Antenna VHF "Sperrtopf"


Questa antenna, brevettata nel 1937 e successivamente ripresa da un radioamatore svizzero, si caratterizza per la costruzione robusta e per l'assenza di un piano di massa. Dopo la costruzione della ground plane mi sono incuriosito verso questo progetto, fino a decidermi ad affrontare la realizzazione.

Materiale occorrente:

Come funziona
Il funzionamento è molto simile a quello delle cosiddette J-Pole. La parte superiore, della lunghezza di mezza onda, costituisce la parte radiante, mentre la parte inferiore, lunga un quarto d'onda, serve ad adattare l'impedenza dell'antenna con il trasmettitore. La teoria ci dice che un radiatore a mezz'onda alimentato ad un estremo ha una impedenza elevatissima, qualche migliaio di ohm. Bene, la parte bassa della sperrtopf è una linea a 1/4 d'onda aperta da un lato; in pratica viene utilizzata come "trasformatore variabile". Al suo estremo aperto l'impedenza è altissima, paragonabile a quella del radiatore, e scende gradualmente fino a zero nel punto di cortocircuito. Esiste quindi un punto intermedio che presenta i nostri fatidici 50 ohm, ed è proprio in quel punto che applicheremo il segnale proveniente dal trasmettirore. Per curiosità in fase di realizzazione dell'antenna ho costruito una specie di stantuffo con contatti striscianti al fine di verificare cosa succede spostando il punto di alimentazione. Così facendo varia anche la lunghezza del quarto d'onda e del radiatore, quindi ho dovuto arrangiarmi con accrocchi improbabili per mantenere le giuste lunghezze (tubi scorrevoli, mollette da bucato... ). I risultati confermano la teoria, e la lunghezza di 90 mm. dal punto di cortocircuito a quello di alimentazione, pur non essendo molto critica, è senza dubbio corretta.

Costruzione


La prima fase per la realizzazione dell'antenna passa per l'approvvigionamento dei materiali. Il tubo di rame crudo si acquista presso le rivendite di materiale idraulico; quello da 33mm in ottone cromato viene utilizzato dagli idraulici per collegare lo scarico dei sanitari ai tubi incassati nelle pareti; lo si trova in barre da un metro. Per la bulloneria in ottone occorre passare dal ferramenta; cavo e PL dal cassetto delle cianfrusaglie, il restante materiale è affidato alla disponibilità del momento. Ad esempio, la rondella alla base è ricavata da una barra di rame da 40x8 mm utilizzata negli impianti elettrici industriali, ma all'occorrenza puo' essere realizzata anche con della normale lamiera di rame o ottone. Il distanziatore isolante è stato ricavato al tornio da una barra di nylon che si trova in ferramenta o nei negozi di bricolage, ma può essere utilizzato anche del pvc, teflon, persino i taglieri in materiale plastico. E' necessaria una buona precisione dimensionale, il tubo da 10mm deve entrare con una certa forza nella rondella e nel distanziatore, e questi devono a loro volta entrare nel tubo da 33 forzandoli. La rondella è saldata al tubo da 10mm e fissata con dei rivetti a quello da 33. Occorre verificare che il materiale scelto per l'isolatore sia "trasparente" alla radiofrequenza. Assemblata l'antenna, la lettura del rosmetro non deve cambiare togliendo o rimettendo al suo posto l'isolatore.

La chicca
L'antenna è finita. Per una installazione fissa le cose possono rimanere così, ma per la "portatilità" è necessaria una ulteriore lavorazione che consiste nel rendere smontabile l'antenna. Perciò ho segato il tubo da 10mm appena oltre la sezione di adattamento, e praticato un ulteriore taglio a metà del tubo rimanente. Al tornio ho preparato due dadi M6 in ottone in modo che entrassero a forza nel tubo da 10, così come le teste delle viti M6 in ottone. Centrati il piu' possibile, le viti e i dadi sono quindi stati saldati a stagno. Il risultato è di aver ottenuto tre sezioni avvitabili tra loro, da riporre nella sacca del treppiede fotografico che uso solitamente. Con la modifica l'antenna si è allungata di qualche millimetro, senza modificare in modo apprezzabile la risonanza nè rendere necessario accorciare l'ultima sezione.

Come va
Con le misure riportate sullo schema l'antenna risuona in banda VHF sui 144 MHz. Il rapporto ROS è praticamente 1 alla risonanza, la larghezza di banda è buona e consente l'utilizzo fino a quasi 150 MHz. La polarizzazione è verticale, con radiazione omnidirezionale. L'antenna è elettricamente in cortocircuito quindi non ci sono problemi di elettricità statica. Per quanto riguarda le prestazioni direi che sono ottime, dal momento che sono riuscito a collegare da dentro casa tutti i ripetitori per i quali solitamente uso la yagi installata sul tetto. Per contro sembra funzionare male in terza armonica, ovvero a fronte di un ros accettabile in uhf l'antenna è piuttosto sorda.

Eccola ultimata






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