirò nello spazio dedicato ai progetti qualcosa che ti potrà essere utile.
Ciao e benvenuto tra noi.
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| Come montare un'antenna. |
name = Marco Imbimbo IW0GTJ
replyemail = marcoimbimbo@libero.it
Quesito = Caro Giovanni,sono un neo patentato, e come tale ora mi accingo a scoprire anche questa frequenza dopo quella CB. Ho letto con molto interesse la tua rubrica inserita in questo sito. Volevo cogliere l'occasione, visto che purtroppo non conosco nessun radioamatore, un consiglio sull'installazione di un'antenna direttiva da 10 elementi della Vimer, acquistata alla fiera di Pescara. Ha un'impedenza di 50 OHM, ed un guadagno di 12.8 dB. La distanza dal traliccio è di circa 15 metri. Puoi tu darmi delle indicazioni approssimative su quale tipo di cavo utilizzare e su quali parametri devo seguire per effettuare un buon impianto d'antenna? Ti saluto con una calorosa stretta di mano, e ti ringrazio fin d'ora per l'interessamento al mio quesito.
73 IW0GTJ Marco.
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Caro Marco,
che dirti... ho avuto già modo di scrivere come la penso in fatto d'importanza d'antenna. Ricalco il detto americano, che dice: "l'apparato da 1 $ e l'antenna da 1000 di $".
Tutti i cavi vanno bene, ma per uso VHF in su, devono perdere meno RF possibile, e questo dipende dalla tua tasca. Ti posso consigliare del cavo inflex, cellfrex... praticamente, il dielettrico deve essere più "morbido" possibile, nel senso che meno compatto è, più è alta la sua qualità. L'ideale sarebbe del cavo con dielettrico a nido d'ape, quello che impiego io.. non molto costoso. Per riconoscere il cavo migliore, devi chiedere al tuo fornitore qu | |
