Antenna 144 Mhz - 432 Mhz

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LA GENESI DI QUESTA ANTENNA è lunga e complessa, ma cerchero di riassumerla nel modo piu breve possibile: dal QTH di campagna con la modesta GP 144 autocostruita (e con la piccola potenza del palmare), non è possibile collegare alcun digipeater packet.Da qui l'esigenza di una antenna migliore per la banda dei 2 metri. L'esperienza della costruzione dell'antenna Cheng-Cheng 144 (vedi Radio Rivista 6/87 e 2/88) mi ha spronato alla costruzione di un'altra antenna, che a differenza della Cheng-Cheng (lunga e pesante, anche se eccellente, ottimizzata com'è per il massimo guadagno, ma con una banda passante un po' limitata) doveva essere leggera, semplice e, sacrificando il guadagno, corta e quindi offrire poca resistenza al vento (il QTH di campagna è molto ventoso). Quindi il primo pensiero è stato un'antenna a tre (o forse quattro) elementi a spaziatura costante (circa 0,2 d'onda), senza troppe pretese, facile, semplice, sicura; ... poi il ricordo di un'antenna cinque elementi particolarmente corta, l'Hy-Gain model 25.Questa antenna (commercializzata circa trent'anni fà) è lunga circa 1,5 metri (solo circa 30 centimetri in più di una quattro elementi a spaziatura costante classica), promette 9 dB di guadagno con un rapporto F/B da 15 a 25 dB ed una resistenza di 0,42 kg ad un vento di 160 km/h: ha una piccola complicazione nel fatto di avere tutti gli elementi isolati dal boom ed un accoppiamento del tipo hair-pin, ma comunque di non troppo difficile realizzazione.Per queste ragioni mi sono quindi largamente ispirato a questa antenna, sia come dimensioni che come sistema d'isolamento degli elementi dal boom. Ma ... l'appetito vien mangiando.Dopo la realizzazione dell'antenna per i 144 e con la già citata esperienza delia Cheng-Cheng, perche non aggiungere una yagi per 432? Detto fatto, e ho quindi aggiunto sul boom dell'antenna già realizzata una otto elementi per i 70 cm.
---------------------------------------------------------------------------------Descrizione meccanica------------------------------------------------------------------------------------------ Poichè le due antenne sono completamente separate ma meccanicamente simili, la descrizione di una e valida anche per l'altra (salvo le dimensioni, che so no date in tabella 1 e disegno 1). Il boom è un quadro di alluminio, 25x25 mm, di 1600 mm di lunghezza totale, scelto per le evidenti facilitazioni meccaniche rispetto al tondo, ed e comune alle due antenne.Tutti gli elementi passivi (riflettori e direttori) sono di tondo d'alluminio di 5 mm di diametro; i dipoli, invece, sono di tubo d'alluminio 10 mm.Il fissaggio degli elementi è effettuato per mezzo di parallelepipedi di materiale plastico (va bene qualunque materiale, ma poichè è necessaria una lavorazione meccanica sugli stessi, è sconsigliato il perspex, poichè molto fragile); vedere (foto 2) (dipolo e hair-pin per 144 MHz) che chiarisce abbastanza bene la situazione.Gli elementi sono bloccati nei parallelepipedi con una vite Parker inossidabile (salvo i dipoli, che sono, ovviamente, separati e quindi fissati con due viti); i blocchetti sono a loro volta fissati al boom con una vite e dado 4M inossidabile.Una scanalatura realizzata nel blocchetto di plastica, e larga come il boom, permette il fissaggio stabile con una sola vite (vedere sempre la (foto 2).
--------------------------------------------------------------------------------Accoppiamento Hair Pin------------------------------------------------------------------------------------------ L'elemento attivo è un dipolo aperto. L'accoppiamento con la discesa è realizzato con il sistema hair-pin (derivato dal Delta-match). Vedasi nelle (foto 3 e foto 4), rispettivamente l'hair pin completo di alimentazione per i 144 e per i 432 MHz.Con questo sistema l'impedenza di alimentazione può essere scelto con continuità da meno di 200 a piu di 450 ohm (vedere (tabella 2) e (disegno 2) che mostra un semidipolo); nel caso di discesa a 52 ohm si alimenterà dipolo e hair-pin tarato a 200 ohm attraverso un balun mezz'onda 1:4 che sarà fissato al boom (disegno 3).La lunghezza totale del balun (realizzato nello stesso cavo a 52 ohm della discesa) è 771 mm per i 144 MHz è 257 mm per i 432 MHz. Vedasi nella (foto 5) il balun 432. Esso è del tutto simile a quello per i 144; in questa foto si vede molto bene anche l'hair-pin e il sistema di fissaggio degli elementi ai blocchetti di plastica.La discesa può essere collegata direttamente al dipolo (come da disegno: e la soluzione Hy-Gain) oppure attraverso un PL (come ho fatto io, vedere (foto 3 e foto 4); in questo caso curare che il collegamento PL -semidipolo sia il più corto possibile. Posizionando il PL ricordare che la discesa può essere piuttosto rigida e quindi prevedere lo spazio per il suo passaggio.
-------------------------------------------------------Tabella 2 - Dimensioni del dipolo e hair-pin [mm] Riferirsi al disegno 2----------------------------------------------------------------
---------------------200 ohm...300 ohm....450 ohm
Per 145 MHz

Dimensione X .............63..............69..........73
Dimensione Y ............440...........435 .........430
Dimensione W ...........120...........120..........120
Dimensione Z .............45.............45...........45

Per 432 MHZ

Dimensione X .............21.............23 ............24
Dimensione Y ............151...........149...........147
Dimensione W ............40.............40............40
Dimensione Z .............25.............25............25
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- L'hair-pin è realizzato in barretta filettata d'ottone 12) 4 x 135 mm per il dipolo 144 e da viti 4M x 50 inox per i 432; la barretta,o la vite, attraversano perpendicolarmente gli elementi in prossimità del boom (e la quota Z nel (disegno 2) e sono bloccate con dadi e rondelle inox; all'altra estremità di queste due colonnine altri dadi e rondelle bloccano il filo di rame 12) 3 mm usato per il cortocircuito (a distanza "X" dal dipolo).Per ragioni di rigidità meccanica è consigliabile collegare i due semidipoli all'interno dei blocchetti con una barretta di materiale isolante forzata all'interno degli stessi. Le foto chiariscono questi particolari, la parte piu complessa dell'antenna.Le due antenne (montate singolarmente) non sono assolutamente critiche e reagiscono rapidamente ed in maniera evidente alle eventuali regolazioni che si dovessero rendere necessarie dopo la loro realizzazione: lasciare quindi i dipoli leggermente piu lunghi di quanto indicato (circa 10 mm per i 2 metri; poco meno per i 70 cm). Con i valori dimensionali indicati per l'Hair-pin verificare che l'antenna risuoni alla frequenza voluta (dovrebbe risuonare, in effetti, ad una frequenza piu bassa poichè i dipoli sono stati volutamente lasciati piu lunghi): portarla in risonanza tagliando piccole sezioni dei dipoli, un poco alla volta, controllando sempre i valori di ROS.Ottenuto il miglior accordo possibile ottimizzarlo con l'adattamento dell' Hair_pin avvicinando o allontanando il filo di cortocircuito.I valori di ROS delle due antenne così realizzate sono mostrati in (tabella 3 e 4), (misure effettuate ogni 500 kHz), rispettivamente per la cinque elementi 144 e la 8 elementi 432. Da notare il buon accordo (entro mezzo punto ROS) dell'antenna per i 70 cm lungo tutti 6 MHz della banda.Queste rilevazioni sono state effettuate per ogni singola antenna: durante le misure di un'antenna l'altra è stata asportata dal boom. La (tabella 5) mostra invece i ROS delle due antenne che convivono sullo stesso boom (la discesa dell'antenna inutilizzata era presente, ma aperta).Dopo un leggero adattamento dei rispettivi hair-pin se per i 70 cm i valori del ROS sono restati sostanzialmente invariati, per l'antenna dei 2 metri non è stato possibile far meglio di quanto tabellato; evidentemente la presenza così vicina dell'antenna dei 432 influenza negativamente le prestazioni dell'antenna per la banda inferiore.Questa degradazione, anche se strumentalmente evidente, non influenza più di tanto le prestazioni che soddisfano più che egregiamente le richieste iniziali di un'antenna che, ricordiamo, doveva solamente permettere il collegamento con il più vicino digipeater...

Giacomo Ameri - IK1FJH - Rewritten I1WQR