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Dipolo trappolato WARC 12,17,30

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Dipolo trappolato per le gamme WARC, 12, 17, 10 metri.
Dopo aver installato la 3 elementi per le gamme 10,15,20 metri ed il dipolo per i 40 metri, mi mancavano ancora le bande WARC, a tale proposito ho deciso di costruirmi un dipolo trappolato.
Cercando in internet ho trovato un vecchio progetto di Alessandro Paolucci IK5ZWE che ringrazio, internet è un'enorme serbatoio di documentazione e mi sono detto perché non sfruttarlo!

articolo

Il dipolo di, IK5ZWE è stato realizzato con trappole in coassiale.

Per le trappole dei 12m ho optato per una soluzione alternativa, costruendo bobine fatte con il classico cavo ricoperto ed utilizzando uno spezzone di coassiale come capacitore.

Mentre le trappole per i 17m le ho realizzate con il cavo coassiale RG58.

Perchè vi domanderete ?

Semplice per verificare il funzionamento del mio VNA su due tipi diverse di trappole, entrambi molto semplici da realizzare.

Anche se credo che la massima precisione si ottiene con una costruzione totalmente diversa.

Con "diversa" intendo che le trappole è bene costruirle con tubi e filo di alluminio su di un robusto supporto isolante, esattamente come sono costruite quelle utilizzate nelle direttive.
In alternativa, si può utilizzare il cavo di rame smaltato (meglio sarebbe cavo unifilare ricoperto in teflon) e dei condensatori ceramici con fissaggio a vite, questi sistemi sono meccanicamente più robusti e duraturi nonchè replicabili senza grandi difficoltà.
A mio avviso solo in questi modi si ottengono risultati davvero professionali, ma soprattutto stabili nel tempo e precisi.
Tuttavia il costo lievita e non tutti possiedono le attrezzature meccaniche per portare a termine il progetto.

Le dimensioni del dipolo sono rimaste le stesse a quelle di IK5ZWE.

dipolo warc

Gli strumenti in mio possesso per la realizzazione non sono tanti ma solo quelli che servono.

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A) il mio mitico saldatore che mi accompagna da quasi 40 anni, possiedo anche il nuovo modello ma sono troppo affezionato a questo che il nuovo lo tengo di scorta
B) un multimetro digitale
C) un capacimetro/impedenzimetro
D) un miniVNA Pro
E) tanta pazienza....

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Per primo ho realizzato i supporti per la trappola dei 12m. Per questo ho utilizzato un tubo in PVC abbastanza leggero, trovato dal rivenditore di materiale idraulico che ho sotto casa.
E' un tubo da 32mm di diametro con spessore di 1,5mm tagliando due spezzoni lunghi 85mm.
Quindi ho effettuato due fori dallo stesso lato del tubo con una punta di 4mm distanti 27mm misurati dal centro foro.
Ho avvolto 8 spire di cavo ricoperto da 1,5mm per impianti elettrici, quindi ho preparato due spezzoni di cavo coassiale RG58 di 240mm ad un lato ho saldato la calza su un lato della bobina ed il centrale sul lato opposto, fissando il tutto con del termoretraibile cercando di chiudere bene la parte terminale pressandola con le dita.
Ho inserito nel tubo il cavo coassiale che per comodità lo chiamerò condensatore e l'ho fatto fuoriuscire dal tubo, come si puo vedere in figura.

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A questo punto ho collegato la trappola all'analizzatore con due cavi coassiali ed ho iniziato le misure mentre scoprivo lentamente il centrale dalla calza del cavo coassiale, sino a trovare l'esatto centrobanda.

Nel miniVNA c'è la possibilità di mettere in loop l'analisi e quindi viene visualizzata immediatamente la frequenza di risonanza, mentre si sposta o si riduce la calza dal cavo diminuendo la sua capacità, cosi facendo si trova velocemente il punto voluto di risonanza.

La trappola in presenza di una frequenza come in questo caso quella dei 24Mhz si presenta come un interruttore aperto, quindi la parte dell'antenna che viene vista è la lunghezza del cavo sino alla trappola, da li in avanti è come se non ci fosse nulla. In questo modo l'antenna si comporta come un semplice dipolo a mezz'onda per i 12m. Sopra e sotto a questa frequenza la trappola si presenta come un interruttore chiuso aggiungendo quindi il cavo necessario alle altre frequenze del dipolo trappolato. Lo stesso si ripete in presenza della frequenza dei 18Mhz nella trappola dei 17m bisogna tenere conto però della precedente trappola, la quale diventa si un interruttore chiuso, ma è di fatto è anche una bobina e quindi il risultato è che la lunghezza del braccio successivo la trappola sarà più corto del necessario.

Immagine3

Questi sono i test della trappola per i 12 metri al termine della realizzazione.

Ho tagliato la calza del RG58 esattamente per una lunghezza di 200mm dopo aver trovato la perfetta risonanza della trappola. Ho isolato la parte restante del coassiale con del termoretraibile, lasciando che circa 10mm di centrale fuoriuscisse dal cavo, questo per evitare eventuali e possibili scariche tra il centrale e la calza.
Anche qui ho premuto la parte in eccedenza del termoretraibile (ancora caldo) per isolare il cavo dall'acqua.

Ho provato ad arrotolare il coassiale all'interno del tubo, ed ho notato che la frequenza di risonanza cambia, questo in quanto si aggiungono capacità parassite avvicinando il coassiale all'interno del tubo a stretto contatto della bobina, quindi ho optato per lasciare liberi i condensatori di uscire dal tubo, non sarà bello ma funziona.

Per la calibrazione di risonanza della bobina ho utilizzato il nimiVNA Pro utilizzando un semplice bilanciamento di impedenza prendendo come spunto un articolo scritto da IW2FND Attolini Lucio, che ringrazio. Come sostiene Lucio l'impedenza ai capi della bobina non sarà di 50 ohm ma più elevata, quindi per analizzare la mia trappola campione utilizzando resistenze da 100 ohm come descritto dallo schema in (Fig. 1), per ogni ed eventuale approfondimento vi rimando al suo documento che potrete trovare facilmente in rete. Una volta analizzato e controllato la risonanza, ho ricalibrato il VNA e tolto il partitore.

schema misura vna

Le trappole per i 17m l'ho realizzate in coassiale RG58, 6,5 spire. Il cavo definitivo l'ho preparato prima di avvolgerlo sul supporto ed ho preparato uno spezzone (calza-calza) di 1260 mm lasciando circa 50mm per parte sia di centrale che di calza, quindi ho ricoperto la parte terminale con del termoretraibile.

Il tubo utilizzato ha un diametro di 50mm

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Di seguito i valori riportati dal VNA.

vna22


TEST di funzionamento.

Dopo avere realizzato la parte centrale del dipolo relativa i 12 metri, ho provato il dipolo senza trappole per misurare l'esatta lunghezza della parte centrale (questo senza tagliare il cavo ma ripiegandolo su se stesso), quindi ho collegato le trappole e la parte del dipolo relativa la seconda banda dei 17 metri.
Ho notato che l'inserimento delle trappole eliminando ovviamente l'eccesso di filo che avevo ripiegato, non ha spostato la centratura dei 12 metri, immagino sia dovuto alla corretta centratura delle trappole.
Ho fissato definitivamente le trappole e ho riprovato la taratura dei 17 metri. Una volta trovato l'esatta rispondenza per i 17m, ho iniziato la costruzione delle trappole per i 17 metri così da poter aggiungere i 30 metri. Terminato la realizzazione delle trappole per i 17 metri ho issato nuovamente il dipolo ricalibrando la lunghezza del dipolo per i 17 metri.
Quindi fissate le trappole per i 17m ho iniziato la taratura dei 30 metri.
Finalmente il dipolo è terminato e funziona egregiamente con una corretta larghezza di banda per ogni banda e con altrettanta soddisfazione da parte mia.
Tutte questi test sono stati effettuati utilizzando il miniVNA Pro via bluetooth collegato al mio cellulare senza dover ogni volta salire e scendere dal tetto per provare le stazionarie.

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Riepilogo:

T1 = Trappola per i 12m 8 spire di cavo elettrico 1,5mm avvolti su tubo da 32mm di diametro e spezzone di coassiale RG58 di 200mm come condensatore.

T2 = Trappola per i 17m 6,5 spire e 1260mm di RG58 (calza-calza) avvolti su tubo PVC di 50mm di diametro

Materiali

  • Tubo in PVC da 32mm di diametro
  • Tubo in PVC da 50mm di diametro
  • Cavo elettrico per impianti elettrici da 1,5mm
  • Cavo RG58
  • Termoreatraibile di varie dimensioni
  • 1 rotolo di nastro adesivo per fissare le bobine ed uno di termoretraibile per sigillarle
  • n. 1 connettore PL da pannello ed una basetta in vetronite o altro materiale isolante
  • Morsetti per impianti elettrici

73' de ZA/IK2RLM