Antenna Log-periodica VHF Broadcasting
Freq. 87 - 108MHz
di Roberto Abis
IS0GRB
L'antenna che andiamo a costruire appartiene alla categoria delle antenne
direzionali ed a larga banda.
Per la sua costruzione mi sono avvalso delle formule presenti nel libro
delle Antenne di Nuova Elettronica.
La progettazione dell'antenna e' stata basata su:
-Utilizzo del boom originale di 94cm
(calcolato dal primo elemento posteriore al primo elemento anteriore)
-Medio guadagno
(il guadagno teorico e' di circa 9dB ad inizio banda, di circa 7dB
a centro banda e di circa 4-5dB a fine banda).
Cio' e' dovuto
al fatto che ad inizio banda vi sono molti piu' elementi direttori,
mentre a fine banda dopo l'8° elemento ve ne sono solamente 4.
-Lobo di irradiazione e ricezione largo, circa 25° + 25°
-Banda VHF da 87 a 108MHz con valore di TAU 0.97 ed angolazione elementi di 20°
Materiale occorrente:
-Antenna Log Periodica TV
marca EMME ESSE con boom lungo 94cm.
L'antenna in questione ha la particolarita' di avere il morsetto doppio
per il fissaggio in polarizzazione orizzontale e/o verticale ed una
piastrina di circuito stampato da applicare sul davanti dei boom dove sono
fissati 2 connettori, uno finto e l'altro di tipo F, in modo da collegare
il cavo interno tramite un connettore F all'antenna e non tramite vite di
fissaggio solita che col tempo tende ad ossidarsi e a dare falsi
contatti). In alternativa potete utilizzare un' antenna di altra marca se
non doveste trovare questo modello.
-n. 24 bacchette di ferro zincato o alluminio filettato da 4mm di diametro
e lunghe 1m
-n. 48 dadi passo 4mm
-1,2m di cavo RG-58
-n. 1 connettore PL-259 gia' ridotto adatto per cavo RG-58
-n. 1 adattatore doppia femmina SO-239
Attrezzattura occorrente:
-n.1 seghetto per metalli
-n.1 chiave esagonale passo 7
-n.1 pinza di medie dimensioni
-n.1 martelletto
-n.1 lima per metalli di medie dimensioni
-n.1 trapano, meglio se a colonna per fori di precisione, ma va anche bene
un trapano normale
-n.1 punta da 4mm per metalli
1. Cominciate a rimuovere
tutti gli elementi originali dell'antenna.
Potete aiutarvi con un martelletto.
2. Aiutandovi con la lima
pareggiate tutte le sbavature dei fori originali.
3. Preparazione degli elementi
- A. La misura degli
elementi reale e' calcolata dal bordo esterno del boom fino alla punta
(comprende quindi anche il dado di fissaggio anteriore, quello lato
elemento)
- B. La misura degli elementi da tagliare invece e' calcolata dalla
punta dell'elemento fino al bordo posteriore compreso lo spessore del dado
posteriore;
pertanto gli elementi da tagliare saranno lunghi:
lunghezza elemento reale +
(1.9mm (spessore scatolato) + 0.3mm (spessore dado posteriore))
quindi:
lunghezza elemento reale + 2.2mm
-i 2,2mm sono necessari per permettere il fissaggio corretto dell'elemento
fino all'altra parte dello scatolato
- C. Nel fissare
l'elemento nel retro non dovete farlo sporgere oltre lo spessore del dado.
La posizione ottimale e' quindi a raso del dado.
A questo punto, dopo aver avvitato il dado posteriore a raso, per montare
gli elementi tenete ferma la parte lunga dell'elemento con la pinza e
con la chiave da 7 stringete il dado anteriore, quello dalla parte
dell'elemento
L'antenna sara' composta da 12 elementi in banda VHF broadcasting
Di seguito le misure di lunghezza degli elementi:
1°
elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF:
misura reale 82.3cm
(misura da tagliare 84.5cm) (Frequenza di risonanza teorica
87.5MHz)
2° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF:
misura reale 79.8cm
(misura da tagliare 82.0cm) (Frequenza di risonanza teorica
90.2MHz)
3° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF:
misura reale 77.9cm
(misura da tagliare 80.1cm) (Frequenza di risonanza teorica
92.4MHz)
4° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF:
misura reale 75.5cm
(misura da tagliare 77.7cm) (Frequenza di risonanza teorica
95.3MHz)
5° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF:
misura reale 73.3cm
(misura da tagliare 75.5cm) (Frequenza di risonanza teorica
98.2MHz)
6° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF:
misura reale 71.1cm
(misura da tagliare 73.3cm) (Frequenza di risonanza teorica
101.2MHz)
7° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF:
misura reale 68.9cm
(misura da tagliare 71.1cm) (Frequenza di risonanza teorica
104.5MHz)
8° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF:
misura reale 66.9cm
(misura da tagliare 69.1cm) (Frequenza di risonanza teorica
107.6MHz)
9° elemento (partendo dalla parte posteriore
dell'antenna) VHF: misura reale 64.9cm
(misura da tagliare 67.1cm) (Frequenza di risonanza teorica
111.0MHz)
10° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF:
misura reale 62.9cm
(misura da tagliare 65.1cm) (Frequenza di risonanza teorica
114.5MHz)
11° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF:
misura reale 61.0cm
(misura da tagliare 63.2cm) (Frequenza di risonanza teorica
118.5MHz)
12° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF:
misura reale 59.2cm
(misura da tagliare 61.4cm) (Frequenza di risonanza teorica
121.6MHz)
Gli elementi
dal 9° al 12° seppur risonanti fuori banda VHF broadcasting servono come
elementi direttori dopo l'8° elemento in modo che a fine banda si possa
avere almeno 4-5dB di guadagno.
Distanze fra gli elementi:
Distanza fra 1° e 2° elemento = 9.3cm
Distanza fra 2° e 3° elemento = 9cm
Distanza fra 3° e 4° elemento = 8.7cm
Distanza fra 4° e 5° elemento = 8.5cm
Distanza fra 5° e 6° elemento = 8.2cm
Distanza fra 6° e 7° elemento = 8cm
Distanza fra 7° e 8° elemento = 7.7cm
Distanza fra 8° e 9° elemento = 7.5cm
Distanza fra 9° e 10° elemento = 7.3cm
Distanza fra 10° e 11° elemento = 7cm
Distanza fra 11° e 12° elemento = 6.8cm
- Il primo foro e' quello originale dell'antenna partendo dal morsetto di
fissaggio.
- Gli elementi devono essere montati alternati sui 2 boom ed anche come
lato.
Vedi figura sotto.
Fonte immagine: http://www.avventurosamente.it
4. Cominciate ora a fare i
nuovi fori con il trapano rispettando le misure il piu' possibile.
Attenzione!! i fori vanno fatti vicino al bordo dello scatolato, in caso
contrario il cavo RG-58 non riuscira' a passare all'interno. Basatevi
su quelli originali, ovviamente rifancendoli alle distanze corrette.
5. Tagliate tutti gli elementi
con il seghetto e con la lima arrotondate le punte tagliate, in modo da
far entrare poi correttamente i dadi per il fissaggio.
Prima di iniziare il montaggio degli elementi passate all'interno il cavo
RG-58 e facendolo fuori uscire dall'altro lato montate il connettore F,
spessorando magari la guaina dell'RG-58 con del nastro adesivo prima di
tirare all'indietro la calzetta ed avvitarlo dentro il connettore F..
N.B.: E' importante stagnare infine il centrale del cavo RG-58 dopo
averlo montato sul connettore F in modo che entri agevolmente e senza
piegarsi dentro la presa femmina F. Inoltre garantira' un contatto
migliore all'interno della presa F in quanto adatta per cavi sat con
conduttore rigido e 0.5mm piu' spesso.
Come potete vedere da queste ultime 2 foto, all'inizio ho utilizzato dei
dadi autostringenti; sono sicuramente migliori in termini di tenuta dei
normali dadi, ma vi faranno penare per il montaggio.
A vostra discrezione.
6. Rifiniture
Per evitare che entri acqua, in caso di pioggia, riempite di colla a caldo
tutti i fori rimasti liberi, facenti parte della costruzione originale.
Fissate poi con un giro di nastro il tappo anteriore e ricoprite anch'esso
con del nastro in modo che col sole non si spacchi.
7. Montaggio, collegamento e utilizzo
E' consigliato il montaggio ad almeno 1m dal terreno per non creare
problemi al corretto funzionamento, meglio se 2-3m di altezza per evitare
segnali riflessi dal terreno circostante e
per non influenzare quindi i lobi di ricezione e irradiazione
dell'antenna.
Se utilizzate l'antenna in ricezione e' necessario che adottiate un cavo tipo SAT a 75ohm,
sia per il codino da inserire dentro l'antenna che per la discesa fino al ricevitore casalingo,
in quanto tutti i ricevitori sono provvisti di questa impedenza di ingresso.
L'antenna risulta molto utile per ascolti DX ed in zone particolarmente coperte.
Se invece utilizzate l'antenna in trasmissione, immagino siate possessori di una licenza per broadcasting,
ed in questo caso e' necessario che utilizziate come cavo di discesa un cavo a 50ohm, tipo RG-213 (11mm) se non superate i 15m;
oltre i 15m vi consiglio un cavo con una perdita inferiore tipo Ecoflex15 (11.3mm), Ecoflex10 (11.3mm), Inflex RT-50/20 (11mm) o meglio ancora
Cellflex 1/2 pollice (17mm).
Tutti i trasmettitori infatti, sia per broadcasting che per altre frequenze hanno universalmente adottato
un'impedenza di uscita di 50ohm.
L'adattatore che ho messo in alto nella lista dei materiali, doppia
femmina S0-239,
e' stato utilizzato in quanto si prevedeva un cavo di discesa tipo RG-213
e connettore PL-259.
Potete utilizzare anche connettori di migliore qualita', come gli N per il
cavo RG-213 o per Ecoflex10 e 15, ed anche quelli gia' con la riduzione da
collegare al codino RG-58.
In questo caso vi servira' un adattatore doppia femmina N.
8.
Criticita' e test
Se rispettate le misure di lunghezza e le distanze non dovrebbe essere
necessaria alcuna taratura e dovrebbe funzionare correttamente.
Credo sia facilmente riproducibile da chiunque rispettando i dati forniti.
Immagino che ognuno di voi sapra' poi migliorarla e rifinirla in base
alle proprie capacita'..
Tengo a precisare che questa versione di antenna log periodica per banda
VHF broadcasting non e' stata testata con analizzatore di spettro e
provata sul campo, ma verificando il risultato degli altri modelli il
guadagno e la risonanza dovrebbero essere rispettati con i calcoli
effettuati.
Buona costruzione !!
Roberto IS0GRB