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Loop Magnetica per le bande dei 40m e 80m

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Rieccomi con una nuova costruzione, la LOOP MAGNETICA.
20150715 092812Dopo tanto tempo mi sono cimentato nuovamente nella costruzione della loop magnetica, ne avevo realizzate altre più piccole in precedenza ma senza troppo impegno.Da circa un anno, e cioè da quando mi è venuta la voglia di affrontare la banda degli 80m, che provo antenne su antenne senza grandi risultati. 

Diciamo che dove abito attualmente, è veramente difficile ottenere grandi risultati con antenne per gli 80m. Purtroppo lo spazio a disposizione non è adatto a questo tipo di antenna, inoltre ho un perenne QRM che non mi permette di ascoltare chi mi risponde. E' ancora mia intenzione realizzare un amplificatore lineare ma ho rallentato il progetto proprio in funzione di questo problema.

In sostanza è inutile farsi sentire se poi tu non riesci a sentire quelli che ti rispondono.
Quindi dopo innumerevoli sforzi e prove di antenne "miracolose", ho pensato che forse un loop magnetica poteva aiutarmi ad eliminare un pò del QRM presente.
Per questo motivo ho pensato di costruire una loop magnetica, facendo in modo che fosse il più possibile replicabile, facile da costruire, robusta quanto basta e mantenendo tutte le caratteristiche appena elencate, che fosse anche economica, ma anche perfettamente funzionante, e magari con una resa leggermente superiore per le lunghe distanze.

Quindi ho cercato in internet eventuali esempi di realizzazioni, con il chiaro intento di copiare le migliori soluzioni tra tutte.
Navigando a destra ed a sinistra ho visto il sito di Vincenzo I6VMS, è stato immediatamente chiaro che non potevo non prendere ad esempio le sue realizzazioni.
A dire il vero ho fatto di più, ho contattato il baffone via skype, e gli ho chiesto espressamente dei consigli. Il caro Vincenzo è stato illuminante sotto tutti gli aspetti, sia nella teoria che nella pratica.
Una volta saziato ed entrato in possesso di tutte le necessarie conoscenze, ho iniziato a reperire i materiali necessari alla realizzazione della loop magnetica.
Il problema più grande è stato reperire il condensatore sotto vuoto. E' stato in quel momento che la mia voglia di loop magnetica è diventata un'odissea !
Il primo condensatore mi è arrivato dall'Ucraina, rotto ovviamente, e tutto ciò nonostante le mie raccomandazioni, ho chiesto espressamente di imballare il tutto nel migliore dei modi.
Dopo 28 giorni di attesa ricevere il condensatore rotto, è stata una delusione. Ho chiesto al venditore di ricevere un'altro condensatore uguale al posto del rimborso; ho atteso un altro mese abbondante.
Anche in questo caso, rischiando di diventare noioso ho invitato il venditore a provvedere con un super imballo, visto la precedente esperienza.
Nulla da fare, dopo 35 giorni di attesa è arrivato rotto anche il secondo, è stato in quel momento che ho richiesto il rimborso. Dopo una serie infinita di improperi e con una magra consolazione, nell'attesa di ricevere il rimborso, ho proceduto all'acquisto di ben due motori demoltiplicati, e di una piastra in nylon per fissare il connettore del contro loop.
Dopo aver ricevuto il rimborso, mi sono messo alla ricerca di un condensatore variabile sottovuoto da un venditore che aveva il maggior numero di riconoscimenti, non mi interessava più il prezzo ma il pezzo!
Ho trovato un venditore russo che vendeva il condensatore nuovo. ancora nel suo contenitore di legno e cartone rinforzato, un bel condensatore con le caratteristiche giuste e l'ho ordinato immediatamente.
Nel frattempo sono arrivati sia i motori che la piastra in nylon, in seguito ho ricevuto dopo solo 21 giorni il mitico condensatore variabile.
Sembravo un bambino con il dito nella marmellata, per un momento ho pensato di andare a dormire con il condensatore! 

In seguito ho preso le misure dei diametri del perno del condensatore, del perno del motore elettrico ed ho cercato degli adattatori per adattare i vari diametri, di modo che fosse possibile creare un collegamento tra motore e condensatore attraverso una barra filettata di nylon da 10mm di diametro, allora ho effettuato l'acquisto sia dei riduttori che della barra filettata da 10mm.

Quindi ho mi sono messo alla ricerca del palo di sostegno, possibilmente grosso e robusto, in quanto l'antenna non è proprio leggera, il condensatore pesa 2kg circa poi c'è il motore con riduttore, i contenitori, 6,4m di tubo di rame da 20mm di diametro e le varie giunzioni metalliche. Alla fine la realizzazione non è né piccola, né leggera. Dopo essermi consultato con il caro Vincenzo, ho seguito le sue indicazioni ed ho trovato il palo in un sito che vende surplus militare.
E' arrivato anche il momento di cercare delle scatole per derivazioni elettriche, adatte a contenere tutto il meccanismo di accordo del loop. Ho cercato di trovare il migliore sistema per sostenere e collegare il tutto, ho risolto utilizzando delle flange in acciaio zincato per il fissaggio di tubi per l'idraulica.
Mancava all'appello un dado M10 in ottone necessario per poter saldare su di esso un fermo antirotazione, per il quale tratterò in seguito il suo specifico ed essenziale utilizzo.

In seguito ai calcoli effettuati da Vincenzo con il suo metodo e comparati con i miei grazie all'utilizzo di fogli di calcolo sviluppati in excel e vari programmi reperiti in internet, la loop magnetica per poter utilizzare le bande dei 40m e degli 80m avrebbe dovuto essere realizzato con un diametro di 2m, un controloop con un diametro di 50cm ed un condensatore di almeno 350pF come capacità massima e 10pF come minima capacità.

Nelle mie precedenti realizzazioni ho sempre utilizzato il sistema di adattamento AIR-PIN, questa volta seguendo il consiglio di Vincenzo ho realizzato l'accordo utilizzando il controloop.

Questo è l'elenco materiali che ho utilizzato:
n. 07 - Flange da 2" RM (Raccorderie Metalliche)
n. 15 - Dadi M10 in acciaio Inox
n. 01 - Metro di barra filettata M10 in acciaio
n. 50 - Centimetri di barra filettata in Nylon M10
n. 01 - Scatola di derivazione in PVC 9x23x17
n. 01 - Scatola di derivazione in PVC 12x25x32
n. 07 - Metri di tubi di rame diametro 22mm
n. 02 - Metri di tubo di rame diametro 6mm
n. 04 - Pezzi di tubo di vetroresina (surplus) diametro 60mm lunghezza 1400mm
n. 01 - Condensatore sotto vuoto di derivazione militare URSS da 350pF max 7,5pF min 10KV isolamento
n. 01 - Motore elettrico con riduttore di giri 12V
n. 01 - Piastra in vetronite spessa 3mm, con fresatura centrale per supporto fine corsa
n. 02 - Microswitch deviatori a levetta
n. 02 - Diodi 1N4001
n. 04 - Capicorda in rame stagnato con foro per bulloni M10
n. 01 - Metro di cavo cellflex o similare per collegamento condensatore al LOOP
n. 02 - Bullone M8x2 con dado in acciaio inox per giuntura tubo Loop a condensatore
n. 01 - Dado M10 in ottone
n. 05 - Centimetri di filo di rame da 3mm di diametro (anche un tubetto va bene)
n. 01 - Metro di cavo rigido da 1mm per collegamenti interni
n. 01 - Piastra in Nylon spessore 3mm 150x100mm (anche più piccola)
n. 01 - Connettore SO239 PL - UHF da pannello 
n. 03 - Viti e dadi M2 per fissaggio connettore d'antenna
n. 01 - Tanta pazienza...

Alcune indicazioni e risposte alle vostre possibili domande:

- il loop ha l'aspetto di un uovo e non di un cerchio, perchè ?
Il motivo non è certamente perché non mi chiamo Giotto e non sono capace di fare un cerchio perfetto, l'ho espressamente realizzato in questo modo perchè ho seguito delle indicazioni ed esperienze di alcuni. Stando a quello che affermano alcuni esperti di loop magnetiche, il loop funziona praticamente nella metà superiore con questa configurazione. Lo scopo è di avere una certa verticalità della parte radiante superiore così da abbassare l'angolo di radiazione dell'antenna;

- i microswitch, non sono stati completamente fissati al loro posto, ma fissati temporaneamente con la vite inferiore così da poter ruotare (come un tergicristallo) avvicinando o allontanando a piacimento la linguetta del contatto così da trovare l'esatta posizione di finecorsa. Una volta trovata l'esatta posizione, sono stati fatti gli altri fori di fissaggio e bloccati gli switch;

- le flange connesse al palo consentono di smontare il loop in tutte le sue parti velocemente per poterlo trasportare, o farlo passare dal pertugio che mi consente di uscire sul terrazzo dalle scale (come nel mio caso);

- le due flange a metà, servono ad evitare che i pali si sfilino, attualmente ho messo un filo che evita che le flange si possano allontanare mantenendo uniti i due pali. In seguito preparerò una piastra metallica forata che servirà allo scopo, più pratico e veloce da smontare. I pali si incastrano tra loro, non possono ruotare, ma si possono sfilare. Per evitare di forare e indebolire il palo, ho pensato di tenerli uniti con questo metodo;

end rotation control

 - i diodi sono stati connessi con polarità inversa per consentire il passaggio dell'alimentazione invertita dopo che lo switch è arrivato a fine corsa (vedi immagini schema fornito da Vincenzo I6VMS);

- una volta smontato il loop si presenta in 4 parti, due pali, un piccolo loop da 50cm di diametro con una piastra ed una flangia, un tubo di rame da 6,5m che può essere facilmente riposto;

- il funzionamento è eccellente la resa è ottima, il tutto funziona perfettamente;

- come si accorda, è molto semplice, ci si posiziona sulla frequenza che si desidera ricevere con il VFO. Si aziona il motorino nella direzione opportuna e si ascolta o meglio si guarda il S-Meter sino a quando il segnale ricevuto diventa più elevato, a quel punto il loop è vicinissimo alla frequenza sulla quale si desidera trasmettere, non resta che azionare alla minima potenza il trasmettitore, ruotare avanti e indietro il motorino sino ad ottenere 1:1 di onde stazionarie. Gli switch di fine corsa bloccano il funzionamento del motorino quando è arrivato al massimo o al minimo della capacità, questo evita di forzare inutilmente il condensatore e consente al motorino di fermarsi prima di arrivare a fine corsa. Invertendo l'alimentazione la tensione passa dai diodi ed il motorino riprende il suo funzionamento ma con una rotazione contraria. Il riduttore consente di avere la forza necessaria per ruotare il condensatore, normalmente abbastanza duro. La ridotta velocità di rotazione aiuta a mantenere il condensatore nelle migliori condizioni;

- il vantaggio del loop magnetico ma anche svantaggio, è che possiede un Q molto elevato, la banda passante è molto stretta, questo consente di eliminare tutte le emissioni indesiderate presenti in frequenza, un altro vantaggio è la sua ridotta dimensione rispetto allo spazio necessario alle corrispondenti antenne filari. Lo svantaggio è che ogni volta che si cambia frequenza è necessario riaccordare il loop;

- il dado in ottone è un importante elemento necessario a controllare il numero di rotazioni dell'albero che fa girare il perno del condensatore. Il dato con saldato il filo in rame che evita la sua rotazione, consente al dado di avanzare o arretrare sulla barra filettata. In questo modo il filo di rame incanalato nella fessura ricavata nella vetronite fissata sotto il dado consente al dado di scorrere avanti e indietro, attivando in questo modo gli switch di fine corsa.

CARATTERISTICHE:
Funzionamento caratteristico TX/RX dai 30m ai 80m
Ricezione dai 12m agli 80m
Potenza massima ammessa 1KW

Le immagini hanno la dimensione di 1920x1080 possono essere salvate sul vostro PC, così da poterle vedere meglio in dettaglio.
Adriana, la mia dolce metà, mi da una mano durante questo reportage.

Allego le foto delle varie parti e delle fasi di realizzazione.

Un saluto
Ivano ZA/IK2RLM

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