Loop-Magnetica radiocomandata
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ANTENNA LOOP-MAGNETICA “RADIOCOMANDATA” PER GLI 80 METRI

Questo tipo d’antenna ha veramente “magnetizzato” la mia attenzione da diverso tempo, tanto da spingermi ad approfondire l’argomento attraverso la lettura dei tanti articoli pubblicati sia da RadioRivista da oltre un decennio a questa parte che dalle altre riviste del settore, nonché esaminando le tantissime versioni di quest’antenna realizzate da parte di OM di tutto il mondo e disponibili “on line” attraverso Internet.

Lo scopo che mi ero prefisso era il seguente: realizzare una loop-magnetica per la gamma degli 80 metri, sfruttando anche le mie conoscenze e le attrezzature aeromodellistiche di cui dispongo, robusta, efficiente, in grado di resistere il più possibile agli agenti atmosferici sfavorevoli (umidità, vento, etc.), senza dover affrontare troppe complicazioni elettro-meccaniche e dulcis in fundo, economica. Dopo circa sei mesi di ricerche ed esperimenti, credo di essere riuscito a raggiungere l’obiettivo prefissatomi.

Il mast è costituito da tre tubi in PVC per impianti elettrici,  del diam. di 3,0 cm., il centrale della lunghezza di 2 metri ed i due laterali lunghi 1,5 metri,  inseriti e incollati nei rispettivi tre fori inferiori situati sul fondo di una cassetta, sempre in PVC per impianti elettrici di cm. 45 x 35 nella quale ha trovato posto il sistema di accordo ed inferiormente uniti e bloccati da 2 fascette stringitubo in acciaio inox. Nell’estremità inferiore del tubo centrale in PVC ho poi infilato un tubo di ferro zincato per impianti TV lungo metri 1,5 e sporgente di 50 cm. dal tubo in PVC ed anch'esso bloccato con fascette di acciaio. A 40 cm. dalla cassetta sopracitata, ho fissato sul mast un’altra cassetta più piccola che contiene un riduttore di tensione per c.c. (12 – 5 V) ed il ricevitore del radiocomando che necessita, infatti, di un’alimentazione di 5 V c.c., con una spia a led per verificare la presenza della tensione necessaria ad alimentare il ricevitore stesso. Per realizzare il loop ho utilizzato mt. 6,30 di cavo RG217U di ottima qualità, doppia calza, diam. 1,5 cm.,  ai cui estremi ho saldato due connettori per antenna, saldando agli stessi sia la calza sia il centrale. Il diametro del loop risulta di mt. 2,00. Nella cassetta grande, all’altezza dei fori posti lateralmente più in alto (è munita di fabbrica di tre fori per lato del diam. di 3 cm.), ho fissato, con il lato rame rivolto verso l’alto, una piastra di vetroresina ramata di cm. 20 x 6 e su questa, dopo varie misurazioni capacimetriche, un’altra piastra di cm. 6 x 6, incollata dal lato vetroresina sul rame della piastra più grande, in modo da ottenere un sandwich della capacità di circa 100 pF. Poi ho tagliato due spezzoni di cavo RG217U di 50 cm. e li ho infilati nei fori posti all’altezza delle piastre di cui sopra, saldando solo le calze alle rispettive piastre. All’altro estremo dei due spezzoni di cavo ho poi saldato due connettori per antenna,  avvitandovi rispettivamente i raccordi a barilotto doppia femmina ai quali ho poi avvitato i due estremi del loop. Ho realizzato il condensatore fisso da 100 pF (resistente all’altissima tensione generata dal trasmettitore) giacché la massima capacità necessaria ad accordare l’antenna in 80 metri deve essere di circa 350 pF ma il sistema di accordo da me utilizzato, non permette una rotazione completa di 180° del variabile ed anche  per il fatto di non disporre di un variabile di maggiore capacità. 

In parallelo alla capacità fissa sopradescritta, ho saldato il condensatore variabile a spaziatura larga da 250 pF, motorizzato con un servocomando per modellismo fissato alla base interna della cassetta grande e collegando opportunamente il suo asse all’asse del variabile attraverso un disco di plastica recuperato da un vecchio radioricevitore e fissato all’albero del condensatore. Ho poi avvitato il disco direttamente e coassialmente ad un disco per servocomandi senza alcuna necessità di realizzare meccanismi di demoltiplica poiché è possibile effettuare spostamenti micrometrici dell’asse del servocomando, direttamente dal suo trasmettitore (si utilizzano come attuatori delle parti mobili di un aeromodello che può volare anche ad una velocità superiore ai 100 Km./h). Ho poi montato, perpendicolarmente al mast, un altro tubo in PVC da 3 cm. di diametro e lungo poco meno di 2 metri, sempre fissato al mast con una grossa fascetta di acciaio inox assieme ad una “X” sempre in PVC nella quale ho infilato due tubi di sezione inferiore, sempre lunghi complessivamente circa 2 metri ed ottenendo così un supporto ad asterisco intorno al quale ho fissato il loop stesso per mezzo di fascette di plastica (vedi dis. 1). La figura geometrica che ho ottenuto assomiglia più ad un ottagono che ad un cerchio ma la circonferenza è quella che conta.

Infine ho realizzato il loop di accoppiamento con cavo RG8U come da dis. 2, il cui diametro è di 40 cm. Importante: le calze situate inferiormente al loop di accoppiamento devono essere ben saldate tra loro ed a loro volta saldate alla parte inferiore del loop principale (togliendo 5 cm. di guaina al cavo RG217U) ed il tutto saldato al tubo in ferro del mast che fuoriesce dal tubo in PVC e che permetterà la messa in opera dell’antenna per mezzo di un tubo di ferro zincato alto 2 metri.

Prima di installare l’antenna sul terrazzo della mia abitazione, ho collaudato la stessa nel box dove l’ho costruita e che si trova sotto il livello stradale. Collegata l’antenna al transceiver e selezionata la gamma degli 80 metri, ho subito costatato che dal ricevitore, oltre al soffio, non veniva fuori alcun segnale coerente. Ho dato tensione al ricevitore del radiocomando, ben schermato in un contenitore metallico ed alimentato per mezzo di un cavo coassiale bipolare la cui calza è collegata ai due rispettivi poli negativo e positivo, a due condensatori ceramici di fuga da 10 nF ed al trasmettitore per radiocomando e, miracolo! Muovendo lo stick  verticale destro dello stesso (che viene normalmente utilizzato per il comando motore degli aeromodelli e che corrisponde al canale 3 del ricevitore), ho sentito aumentare il rumore di fondo per poi ricevere le emissioni dei tanti OM che in primavera affollano questa gamma. Alcuni segnali erano anche forti e, considerando la momentanea collocazione della loop-magnetica sotto il livello stradale e poggiata ad una parete del box, sono rimasto ben soddisfatto dal risultato ottenuto. Per tarare l’antenna in  trasmissione ho dovuto soltanto schiacciare il loop di accoppiamento, come si vede nella foto, per ottenere il minimo ROS.  Completata l’installazione dell’antenna sulla  terrazza del mio condominio, ho dato tensione, dallo shack, al ricevitore del radiocomando ed ho acceso il suo relativo trasmettitore. Con lo stick ho trovato il punto di massimo rumore del ricevitore sintonizzato in 80 metri ed a minima potenza e tenendo d’occhio il rosmetro, ho regolato lo stick per il minimo di ROS < 1:1,2 per poi trasmettere normalmente senza però mai togliere tensione al ricevitore per il radiocomando del sistema di accordo, per evitare che eventuali segnali indesiderati possano modificare la posizione del condensatore stesso, provocando il disaccordo del sistema radiante. Ho trasmesso in SSB con una potenza di 200 W, senza riscontrare alcun problema. Naturalmente, per portare il ROS al minimo, non bisogna utilizzare un accordatore d’antenna ma soltanto il sistema di accordo radiocomandato. A causa dell’altissimo “Q” dell’antenna, bisogna effettuare movimenti micrometrici dello stick per accordarla sulla frequenza prescelta. Il sistema di accordo permette di utilizzare l’antenna in tutta la gamma degli 80 metri e, per spostamenti fino ad un massimo di 10 Khz, non è necessario effettuare correzioni. E’ certamente possibile realizzare un semplice circuito elettronico che permetta, attraverso un cavo tripolare che dallo shack arriva al servocomando, di pilotare quest’ultimo senza utilizzare un trasmettitore ma, disponendo di vario materiale aeromodellistico, ho preferito semplificare al massimo questo aspetto. Mi impegno però, in un prossimo articolo, di presentare un circuito che svolga questa funzione al posto del trasmettitore per radiocomando. Ho notato una caratteristica unica in questo tipo d’antenna: i segnali sono robusti, il rumore di fondo è ridotto ed anche i segnali molto deboli che normalmente non è possibile decodificare perché sommersi dal QRM/QRN (specialmente in estate), giungono al ricevitore perfettamente intellegibili. In trasmissione ho notato che l’antenna, per offrire il massimo rendimento, dovrebbe essere direzionabile in quanto la loop-magnetica è un’antenna bidirezionale e, perpendicolarmente al proprio asse il segnale trasmesso (e ricevuto) è fortemente attenuato.

                                  

Ho iniziato ad utilizzare quest’antenna in piena estate, quando la propagazione in 80 metri è scarsa e la gamma molto rumorosa ma, dal prossimo autunno, spero di poterla utilizzare con propagazione favorevole e possibilmente montata su di un piccolo rotore per TV.  Il risultato ottenuto da questo lavoro è stato migliore di ogni mia più rosea aspettativa ed invito gli OM autocostruttori a sperimentare ed a perfezionare questa mia realizzazione. Circa i costi, escludendo i tubi in PVC, le cassette ed il cavo, i componenti più costosi sono il condensatore variabile a spaziatura larga ed il radiocomando che non costa poi tanto. Il mercato  aeromodellistico offre infatti il trasmettitore ed il ricevitore a due canali in FM funzionanti nella gamma dei 40–41 Mhz con due servocomandi, a circa 60/70 €. Per concludere, i costi (contenuti) ed il lavoro (divertente) necessari per dare corpo a questa realizzazione possono permettere, come al sottoscritto, di utilizzare la gamma degli 80 metri, altrimenti preclusa a causa dello spazio necessario per installare una filare che è l’unica antenna che può competere con una loop-magnetica; per esperienza posso asserire che un’antenna verticale per auto, caricata ed accorciata per questa gamma, rappresenta quasi un carico fittizio. Ma la cosa più importante che si ottiene, è la soddisfazione che si prova nel vedere realizzato un oggetto che, nella sua relativa complessità, risponde perfettamente alle attese. Un’ultima considerazione: un trasmettitore per radiocomandare un aeromodello è progettato per controllare un dispositivo elettromeccanico che può, in linea d’aria, essere anche a 1 Km. di distanza dal ricevitore. Credo quindi che abitando in un appartamento di 6 piani, è possibile al 5° piano, considerando l’assorbimento della radiofrequenza nell’interno del fabbricato, radiocomandare un’antenna collocata sul tetto o terrazzo dello stesso. Altrimenti sarà necessario trasferire all’esterno della propria abitazione il segnale del TX per radiocomando, per mezzo di un’antenna opportunamente installata all’esterno dell’appartamento.

Di seguito elenco i parametri più significativi dell'antenna da me realizzata:

- Forma del loop: circolare

- Diametro del cavo in rame: cm.1,5

- Diametro del loop: cm.200,00

- Frequenza di lavoro: Mhz 3,5

- Potenza del TX: max W 300 in SSB

- Perimetro del loop: mt. 6,283

- Efficienza in percentuale: % 4,456

- Efficienza in dBd: -13,901

- Range di frequenza con max SWR 1:1,6

- Diametro del loop di accoppiamento: cm. 40,00   

- Perimetro del loop di accoppiamento: mt. 1,257        

- Valore della capacità totale: pf. 350

- Valore del condensatore variabile: pf. 250

- Valore della capacità fissa: pf. 100

- Frequenza di risonanza del loop: Mhz 23,517  

Sono disponibile per qualsiasi chiarimento.