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venerdì 23 agosto 2019 ..::  Antenne » L'Olandesina ::..   Login
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Antenna End Fed risonante per HF

 

 

L'OLANDESINA

 

 

 

"Kleine Nederlandse

 

 

 

 

 

Mira mira, l'Olandesina!!”. Chi ha la mia età ricorderà sicuramente questo spot pubblicitario di un noto detersivo degli anni '70....

L’antenna in questione, che chiameremo “L'Olandesina”, prende appunto lo spunto da un progetto che ho trovato sul web ad opera di diversi OM olandesi. Sembra proprio che da quelle parti questo tipo di antenna sia molto diffusa e ne esistono alcune versioni commerciali. Non si tratta della ormai nota End Fed alimentata da un trasformatore 9:1 e sempre bisognosa di un Tuner, bensì di un’antenna risonante alimentata ad alta impedenza.

Una End Fed letteralmente significa "alimentata ad un estremo", ed è quello che faremo. Più o meno come un serpente...

 

 

Teoria

 

Un dipolo mezz’onda alla risonanza presenta come noto la massima corrente al suo centro fisico e, per contro, la sua massima tensione alle estremità. Normalmente siamo tutti d’accordo nell'alimentare il nostro dipolo "in corrente", collegando al centro un cavo coassiale a bassa impedenza, trovando la giusta lunghezza per il miglior adattamento (minimo SWR). Nulla da dire, facciamo tutti così. In questo modo, però, otteniamo solo un’antenna bibanda funzionante come dipolo mezz’onda sulla fondamentale e come dipolo 3/2 lambda (1,5 volte la lunghezza d'onda o tre mezze onde) per la terza armonica. Infatti, se costruiremo un dipolo mezz’onda per i 7 MHz otterremo anche un certo adattamento sui 21 MHz. Questo perchè nel suo centro geometrico avremo un un ventre di corrente (corrente massima) solo in corrispondenza dei 7 e 21 MHz. E' massimo che possiamo ottenere se alimentiamo il nostro dipolo al centro tramite cavo coassiale.

Veniamo ora all'Olandesina oggetto di questo articolo; con attenzione ai grafici sottostanti, grazie alla relazione armonica esistente tra le nostre gamme canoniche, un filo lungo mezz'onda mostra alta impedenza alle due estremità sia sulla fondamentale che su tutte le armoniche. In questi due punti ci sarà sempre un ventre di tensione (tensione massima) e quindi un nodo di corrente (corrente pressochè zero), a prescindere dalla gamma armonica prescelta. In altre parole, se il dipolo è lungo 20m mostrerà alta impedenza (circa 2500 Ohm) all’estremità sulle gamme 7 MHz (mezz’onda), 14 MHz (Onda intera), 21 MHz (terza armonica – 3/2 d’onda - 1,5 lambda) e 28 MHz (due onde intere). In pratica abbiamo davanti un’antenna risonante su 4 bande che, per funzionare, deve solo essere alimentata nel giusto modo, ovvero essere alimentata "in tensione" ad una delle due estremità dov'è di fatto presente, per tutte le gamme in relazione armonica (multipli di mezz'onda), un punto di alta impedenza (vedi punto rosso nel disegno sottostante).

 
 

 

Andamento di Tensione (E) e Corrente (I) in un conduttore lungo 20 metri

 

Per ottenere anche la possibilità di operare sugli 80m, dovremo solo aggiungere una bobina che funga da carico per questa gamma e da blocco per tutte le altre. Vedremo alla fine che con soli 23 metri totali, ovvero poco più di un dipolo monobanda per i 40m, avremo un’antenna che ci permetterà, senza accordatore, di operare sulle gamme 80-40-20-15- e 10m. Tramite l’impiego di un accordatore potremmo operare anche sulle gamme WARC. Ecco come appare l'antenna nella sua realizzazione pratica.

 

 

Fig. 1

 

L’antenna è stata realizzata con comune conduttore in rame isolato da impianti elettrici avente sezione di 1.5 mmq (giallo-verde).

 

Trasformatore di impedenza

 

Il cuore tecnico di questa antenna è rappresentato dall’alimentazione, che in questo caso deve rispettare i valori di alta impedenza richiesti dal dipolo. Nel nostro mondo “coassiale” siamo abituati a rapportare tutto ai classici 50 Ohm, quindi per poter impiegare un dipolo del genere usando il cavo coassiale dobbiamo coniugare la bassa impedenza del nostro cavo all’alta impedenza del dipolo alla sua estremità. Per fare questo abbiamo bisogno di un trasformatore di impedenza “step-up” che porti i 50 Ohm del coassiale verso i 2500 Ohm circa del dipolo. Per cui, facendo una banale operazione, abbiamo bisogno di un trasformatore con rapporto 1:50.

Questo si può realizzare come in figura 2.

Fig. 2

 

 NOTE:

 

1) Una volta fatto il trasformatore con le 7 + 7 spire, impiegando del filo smaltato da 1 - 1.5mm, prendere le ultime due di un lato a scelta e le toglierle momentaneamente dal toroide.


2) Prendere un pezzo di filo smaltato (lo stesso tipo usato per il trasformatore) lungo diciamo 25cm e avvolgerlo (twist) in modo ben serrato sul filo risultante dalle due spire che abbiamo tolto dal toroide. In questo modo realizziamo un avvolgimento primario (VERDE) di due spire su un secondario da 7 + 7 spire (ROSSO). CURARE BENE IL MODO IN CUI SI AVVOLGE IL PRIMARIO, REALIZZARLO COME IN FIGURA:

 

 

 

3) Rimettere a posto le 2 spire sul toroide, stavolta saranno formate dai 2 fili avvolti su se stessi.

 

4) Le due estremità basse del primario + secondario (VERDE + ROSSO) dell'avvolgimento andranno insieme a massa.

 

5) L'estremità alta del primario (VERDE) va al condensatore (lato TX).

 

6) NON USARE FILO ISOLATO IN PVC O TEFLON MA SOLO RAME SMALTATO. QUESTO PERMETTERA' UN ACCOPPIAMENTO PERFETTO TRA AVVOLGIMENTO E FERRITE.


Il rapporto spire è 1:7 (o 2:14), per cui il rapporto di impedenza, essendo quadratico, è 7 X 7 = 49 (circa 50). In questo modo avremo traslati i 50 Ohm del TX sui 2500 Ohm circa dell'antenna (50 al quadrato = 2500). La End Fed risonante non ha bisogno di nessun contrappeso.

Il trasformatore stato montato in una scatola da esterno Teko per impianti di antenna. L’ingresso è una comune presa coassiale SO-239 e l’uscita è un isolatore passante in porcellana di provenienza Johnson, specifico per trasmettitori di potenza.

Il condensatore da 150 pF - 5 kV serve per migliorare l’adattamento di impedenza sulla gamma dei 10m. Infatti sui 28 MHz sembra prevalere una certa componente induttiva sul primario del trasformatore, la quale viene compensata in buona parte dalla capacità aggiunta che migliora l'adattamento. Togliendo il condensatore il ROS aumenta sui 10m.

L’impiego di due toroidi in ferrite FT-240-43 permette di utilizzare l’antenna fino alla massima potenza legale di 500W. Ho fatto molti QSO alla massima potenza consentita dalla nostra legislazione senza riscontrare nessun problema. Volendo si possono usare 3 toroidi.

 

 

Bobina di carica

 

La bobina si realizza praticamente avvolgendo 125 spire affiancate di rame smaltato da 1mm su un tubo di PVC grigio avente diametro 32mm. La bobina ha una induttanza di circa 100 microH. Per resistere alle intemperie e ai raggi UV, è stata impiegata bulloneria INOX e la bobina è stata avvolta con nastro auto vulcanizzante. Il tiro meccanico e affidato ai bulloni da 4mm, i quali mantengono teso il conduttore in rame tramite redance e morsetti a sella. Se usate altro tipo di conduttore l'induttanza può cambiare anche in modo considerevole. Consiglio di verificare il suo valore con LCR meter.

 

 

 

 

In alternativa alla bobina da 32 mm, ho realizzato un'altra induttanza con tubo in polipropilene da 90 mm. La differenza elettrica sta tutta nel Q, molto alto nella bobina con diametro più grande, con una resa migliore sugli 80m. Inoltre la tecnica costruttiva è diversa, senza bullonerie, senza nastro vulcanizzante, quindi più economica e leggera. Il conduttore impiegato è il DX-WIRE type FL e sono 42 spire (115 uH). Se usate altro tipo di conduttore isolato le misure possono cambiare.

 

 

 

 

 

RF Choke

 

Per impedire qualsiasi influenza tra l’avvolgimento primario del trasformatore e la calza del cavo, è importante inserire un RF CHOKE appena prima del trasformatore di impedenza. Questo di fatto rende l’antenna completamente isolata dal cavo coassiale e impedisce eventuali rientri RF in stazione radio. Il RF CHOKE si realizza con un toroide FT-240-43 sul quale sono stati avvolti 8 + 8 spire di cavo coassiale RG-58 come. Il tutto racchiuso nella stessa scatola contenente il trasformatore di impedenza. Vedi in Fig. 4a e 4b.

 

Fig. 4a


 

Fig. 4b

 

 

Volendo si può realizzare l'RF CHOKE a parte:

 

 

Anche alla massima potenza non si registrano rientri RF su nessuna gamma.

 

Taratura

 

L’antenna, con le misure fornite, risuona senza necessità di tarature sulle porzioni CW. Tuttavia, se uno vuole, può fare piccoli aggiustamenti di SWR ritoccando prima la lunghezza del tratto più lungo (7 - 28 MHz); poi si passa a quello corto fino a trovare il giusto compromesso sulla gamma inferiore (80m).

Parliamo di aggiustamenti minimi che non sono neanche così necessari. Con un semplice accordatore automatico interno, ormai dotazione di tutti gli apparati radiantistici, si può portare lo SWR a 1:1.1 tranquillamente, senza toccare l’antenna e senza compromettere le prestazioni.

Per le bande WARC invece non ci sono aggiustamenti ma solo l’impiego tramite accordatore.

Nel mio caso, lo SWR finale risulta come da analizzatore Rig Expert (Fig. 5):

 

 

Fig. 5

 

Prestazioni

 

Io opero esclusivamente in CW con qualche uscita in AM (40m).

80m - L’antenna si comporta bene, permettendo normale traffico nazionale ed europeo senza troppi problemi. SWR 1:1.6 (3500 – 3700). Certo si tratta di una filare da 23 metri, per cui le prestazioni non sono paragonabili a un dipolo tagliato per questa gamma.

40m – Ottime prestazioni, segnali forti e buoni rapporti da tutto il Paese, QSO europei e alcuni DX. SWR 1:1.3

20m – Molto buona, testata per diversi mesi negli sked settimanali con VK3DBD. Segnali forti e stabili, lavorati anche DX. SWR 1:1.1

15m e 10m - Grazie ad essa sono stati effettuati molti QSO intercontinentali e DX. SWR 1:1.3 (15m) 1:1.5 (10m – 28.500 – 29.000)

WARC – Pur ufficialmente non funzionante, grazie al tuner (MFJ-993B) ho lavorato molte stazioni su tutte le gamme.

30m – Prevalentemente QSO Europei, ma non sono mancati QSO con Filippine e Giappone.

17m – Stesse prestazioni come i 20m.

12m – Stesse prestazioni dei 10m circa.

 

Non rimane che cimentarsi nella costruzione e godersi le soddisfacenti prestazioni di questa filare, semplice economica e funzionale.

 

 

 


 

VERSIONI ALTERNATIVE

 

 

E' possibile realizzare antenne simili a quella originale impiegando lo stesso sistema di alimentazione dell'Olandesina. Nei disegni seguenti potete vedere alcune varianti caricate o full-size. Premetto che TUTTE LE VERSIONI SONO STATE TESTATE SUL CAMPO E REPLICATE DA DIVERSI OM.

SE NON FUNZIONA LA VOSTRA ANTENNA VERIFICATE I MATERIALI E LA REALIZZAZIONE, CHE DEVE ESSERE MINUZIOSAMENTE RISPETTATA.

 

NOTA: Nella versione SHORT prima si deve tagliare il conduttore a monte della bobina per trovare la risonanza in 20m, poi si taglia il conduttore a valle della bobina (codino) fino a trovare la risonanza sui 40m.

 

 

 

 


NOTA

 

Con piacere ho visto che diversi OM si sono cimentati nella costruzione di questa antenna. Tutti ne hanno apprezzato la semplicità e il comportamento in aria. Mi fa piacere e ringrazio coloro che mi hanno scritto manifestando la loro felicità.
Tuttavia, alcuni mi hanno invece scritto lamentandosi del mancato funzionamento dell'Olandesina: puntualmente, questi radioamatori avevano costruito un qualcosa che non era proprio questa antenna, usando toroidi diversi, conduttori diversi e/o avvolgendo il conduttore in modo sbagliato ecc. Non solo: di recente sono stati pubblicati articoli che denigrano questa antenna ma, puntualmente, si tratta solo di cattive riproduzioni. L'antenna in questione non è una mia invenzione bensì un progetto realizzato da anni in Olanda ad opera di alcuni radioamatori locali: non è necessario verificare il suo funzionamento, ormai ben appurato da anni, ma c'è solo da costruirla, rispettando puntualmente quanto riportato nell'articolo, sia nelle misure che nei materiali.

 

IO NON VENDO ANTENNE, NON VENDO COMPONENTI E NON COSTRUISCO NIENTE CONTO TERZI. TUTTO QUELLO CHE LEGGETE SU QUESTO SITO E' GRATUITO E RIPRODUCIBILE SENZA ALCUN PERMESSO. L'ANTENNA SE REALIZZATA FEDELMENTE NEI MINIMI PARTICOLARI FUNZIONA BENISSIMO, MA NON MI ASSUMO NESSUNA RESPONSABILITA' IN CASO DI MANCATO FUNZIONAMENTO DELL'ANTENNA REALIZZATA DA ALTRI.

RECENTEMENTE CI SONO IN COMMERCIO DEI TOROIDI DI BASSA QUALITA' VENDUTI PER FT-240-43. CONSIGLIO DI ACQUISTARE I TOROIDI PER L'OLANDESINA SU EBAY PRESSO I RIVENDITORI INGLESI, MOLTO PIU' SERI DEI "TRUFFALDINI TRICOLORE".

 

Grazie.


73 Fabio, IK0IXI

 

 

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