ANTENNA DELTA LOOP PER LA BANDA DEI 6 METRI (50 MHz) (by Daniele IZ7CFF)
La Delta Loop, come tutte le antenne Quad, è un’antenna composta da una spira di filo, alimentata da un cavo coassiale. Visto che il radiatore non è di forma circolare, la polarizzazione varia in base al punto d’ingresso della linea di alimentazione. L’impedenza caratteristica della Delta Loop, presenta un valore di circa 125 ohm, mentre il suo guadagno è di circa 1,4 dBd (3,5 dBi riferito all’isotropico).
Rispetto al dipolo semplice, la larghezza di banda di un’antenna Delta Loop è doppia. Anche la resistenza d’irradiazione è doppia. Grazie alla sua forma chiusa, la Delta sfrutta la componente magnetica dell'onda ed i disturbi, generati dalle cariche elettrostatiche, vengono dunque sensibilmente attenuati. L’antenna risulta cortocircuitata a massa in corrente continua, dunque le scariche elettrostatiche innescate da eventuali fulmini, non possono causare fenomeni di cariche indotte.
La Delta Loop ha il vantaggio, rispetto alle altre Quad, di poter essere installata verticalmente tramite una staffa posta ad uno dei tre vertici. In questo modo l’antenna può essere posizionata anche ad altezze inferiori, mantenendo un buon rendimento ed un basso angolo d’irradiazione.
Direzione della corrente che scorre nella Delta Loop.
Il punto con maggior corrente è il punto d’alimentazione (feed)
Polarizzazione della Delta Loop
Se l'alimentazione è fornita sul vertice inferiore, oppure al centro del lato superiore, allora la polarizzazione sarà orizzontale. Se invece l'alimentazione è fornita su uno dei due lati, ad una distanza di 1/4 λ dal vertice inferiore, allora la polarizzazione sarà verticale.
Misure
L’antenna che ho realizzato è configurata in polarizzazione orizzontale, quindi l’alimentazione viene fornita sul vertice basso del triangolo. La misura dei tre lati è la medesima, visto che si tratta di un triangolo equilatero, e la lunghezza di ogni lato è pari a λ/3=2m .
Adattamento d’impedenza e alimentazione del loop
L’impedenza dell’antenna è di circa 125 Ohm, quindi non si può alimentare l’antenna con un cavo coassiale con impedenza a 50 Ohm. Bisogna dunque inserire tra punto di alimentazione (feed) e cavo coassiale di discesa, un adattatore d’impedenza.
L’adattatore d’impedenza più efficiente, e facile da realizzare, è senza dubbio lo stub ad 1/4 λ di cavo coassiale con impedenza caratteristica adeguata. Nel nostro caso si utilizzerà uno stub con cavo a 75 Ohm di tipo RG-59.
Calcolo dello stub
Frequenza di risonanza f=50MHz
La lunghezza d’onda dunque è di 6 metri. Il
fattore di velocità del cavo RG-59 è di 0,66 , quindi si ottiene la lunghezza dello stub con la seguente formula :
Dunque la lunghezza dello stub a 1/4 λ in RG-59 è di 0,99 metri .
Realizzazione pratica
Per la realizzazione pratica dell’antenna, ho utilizzato materiale proveniente da negozi di materiale elettrico, ferramenta e centri per il bricolage. I tratti laterali del loop, sono realizzati con tubi (diam. 20 mm) di comune alluminio anodizzato di lunghezza pari a 2 m, ai quali ho praticato due piccoli fori (diam. 2mm), uno ad ogni estremità.
La parte più complessa della realizzazione è la costruzione della staffa. Bisogna procurarsi due piastre di acciaio zincato, alluminio o materiale isolante e resistente come il plexiglass di adeguato spessore (preferendo quest'ultimo). Si deve procedere fissando i due tubi alle piastre, utilizzando per ognuno due collari per uso idraulico di adeguato diametro. Si tenga conto che la distanza tra i due vertici superiori deve essere pari a 2 metri. Nel caso le piastre di supporto siano in materiale conduttore, come l’acciaio, si devono interporre tra i tubi e i collari dei gusci ricavati da tubo isolante in PVC per impianti elettrici da 20 mm di diametro. I gusci vengono ricavati sezionando longitudinalmente quattro tubetti di 4 cm (consiglio di ricoprire i tubi di nastro isolante e successivamente di porvi i gusci in PVC).
Fissare due staffe per antenne televisive al centro delle piastre, facendo attenzione a non creare dei contatti elettrici tra le viti, o altre parti metalliche, e i tubi dell’antenna. Tagliare uno spezzone di 2 metri di filo isolato, con sezione di 2 mm, e intestarlo con due capicorda. Avvitare il filo, con viti autofilettanti di adeguato diametro (4 mm), sui fori praticati alle estremità superiori dei tubi (ricordandosi di limare bene la superficie di alluminio per eliminarne l’anodizzazione, prima di effettuare il fissaggio).
Tagliare due piccoli spezzoni di 5 - 6 cm di filo al massimo, e intestarli con dei capicorda su un solo capo. Fissare gli spezzoni alle estremità inferiori dei tubi (punto di alimentazione dell’antenna), avvitando i capicorda sui fori precedentemente praticati (dopo aver eliminato l'anodizzazione). Praticare ad una scatola stagna per impianti elettrici (150x110x70), due fori di cui uno adatto al fissaggio di una presa da pannello SO-239, oppure N, e l’altro adatto a far passare il capo del cavo RG-59 da collegare al loop.
Tagliare 0,99 m di cavo RG-59, spellarlo di 2 cm per capo e saldare un estremità alla presa da pannello SO-239 (centrale e massa). Avvolgere il cavo RG-59 in aria su più spire affinché possa essere alloggiato nella scatola stagna. Far fuoriuscire dalla scatola l'estremità non saldata e fissare il centrale del cavo ad uno dei due spezzoni di filo elettrico posti alla base dell’antenna, e la calza all’altro spezzone, utilizzando una morsettiera (Mammut) per impianti elettrici.
Collegare alla presa SO-239 il cavo di discesa, e provare il corretto funzionamento dell’antenna. L'antenna ha una larghezza di banda elevata. Se il R.O.S. supera il valore di 1,5:1 alla frequenza di 50 MHz, si proceda accorciando o allungando i due spezzoni di filo nel punto di alimentazione (non modificare la lunghezza dello stub in cavo RG-59).
Sigillare con abbondante silicone di ottima qualità, tutte le connessioni elettriche (i capicorda e la morsettiera), tutte le viti e le componenti di materiale ossidabile (collari e supporti). Consiglio anche di praticare uno o due piccoli fori nella parte inferiore della scatola stagna per far defluire l’eventuale condensa.
Diagramma d'irradiazione orizzontale dell'antenna
Risultati
Con questa antenna ho effettuato collegamenti con tutta l’Europa, spingendomi fino in Svezia (QRB 2100 km). Durante le ottime condizioni propagative verso sud, sono riuscito ad effettuare collegamenti DX con segnali forti e stabili con buona parte del Sud Africa (QRB 7450 km), ricevendo ottimi rapporti tra 5-7 e 5-9 (trasmettendo con soli 40W).
Visti gli ottimi risultati e la spesa molto contenuta, consiglio a tutti la costruzione di questa antenna, che pur non potendo competere con antenne direttive a più elementi, riesce comunque a farci sfruttare a pieno la propagazione, regalandoci ottime soddisfazioni.