Costruire un HF Ham Radio Dipolo Antenna

Dipolo Antenne includono:
Fondamenti dell’antenna di dipolo Corrente &tensione Dipolo a mezz’onda Dipolo piegato Dipolo corto Doppietta Lunghezza del dipolo Alimentazione del dipolo Schema di radiazione Costruire dipolo HF ham Dipolo a V invertito Dipolo a ventaglio HF multibanda Dipolo a trappola HF multibanda Antenna G5RV Progettazione dipolo FM

I dipoli sono una delle antenne più semplici da costruire o costruire ed erigere per le bande radioamatoriali HF, e oltre a questo possono essere molto efficaci. I dipoli sono ampiamente utilizzati su bande come 80 metri, 40 metri, 20 metri, 15 metri e 10 metri dove possono fornire eccellenti livelli di prestazioni.

Un’antenna a dipolo può essere un’antenna molto efficace, fornendo un buon livello di prestazioni soprattutto se è eretta il più in alto possibile e lontano da ostacoli, ecc.

Costruire un dipolo in banda HF non deve essere costoso. Spesso gli elementi necessari possono essere recuperati da antenne precedenti, o acquistati per un costo relativamente piccolo. Filo, alimentatore, isolatori e fissaggi sono tutto cio’ che serve.

Costruire l’antenna e montarla puo’ fornire una grande conoscenza delle antenne e del loro funzionamento, e in questo modo le prestazioni della stazione possono essere ulteriormente migliorate.

Antenna dipolo HF di base

Il modo piu’ semplice per installare un dipolo e’ come antenna orizzontale, anche se questo non e’ affatto l’unico modo. Inoltre un dipolo si trova piu’ comunemente come un dipolo a mezza lunghezza d’onda, anche se questa non e’ l’unica lunghezza che puo’ essere usata.

Alimentare il dipolo in un punto ad alta corrente, come nel caso dell’alimentazione centrale di un dipolo a mezza onda significa che esso viene alimentato in un punto di massima corrente sull’antenna. Questo dà un’impedenza di alimentazione a bassa impedenza e questo si abbina bene a 50 Ω di alimentazione. E’ anche possibile avere lunghezze maggiori – antenne con lunghezze che sono multipli dispari di mezze lunghezze d’onda forniscono anche una bassa impedenza. Questo significa che un dipolo di 40 metri può anche essere usato come un dipolo a tre mezze lunghezze d’onda sui 15 metri.

Il dipolo a mezza onda di base è abbastanza semplice, consiste in un elemento radiante lungo mezza lunghezza d’onda e alimentato al centro.

Il diagramma sopra fornisce il formato base dell’antenna, ma in realtà l’antenna dovrà essere eretta tra due supporti.

Lo schema sopra mostra una tipica installazione per un’antenna dipolo in banda amatoriale. Spesso i supporti possono essere un punto adatto su una casa e un altro supporto nel giardino. Sulla casa può essere possibile attaccare il dipolo al camino, o ad un altro punto alto. Poi un altro supporto può essere un palo o anche un albero. Ci può essere anche un altro edificio adatto.

È possibile erigere l’antenna in molti luoghi, utilizzando i supporti che sono disponibili o che possono essere eretti. Un po’ di pensiero e di ingegno fornirà una serie di opzioni diverse.

Se si usa un albero come supporto, bisogna ricordare che l’albero si muoverà con il vento. Se il filo dell’antenna diventa troppo stretto mentre il vento muove l’albero avanti e indietro, potrebbe rompere il filo. Questo deve essere preso in considerazione, e ci sono diversi metodi per superarlo.

Lunghezza del dipolo

In genere i dipoli alimentati con coassiale sono lunghi mezza lunghezza d’onda come descritto sopra per dare l’impedenza di alimentazione richiesta.

Perché il dipolo sia lungo una mezza lunghezza d’onda elettrica, deve essere di una certa lunghezza. Questa non è esattamente la stessa di una mezza lunghezza d’onda elettrica nello spazio libero in quanto fattori come l’effetto finale – un effetto causato dal fatto che il filo non va avanti per sempre, lo spessore del filo e una serie di altri fattori influenzano la lunghezza dell’antenna.

È possibile calcolare la lunghezza approssimativa dell’antenna usando la formula seguente:

Di seguito è riportata una tabella delle lunghezze per le bande radioamatoriali HF:

In considerazione del fatto che ci sono molte variazioni nel calcolo della lunghezza dell’antenna, e queste includono anche la vicinanza ad altri oggetti e le condizioni locali, ecc, è sempre meglio tagliare l’antenna leggermente più lunga del previsto, e poi rifilarla per fornire le prestazioni ottimali.

Può anche essere che il dipolo debba essere ottimizzato per operare su una particolare sezione della banda. La lunghezza sarà leggermente diversa per le migliori prestazioni nella parte superiore di una banda rispetto alla parte inferiore della banda. Spesso dipende dal fatto che sia previsto il funzionamento in Morse o in SSB.

Fortunatamente con l’aggiunta di un accordatore d’antenna nello shack radio, è possibile ridurre l’SWR visto dal trasmettitore a 1:1 in qualsiasi punto della banda. Se non si usasse un accordatore d’antenna, allora il livello di SWR potrebbe salire ad un livello tale che la protezione dell’uscita del ricetrasmettitore potrebbe iniziare a ridurre il livello di potenza ad un estremo della banda o all’altro.

Lista d’acquisto

Sono necessari alcuni articoli per fare un dipolo HF per le bande amatoriali. Questi sono normalmente abbastanza facili da ottenere, normalmente ad un costo relativamente basso.

• Filo d’antenna: Ovviamente uno dei requisiti chiave per l’antenna è il filo stesso. Sebbene si possa usare un normale filo di rame isolato, il rame si allunga molto facilmente, e si scoprirà che col tempo l’antenna si allunga a causa della tensione su di esso.
  Si usa spesso il filo di rame trafilato e questo si allunga molto meno. Il rame è meno flessibile, ma questo non è un problema per l’installazione di un’antenna perché il filo non ha bisogno di flettersi molto.

• Isolatori: E’ buona pratica mettere degli isolatori alle due estremità dell’antenna. Poiché le estremità dell’antenna sono i punti in cui c’è la massima tensione, i potenziali raggiunti possono essere molto grandi, specialmente se si usano trasmettitori ad alta potenza. Il filo può essere attaccato saldamente agli isolatori e gli isolatori a loro volta possono essere attaccati alla corda di nylon.
  È saggio incorporare una carrucola all’estremità dell’antenna. In questo modo l’antenna può essere abbassata e sollevata se è necessario apportare modifiche, o se è richiesta la manutenzione.
  Se un albero è usato come punto di ancoraggio remoto, qualche mezzo di scarico della tensione è necessario per tenere conto di qualsiasi movimento se un albero è usato come uno dei punti di ancoraggio. Questo può essere realizzato usando una carrucola e poi attaccando un peso alla base. Il peso applica la tensione al filo dell’antenna per tenerlo in posizione, ma il peso è in grado di muoversi su e giù per adattarsi al movimento dell’albero.

• Centro del dipolo & balun: Il centro del dipolo richiede che l’alimentatore coassiale o a filo aperto sia collegato ad esso. Anche se si può essere tentati di collegare semplicemente il feeder e lasciare che prenda lo sforzo, questo non è particolarmente soddisfacente quando c’è una lunga caduta per il feeder – dovrebbe essere usato un centro di dipolo. Questo prenderà lo sforzo causato dalla tensione sul filo, evitando così di danneggiare l’alimentatore per un certo periodo di tempo. Spesso è possibile utilizzare un comune isolante per antenna per questo scopo.
  

  

  Spesso un balun è posto nel punto di alimentazione del dipolo – questi sono spesso fatti per agire anche come centri del dipolo e sono in grado di fornire lo scarico della tensione e un mezzo per collegare le due gambe radianti dell’antenna al feeder coassiale. Il balun è un trasformatore utilizzato per collegare un sistema bilanciato ad uno sbilanciato, o viceversa – la parola balun deriva da Balanced to unbalanced. È necessario perché un dipolo è un’antenna bilanciata, cioè nessuna delle due connessioni è collegata a terra, e l’alimentatore coassiale è sbilanciato, avendo la treccia esterna dell’alimentatore collegata a terra. Anche se l’antenna funzionerà senza un balun, l’uso di uno impedirà che il segnale venga irradiato o raccolto dalla treccia dell’alimentatore. Questo può aiutare a prevenire le interferenze causate ai televisori vicini o ad altre forme di apparecchiature radio. L’uso di un balun assicura anche che il normale modello di radiazione a figura di otto sia conservato e questo è un vantaggio quando la direttività è importante.
  I balun possono essere fatti o comprati. Nel caso dell’alimentazione di un dipolo con un cavo coassiale da 50 ohm, sarebbe normalmente un trasformatore 1:1, cioè uno che ha lo stesso numero di giri sul primario e sul secondario.

• Alimentatore: Anche l’alimentatore per l’antenna è importante. Il cavo coassiale è la scelta più ovvia in quanto è facile da usare ed è molto tollerante alla presenza di vicini e questo è molto importante quando si fa passare un cavo in una casa. L’impedenza normale usata è 50Ω – questo è lo standard usato per la maggior parte delle apparecchiature radioamatoriali.
  E’ anche possibile usare un alimentatore a filo aperto e se questo è usato, allora non è necessario usare un balun.

Aspetti pratici per la costruzione di un dipolo HF

Quando si costruisce un dipolo HF per applicazioni radioamatoriali, o per qualsiasi applicazione, ci sono alcune precauzioni che e’ bene seguire.

• La lunghezza attiva dell’antenna non include il filo che si avvolge indietro per il fissaggio: Quando si fissa meccanicamente il filo dell’antenna ad un isolatore o ad un altro punto finale, il modo migliore è spesso quello di prendere il filo attraverso l’isolatore e avvolgere e poi saldare il filo su se stesso.
  

  

  Quando si misura la lunghezza elettrica o attiva dell’antenna, la sezione che si avvolge all’indietro non è inclusa nella lunghezza elettrica, e quindi il filo deve essere tagliato più lungo per ospitare questa quantità. Questo è in aggiunta all’extra richiesto affinché l’antenna possa essere potata alla giusta lunghezza.

• Il più alto possibile: Come con qualsiasi antenna, è meglio installare l’antenna della banda HF in modo che sia il più alto possibile. Questo aiuterà a garantire che possa fornire le migliori prestazioni. È sorprendente il miglioramento che sollevare un’antenna dà – come comincia a cancellare gli oggetti circostanti che chiedono il segnale, riceverà e irradiare molto meglio.
• Tenere lontano da altri oggetti: Per quanto possibile l’antenna a dipolo in banda HF dovrebbe essere tenuta lontana da oggetti che potrebbero mascherare i segnali ricevuti e trasmessi. In un ambiente domestico, questo non è sempre possibile, ma un po ‘di pianificazione e premeditazione può rendere il meglio di qualsiasi installazione.
• Sigillate il coassiale: Se si deve usare un cavo coassiale, è essenziale che l’estremità superiore sia sigillata. Altrimenti l’umidità può entrare nel cavo e la perdita aumenterà considerevolmente. Il cavo coassiale non è economico, e anche una piccola quantità di acqua può degradare le sue prestazioni. Anche quando il cavo si è asciugato, il fatto che l’acqua sia stata lì dentro causerà l’ossidazione dello schermo della treccia, ecc. e questo aumenterà la perdita in modo considerevole.

L’antenna a dipolo è un’opzione eccellente per molte applicazioni radioamatoriali specialmente sulle bande HF come 80 metri, 40 metri, 20 metri, 15 metri e 10 metri. Se eretta il più in alto possibile e in chiaro, allora può fornire prestazioni eccellenti per un costo notevolmente basso.

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