INVITO ALLA COSTRUZIONE DELLE ANTENNE DI DJ9BV PER 144 E 432 MHZ
PREMESSA:
Ai partecipanti del convegno eme italiano del 2000, ho solo da dire che quello che leggerete qui, è solo una versione più precisa dal punto di vista dei contenuti, rispetto a quella che ho distribuito al convegno, questo scritto è pubblicato su Radio Rivista nel numero di Aprie 2000 .
Viene qui presentato un lavoro che può essere considerato la parte pratica dell'articolo apparso su Radio Rivista 1/98 della relazione di DJ9BV, presentata anni fà a Casinalbo.
Per il momento mi limito alle yagi per 144 e 432 mhz, poichè quelle per i 50 e 1296 verranno trattate in un secondo articolo.
Questo lavoro è dedicato a chi come mè voglia fare una certa esperienza costruendo delle antenne, che possono competere con modelli commerciali, senza spendere dei capitali e ampliando le proprie conoscenze.
Essendo in possesso di una formazione adatta, ritengo con questo scritto di dare a chi con la meccanica non ha nulla a che fare, dei suggerimenti, portando a vostra conoscenza la mia esperienza personale.
I processi che descrivo nella seconda parte possono essere applicati a qualsiasi altro tipo di antenna yagi per vhf o uhf costruibile in casa, per quanto riguardano i preparativi per la costruzione e le successive lavorazioni meccaniche.
LE CARATTERISTICHE:
Le caratteristiche salienti di questa antenna sono :
- Massimo guadagno per ogni lunghezza di boom data.
- 50 ohm di impedenza e un semplice metodo di alimentazione per mezzo del dipolo ripiegato.
- Usando il dipolo ripiegato diminuisce il rumore captato dall'antenna e si possono ascoltare segnali (DX,EME,MS) anche con antenne corte.
- Diagrammi d'irradiazione con bassi lobi secondari.
- Semplicità di costruzione rispetto ad altre antenne.
- Progetto modulare(prime serie).- Se ben costruite potremo avere un basso scostamento dai dati dichiarati dal progetto originale.
I PREPARATIVI PER LA COSTRUZIONE:
Le DJ9BV devono essere ridisegnate ogni volta che si costruiscono, perchè è possibile personalizzarsele, in modo da non trascurare la robustezza e dove sia richiesto anche il minimo ingombro per essere facilmente trasportate per le operazioni in portatile, questo processo è chiamato: INGENIERIZZAZIONE; in pratica una volta scelta la lunghezza dell'antenna, bisogna dargli anche la forma e calcolare la correzione degli elementi.
Io ho preso dei fogli di carta e li ho incollati fino a che non ho ottenuto una lunghezza sufficiente a fare lo schizzo in scala 1/10, dove poter vedere e dimensionare un boom adatto.
IL BOOM:
Dopo aver deciso quale antenna fare e comprato il materiale, mettere in squadra i lati estremi del boom, se non fatto al momento del taglio dal grossista, contrassegnarlo in modo da sapere sempre quale pezzo si ha in mano es : DAVANTI, CENTRO, DIETRO oppure 1, 2, 3....ecc
Mettere il pezzo centrale del boom in morsa ed inserirvi gli altri pezzi usando delle ganasce in modo da non rovinarlo quando chiudo la morsa, prendere una bindella fissarla al boom e con squadra e punta da segno che potrebbe essere un chiodo o una vite autofilettante sufficentemente lunga da essere impugnata, tracciare le posizioni degli elemeti e dei fori delle viti che fisseranno le varie sezioni del boom tra loro, controllare le quote, sia in progressione che elemento - elemento con martello e bulino, fare l'impronta del preforo in centro al boom , questa operazione si chiama bulinatura, serve creare un invito per la punta da trapano, in modo da non farla scivolare durante la foratura, senza ricorrere ad un bulino da officina potremo usare il solito chiodo o una vite autofilettante.
Se si usano le boccole per isolare gli elementi che si trovano in fiera, preforare con una punta da 4 millimetri, poi con quella da 7 millimetri e togliere le bave ripassando il foro fatto con una punta piu' grossa, o con lo svasatore.
Il preforo da 4 millimetri va fatto perchè: si può riprendere con la lima in caso di errore di assialità del foro, e perchè la punta del 7 fà fatica potendo scivolare appena tocca il metallo e creare imprecisioni dei fori, fate attenzione perchè il truciolo assomiglia ad un coriandolo ed e' molto tagliente.
Se però noi vogliamo costruire piu' di una antenna, aspettare a forare e fare quanto segue: aprire la morsa e appoggiare al pezzo con le tracciature uno senza fissandoli insieme con del nastro di cata adesivo , pareggiarlo e con la squadra tracciare anche l'altro e cosi' a seguire e poi forare.
GLI ELEMENTI:
Gli elementi sono molto facili da preparare perchè dove li ho comprati li ho trovati già tagliati a 105 centimetri, però bisogna stare attenti perchè non tutti i riflettori hanno la stessa lunghezza, vedi le yagi delle VHF della prima serie.
Al momento del taglio mi sono accorto che l'alluminio ( Al Mg3 ) che useremo per gli elementi avrà poca elasticità è msimile a quello usato nelle Fracarro, sarà facilmente piegabile quindi occorrerà farsene una piccola scorta, cercare eventualmente del materiale piu' crudo ed elastico oppure usare il tipo S11 che è molto simile a quello delle antenne commerciali se userete l'S11 non so se sia elettricamente diverso dal Al Mg3.
Dopo avere tagliato gli elementi uno ad uno a misura con una sega da ferro con denti piccoli mettendoli in morsa, fasciandoli con uno straccio, fare una leggera sbavatura in modo che entrino nelle boccole prestando attenzione a non arrotondarli ed eventualmente squadrarli.
Ora non ci resta che assemblarli al boom e vedere quello che stiamo facendo venire alla luce grazie ai nostri sforzi.
Volendo spendere due parole sulle boccole che si trovano in fiera ho potuto notare che, come DJ9BV dice quando bisogna infilare gli elementi nel boom di usare un martello io l'ho fatto solo nell'antenna delle UHF perchè ho notato che il foro interno della boccola che ho usato nelle yagi per Vhf varia da partita a partita essendo particolari realizzati per stampaggio, nel caso delle boccole grosse dove gli elementi scorrono non dovete preoccuparvi anche se può sembrare un difetto potrebbe essere un pregio nel caso l'antenna ci cada dalle mani e l'elemento si pieghi, si sostituisce facilmente soprattutto se si è in portatile.
Se invece usate gli isolatori di I0JXX vanno scaldati cuocendoli in acqua in modo che i fori si dilatano e gli elementi entrino e raffreddandosi si blocchino.
IL BALUN:
Come ho detto prima questa antenna usa il dipolo ripiegato per adattare l'impedenza si ricorre ad uno pezzo di cavo coassiale, questo cavo non è il solito RG58 o RG213 ma RG142B/U, un cavo particolare, doppia calza argentata, dielettrico in teflon e conduttore centrale a filo unico argentato, ho visto che comunque piu' o meno assomiglia al'RG58 come dimensioni tranne che per la curva della sua attenuazione e per la potenza applicablile, io sconsiglio di fare prove per risparmiare usando RG58, ma spendere di piu' per un buon cavo e non piangerci sopra perchè l'RG142 costa attorno ai 5 euro al metro ma ne vale la pena.
Per quanto riguarda la preparazione del cavo osservare quanto segue: togliere la guaina esterna sfilacciare la calza ed intestare solo il centrale con dei piccoli capicorda,seguendo le quote date nei disegni di DC6GB, piegare le alette della staffa in modo che la calza sia aderente alle alette e stagnare con stagno argentato, anche se nelle mie foto in bianco e nero si vede che le ho fatte in modo diverso ma è preferibile usare il metodo descritto da DC6GB sopratutto se si vuole applicargli elevata potenza.
IL RADIATORE:
E'la parte piu' complicata da realizzare, si trova pero' in commercio in fiera, solo il pezzo di alluminio o si può avere anche il dipolo completo, già montato per i piu' pigri ma è quello che sconsiglio perchè non sarà possibile, mettervi mano in fase di taratura il che potrebbe rivelarsi una mancanza, al primo test effettuato non ho avuto problemi di stazionarie, io ho usato il radiatore da montare (vedi foto ).
Per realizzare i dipoli usando il tubo 8x1mm fare quanto segue si chiude da un estremità cercando di creare spazio per il foro dove andra messa la vite con cui otterremo il contatto elettrico, lo si riempie di sabbia infine lo si piega su una dima e si chiude dal'altra parte, oppure cercare un idraulico che abbia la piegatubi, io non l'ho mai fatto perchè ho sempre trovato i dipoli in fiera.
Attenzione alla spaziatura del dipolo dove andremo a fare le connessioni, deve essere di 15 mm.
LA SCATOLA DEL DIPOLO:
Riveste una certa importanza: perchè se non scelta bene può compromettere il lavoro, magari prima di un contest con infiltrazioni di acqua facendoci arrabbiare per uno stupido errore in fase di assemblaggio.
Nei miei modelli ho usato delle scatole in ABS della Rs non volendo usare grosse potenze, che all'interno hanno delle costole per contenere delle schede, ma a noi non ci interessano e quindi dovremo toglierle come segue, dovremo usare il trapano a colonna come se fosse una fresatrice, facendo lavorare il lato della punta da 4 alla massima velocità del trapano in modo da fonderle.
Nel caso usaste una scatola diversa dalla mia nessun problema io uso quelle della Rs perchè è vicino a casa mia, vi sconsiglio però quelle di derivazione per impianti elettrici per le loro sporgenze usare Tephlon o Derlin per operazioni QRO.
Comunque qualsiasi cosa usate, ho predisposto una dima non quotata per poter segnare le proprie quote in base alla scatola usata in previsione di grandi quantità.
I fori vanno fatti anche quelli ad alta velocità e tracciati con squadre e cerchiometro, è una dima per tacciare i cerchi, ho tentato di usare il compasso ma scivolava troppo.
Partiremo dal foro del connettore N e delle sue viti di fissaggio appoggiando la staffa in fondo a quello che diventerà il lato anteriore della scatola centrando il tutto.
Dopo aver montato il connettore e la staffa alla scatola, segneremo anche il foro per la vite che blocca il dipolo al boom, che ci servirà per fare i fori dei pressacavo che fermano il dipolo; adesso provare a montare il tutto edeventualmnte aggiustare i fori dei pressacavi in modo da non piegare il dipolo.
I fori del balun saranno gli ultimi ad essere fatti, procedendo come ho detto prima solo per antenne in vhf perchè in uhf il balun lo si piega nella scatola se si usa una scatola rettangolare, oppure fare due fori anzichè usare i pressacavo useremo la guarnizione plastica, non usate il silicone perchè al contrario della guarnizione non corrode e non si sbriciola quando la sigillerete.
GLI ATTREZZI PER LA COSTRUZIONE:
Da come si è potuto capire da quanto detto fino a ora l'attrezzo base per fare le antenne è il trapano, io uso uno a colonna del tipo da officina, su un banchetto dove posso lavorare da seduto, ho anche a disposizione un locale con la relativa attrezzatura.
Uso anche una piccola saldatrice ad elettrodo che mi serve a farmi le viti non a norma, per il resto ho poco da dire se non le basilari norme di sicurezza:
- indossare sempre un camice che abbia i polsini elasticizzati bene aderente ai vestiti.
- indossare sempre occhiali e guanti in cuoio, quando si taglia o si lavora al trapano.
- se saldate usate maschera e guanti in cuoio che arrivino a coprire buona parte dell' avanbraccio, se parte del polso rimane scoperto.
- soprattutto : mai avere fretta o essere assonnati l'infortunio e in agguato sempre !!!!
CONCLUSIONI:
Ora vorrei spiegare alcune cose che andrebbero valutate per farvi invogliare a costruirle, quando decisi di farmi due yagi per i 144 Mhz (le prime che ho fatto)iniziai a studiare le caratteristiche e scelsi le 10 elementi.
Personalmente io preferisco perdere in guadagno più che sul rapporto fronte retro, perchè almeno posso essere maggiormente schermato nelle direzioni indesiderate, quindi avere meno rumore con cui litigare e posso dimostraverlo dicendovi che sia in VHF che in UHF, la prima volta che le ho connesse alle radio, dal basso rumore in altoparlante mi sono detto :"mi è morta la radio !!!"
Costruire fà sempre bene al nostro portafoglio, errori compresi, con i soldi di una antenna commerciale se ne fanno quattro in casa, quindi se noi ci compriamo quattro yagi commerciali con quei soldi si fanno le antenne, la struttura di montaggio e si comprano ancora cavi e connttori di buona fattura, detto questo, spero di aver convinto qualcuno.
All'inizio del 2000 montai un pezzo di una antenna per le vhf, vedi foto, che ho tirato giu' dopo piu' di un anno, non ho avuto riempimento d'acqua della scatola del dipolo, ma solo 2 viti arruginitedato che non erano in materiale inossidabile, ho anche notato che dopo la pioggia le stazionarie salivano, ma questo era dovuto alla vicinanza del tetto.
Un ringraziamento a: I2FAK Franco, I1ANP Mario, IK3MAC Graziano, I5WBE Enrico, SM5BSZ Leif, IK5WJD Aessandro e a sua moglie per l'ottimo pranzo quando sono stato da loro e a I5TDJ per tutta la sua disponibilità e spero da lassu' possa apprezzare il mio piccolo lavoro.
Mi scuso se i disegni non sono molto chiari ma Autocad no c'è l'ho !!!
Se sei sicuro del lavoro fatto da tè VAI ALLA FOTOGALLERY per vedere gli errori che ho fatto io, poi se credi sia OK prova a fare il test con 1kw per qualche minuto e vedi quello che succede !
DA LEGGERE ASSOLUTAMENTE :
DUBUS TECHNIK 3:
- Gain and performance data of 144 mhz antennas .
- Gain and performance data of 432 mhz antennas .
- Yagi antennas for 144mhz . (prima serie per i 2 metri)
- High gain yagi for 432mhz .(prima e seconda serie per i 70 cm)
Tutti scritti da DJ9BV .
DUBUS TECHNIK 4:
- Open feed system for 432 yagi arrays by DJ9BV.
- folded dipole costruction for yagi by DC6GB.
DUBUS TECHNIK 5:
- A G/T study of two meter antennas by VE7BQH.
- Make more 432 eme contact by polarization rotation by G3SEK.
- Switchable polarization for cross yagis by DJ9BV.
- OPT2 yagis by DJ9BV. (seconda serie per i 2 metri)
- OPT70 yagis by DJ9BV. (terza serie per i 70 centimetri)
RADIO RIVISTA :
Gennaio 1998 :
La progettazione di antenne yagi di I4YNO .
Febbraio 1993
Effetto boom sulle yagi di I5TDJ .
1998
il taglia elemrenti di I4CIV .
