HF - Dipolo caricato al centro

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Alcune belle realizzazioni di IZ1NER:

Dipoli caricati al centro per i 40m, 80m e 160m.

 

Dipolo caricato  per i 40m   di soli 10,5m

Dipolo caricato al centro con una bobina unica dove il cavo coax va ad alimentare la stessa.

Premessa:

quando si carica induttivamente un antenna sia stilo verticale che dipolo orizzontale, il miglior punto dove caricare, e nel punto di alimentazione, questo perchè mantenendo la lunghezza fisica dell' antenna e spostando il punto di applicazione della carica, il valore della bobina aumenta tanto, quanto più ci si allontana dal punto di alimentazione.

Cioè se facciamo una carica ad 1m sarà di valore 'X' ma se la carica la spostiamo a 2 metri aumentera' di valore e via se la facciamo agli estremi sara la massima, per far risuonare il dipolo di quella lunghezza a quella freq, se invece carichiamo al centro mantenendo la lunghezza fisica del dipolo identica, risuonerà alla freq. scelta con la minima carica induttiva, questo significa che se ce meno carica induttiva sullo stesso tratto fisico di conduttore, che l'antenna possiede meno perdite. Quindi ricapitolando, caricare al centro comporta meno perdite, poi non necessita di fare il bal-un perché alimentando sulla bobina il polo caldo ed il freddo si trovano in corto e quindi allo stesso potenziale verso terra , perché un tratto di bobina centrale intercorre tra il polo freddo ed il caldo fungendo da adattatore di impedenza come se fosse un hairpin.

Quindi gia ci sono tre vantaggi a caricare al centro

1    che la carica induttiva è minore,

2    fa da adattatore di impedenza come un hairpin, e si sa che se le antenne sono molto accorciate variano anche l impedenza da 50 Ohm ad altri valori ad esempio se l antenna e raccorciata e carichiamo a meta braccio poi nel punto di alimentazione dobbiamo anche risolvere il problema della diversa impedenza, cosa che invece in questo caso e già risolta.

3    non necessita di simmetrizzatori o bal-un.

La bobina centrale è costruia con cavo da elettricisti da 2,5 su un supporto cilindrico di 6cm e lungo 15cm.

La bobina e composta di 12 + 12 spire quindi 24 totali, però la bobina va stirata nel centro di 5 cm tale stiramento fa sembrare 2 bobine di 12 spire l'una, ma in realtà la bobina e unica e solo stirata , quindi c'è connessione elettrica tra le due mezze bobine di un tratto rettilineo della bobina stessa di 5cm le due semibobine sono lunghe 4,5cm . quindi ricapitolando bobina con cavo da 2,5 su supporto da 6cm lungo totale 15cm dove vi e una parte centrale rettilinea di 5cm e poi 2 semibobine di 12 spire serrate lunghe 4,5cm , nel mio caso il cavo elettrico che uso per le bobine poi prosegue nel braccio senza interruzione quindi ho calcolato una misura totale di filo per fare tutta l antenna di pezzo compreso il cavo avvolto in tutta la bobina centrale, una volta calcolata la misura o preso la meta e l ho messa al centro dell supporto e poi ho fatto le 2 semibobine e finite ho proseguito col cavo per realizzare il braccio che viene lungo 5,20m poi gli isolatori terminali. 

Come collegare la bobina col coax .

Il punto di alimentazione deve essere simmetrico sulla bobina sia da un lato che dall'altro, va ricercato facendo varie prove, nel mio caso si trova a 0,5 o mezza spira cioè, dalla parte centrale stirata di 5cm iniziano le due semibobine, esattamente a mezza spira da un lato e anche dall'altro si salda il polo caldo ed il freddo, ovviamente una da un lato e l'altro dall altro, prima di saldarli pero vanno messi degli spilli per trovare il punto esatto e poi appena si e trovato vanno rimossi e saldati definitivamente.


Dunque l'antenna presenta ros di 1.2 ed ha una larghezza di tutta l intera banda fonia, quidi direi che e soddisfacente , in oltre l ho provata in qrp con 817 a 2,5m di altezza dal suolo e ho avuto esiti a dir poco entusiasmanti, sempre tenendo conto che e una antenna di soli 10,5m rispetto ai 20m di una full size.


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Dipolo per gli 80 metri (di soli 25,6 mt) caricato al centro.

 

Dipolo raccorciato per la gamma degli 80m.  

L'antenna è lunga 25,60m, la carica induttiva avviene su una bobina unica centrale dove andiamo successivamente ad alimentare simmetricamente, lasciando un tratto centrale della stessa a fare da adattatore di impedenza e nello stesso tempo da simetrizzatore. 

La bobina centrale di diametro 100mm è unica ma e stirata al centro di 5cm , in realtà si costruisce gia stirata.

Si parte dal centro, con del cavo elettrico  da 1,5mm si inizia a fare la parte stirata di 5cm, si fora il supporto e si fa passare all interno del cilindro le 2 parti e poi  si inizia a girare le spire delle bobine . sono 9spire per parte , quindi una bobina di 18 spire totali stirata al centro di 5cm.

Le spire vengono serrate, quindi attaccate senza spazio tra loro e alla fine le 2 semibobine vengono lunghe 3cm. Cadauna,.ci vuole circa 6m di cavo elettrico, tanto per dare un indicazione. Alla fine delle bobine si rifora il cilindro e si fa nuovamente passare attraverso lo stesso i terminali delle semi bobine a questo punto avremo il cilindro attraversato da 4 fili di bobina 2 terminali e 2 centrali dove ce lo stiramento, proprio lo stiramento compreso i 2 tratti centrali unitamente a circa mezza spira per parte, costituiscono il nostro hairpin che accordera il dipolo raccorciato, questo perche i punti simmetrici di alimentazione sulla bobina stessa si aggirano circa a mezza spira per parte dll inizio delle 2 semi bobine, di conseguenza le 2 mezze spire che restano , assieme ai tratti che centralmente attraversano il cilindro piu il tratto di stiramento centrale,  sono il nostro haipin . ricordo che un hairpin e un adattamento di tipo induttivo, e quindi il dipolo radiante deve essere leggermente capacitivo e quindi piu corto della freq di risonanza, cosa inversa invece col gamma match che e un adattamento capacitivo e necessita di un dipolo leggermente induttivo quindi un po piu lungo, infatti se osserviamo le antenne yagi per uhf o vhf. 

Quelle col gamma match vediamo il dipolo radiante piu lungo del primo direttore, mentre gli adattamenti ad hairpin notiamo che il dipolo radiante e piu corto del primo direttore. Ora tutto questo discorso per dire che siccome il dipolo in questione e un dipolo raccorciato e caricato , quale miglior adattamento vi e se non un hairpin che per portare in accordo il dipolo lo fa vedere fisicamente gia piu corto.

Di conseguenza il fatto di caricare al centro , mi ripeto ma necessario, presenta 3 vantaggi se non 4,  non appesantiamo i bracci con cariche perche e tutto risolto centralmente il carico induttivo e il minore possibile, spostando il carico sul braccio a parita di lunghezza si ottiene maggior valore di induttanza, quindi piu perdite , non si ha piu bisogno di bal-un perche e simetrizzato dall hairpin  ,che nello stesso tempo risove il problema dell adattamento di impedenza. Finito la spiegazione passiamo a riepilogare i dati costruttivi: allora 2 semi bobine di 9 spire lunghe 3cm diametro 10cm stirate di 5cm fatte con cavo da 1,5mm  ed i bracci di cavo di acciaio zincato da 3mm lunghi 12,80m l antenna risuona a 3.700 la larghezza di banda e stretta come tutte le antenne caricate, quindi per fare l intera gamma necessita di un colpo di accordatore , qualora si esca dalla banda passante dell antenna. I punti di alimentazione sulla bobina vanno ricercati sperimentalmente, io ho saldato delle puntine da disegno , ho trovato i punti e dopo le ho rimosse saldando in maniera definitiva i fili. Ultima cosa dal pl da pannello i collegamenti sulla bobina avvengono sempre con cavo elettrico da 1,5mm e ripeto a circa mezza spira. 

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http://www.i1wqrlinkradio.com/antype/ch6/chiave127.htm

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Dipolo per i 160 metri (di soli 40 mt) caricato al centro. 


Dipolo caricato al centro per i 160m di soli 40m di lunghezza,quindi circa il 50% di raccorciamento. 

L antenna è  caricata, e la  scelta è stata di caricarla al centro e di fornirle 2 bracci di cavo di acciaio zincato di 3mm di sez., lunghi 20m cadauno.

La bobina centrale è unica, quindi anche se dalle immagini sembrano 2 bobine, bisogna sforzarsi di vederla come unica e precisamente stirata esattamente al centro di un tratto rettilineo di 5cm, è fatta di cavo di rame da 1,5mm da elettricisti e sono 15+15 spire quindi 30 totali stirate al centro di 5cm , sono avvolte su un supporto da 125mm il contatto terminale della bobina ai bracci avviene tramite contatto meccanico inserendo il capo della bobina nel morsetto di strettoio del braccio di antenna di acciaio.

Per alimentare la bobina, si usa un PL da pannello dove fuori escono sia il polo caldo che freddo mediante 2 spezzoni di cavo da 1,5mm questi spezzoni inizialmente sono forniti di 2 puntine da disegno saldate agli estremi, in modo da punzecchiare la bobina e trovare il punto ottimale per alimentare la bobina stessa.

E' ovvio che il punto va ricercato in modo simmetrico, cioè se proviamo ad inserire la puntina ad 1 spira da un lato anche dall'altra parte la dobbiamo inserire ad 1 spira, con un po' di pazienza si trova l'accordo ottimale. In questa realizzazione  si trova a circa ½ spira,  questo accordo va ricercato per il minimo ros, disinteressandosi della freq. di lavoro dell'antenna, trovato l'accordo, allora si taglieranno i bracci a misura per portare l antenna alla freq. di lavoro desiderata, ed infine se è il caso si ritoccheranno i punti di alimentazione. 

Quando tutto funziona, si rimuovono le puntine e si salda in maniera definitiva , si mette un po' di silicone e l'antenna è finita.

 


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www.i1wqrlinkradio.com/antype/ch6/chiave127.htm

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