Storie di antenne per la banda S - By IT9VKY

 

Si comincia con un'elica.

 

Per avere un guadagno sufficiente, bastano una ventina di spire di tubo in rame da 3mm di diametro (quello per i frigoriferi) avvolte su un supporto isolante realizzato (alla maniera di G3RUH) su un quadro di alluminio da 15x15 mm con dei distanziatori in materiale isolante (nylon).
Su questo tipo di antenna ho le mie riserve, ma, se non si ha molto spazio a disposizione, si ottengono subito una quindicina di dB di guadagno che fanno sempre comodo se si disponde di un downconverter supersilienzioso...

 

L'articolo originale di James - G3RUH - è accessibile al link:
http://www.amsat.org/amsat/articles/g3ruh/117.txt
 
Su Internet è possibile trovare un'infinità di articoli su realizzazioni come questa, due per tutti sono:

W0FMS JavaScript Axial-Mode Helix Antenna Calculator

Antenne Hélicoïdale 2.4 GHz / 2.4 GHz Helix Antenna

 
La realizzazione è molto semplice.
Ecco il riassunto delle puntate precedenti.
 
Da una barra di nylon semilavorato (del diametro di 10mm) si realizzano dei distanziatori che serviranno a tenere le spire dell'elica sul boom.
Questi elementi avranno:
- un foro (da 2,5mm) al centro, da un lato per il fissaggio al boom
- un foro (da 3,5mm) trasversale, al lato opposto, per accogliere la spira di rame.
 
 
Si praticano dei fori sul boom di alluminio alla distanza di un multiplo della spaziatura in modo da realizzare dei punti che possano accogliere l'elica ogni N spire.
La stessa cosa andrà fatta sul lato opposto del boom distanziandosi dal primo foro per la metà della spaziatura e poi contando anche li ogni N spire.
Ovviamente i fori dovranno avere un diametro di 3 mm da un lato e di 10 mm dall'altro in modo da accogliere i distanziatori che verranno fissati (in seguito) al boom con una vite autofilettante.
Su un supporto rotondo del diametro opportuno si avvolge il rame in senso orario mantenendo le spire serrate.
Il mollone ottenuto deve essere stirato sino quasi alle dimensioni reali che verranno ad impegnare il boom. Occorrerebbe fare un segnale col pennarello sui punti in cui verranno a ripetersi le spire.
Solo adesso è possibile inserire i distanziatori nelle spire avvitandoli uno per uno attraverso il loro foro trasversale.
Il mollone (con tutti i distanziatori inseriti) può essere adesso infilato nel boom ed i suoi distanziatori andranno ad impegnare gli appositi fori dove verranno assicurati con le autofilettanti.

La piastra del riflettore deve essere fissata al boom con delle squadrette.
Su di essa sta, dalla parte opposta all'elica, un connettore N che deve presentare il suo polo caldo verso l'elica solo per alcuni millimetri.
Occorre quindi realizzare una flangia che distanzi opportunamente il connettore dal riflettore. Niente distanziatori!. A questa frequenza, un connettore montato su 4 distanziatori vede quattro circuiti L/C verso massa.

L'adattamento di impedenza si realizza interponendo una piastrina in rame a forma di virgola. Questa dovrà essere saldata (attraverso il foro) al polo caldo del connettore e su di essa verrà a sua volta saldata, per 1/4 di spira, l'elica.
Il raggio (R) dal quale viene ricavata questa virgola è lo stesso dell'elica.
La larghezza iniziale è di 3 mm e va ad allargarsi sino a 6 mm verso il connettore.
Si realizza così anche una connessione con una buona resistenza meccanica.
La distanza tra la virgoletta e la sua forma verso il piano di massa, lungo tutto il quarto di spira, è di qualche millimetro e vanno determinate sperimentalmente.

Poi si mette l'elica sulla parabola...

 
Visto che siamo diventati bravi a fare eliche, si pensa che la stessa soluzione potrebbe essere applicata per illuminare una parabola.
Nella fattinspecie il disco da 70 cm ha un rapporto f/D di 0,7 e quindi merita una illuminazione da elica che si iterfaccia correttamente.
La patch (che ha un angolo di radiazione più spinto) non sarebbe adatta.
Basta riavvolgere le spire in senso antiorario e metterle su un tubo da 12 mm che passa per il centro della parabola.

Magari, già che ci siamo, si ci fa passare anche il segnale su uno spezzone di RT5020...
Ma non funziona niente.
Ma proprio niente!...
Ci si aspettava un incremento di 3/6 dB rispetto all'elica e invece va giù tutto di due punti di S Meter.
E non c'è modo di trovare un punto in cui l'insieme elica/parabola siano a fuoco.
Come se il lobo dell'elica fosse irregolare...
Visto che avevo ragione?
Ora, qui lo dico e qui lo nego, ho l'impressione che l'elemento metallico dentro l'elica porti una certa alterazione al lobo. Soprattutto quando siamo molto vicini all'antenna. Magari, all'infinito, l'effetto di disturbo del tubo si perde, ma con la parabola così vicina all'elica, questo tubo in mezzo crea solo pasticci.
Si rifà l'illuminatore
Sì, appunto, si rifà l'illuminatore usando un tubo di nylon al centro e lasciando perdere il cavo che - a mò di collo di cigno - riportava indietro la RF.
Tutte le perdite si vanno a sommare alla cifra di rumore.
Già che ci siamo si mette un connettore N maschio così da collegare il convertitore direttamente all'elica senza il doppio maschio N.

 

 

E si monta sulla parabola.
Ora funziona!

Un pò di numeri.
Ecco i rapporti tra i segnali ricevuti (Beacon) nelle stesse condizioni osservative:

 
antenna impiegata Lettura S Meter
Patch libera 3
Elica da 20 spire 7
Parabola da 70 cm 9
Parabola da 1m 9+10