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Kit-Loop Antenna
Dalle Onde Lunghe alle Onde Corte

Foto 1
L'antenna Copre L'intera Gamma delle Onde Medie da 400 a 1620 kHz
Esposta alla fiera di Monterotondo del 25/26 settembre 2004
La foto mostra l'antenna completamente chiusa e
l'avvolgimento seguire l'andamento del telaio.




Foto 2
La scatola posta di lato permette la completa
chiusura del telaio.


Foto 3
Per agevolare le connessioni, la scatola è stata sistemata al centro del telaio vicino alla morsettiera. Attenzione: in questa posizione il telaio non si chiude completamente. Nell'interno della scatola è visibile il condensatore variabile e nel suo asse è fissata una prolunga con giunto cardanico, serve per evitare l'effetto capacitivo della mano quando lo si regola. Per direzionare agevolmente l'antenna è consigliabile sistemarla su un carrello porta vaso girevole, purché non sia di metallo.




Foto 4
Sul distanziatore munito di terminali verranno saldati
gli estremi dei due avvolgimenti L1, L2 e,
i fili del cond. var. C1 e C1A



Foto 5
La foto mostra le ondulazioni del corrugato, queste lo rendono
necessario per mantenere distanziate le spire l'una dall'altra,
specialmente quando il telaio viene chiuso


Presentazione della Kit-Loop Antenna

    Questa antenna è rivolta specialmente a chi ha problemi di spazio, ma anche ai principianti e auto costruttori con tanta voglia di sperimentare, perché sperimentare soprattutto sulle antenne è una gratificazione impagabile.
    Questa Kit-Loop una volta chiusa, può trovare sistemazione dietro una porta oppure sopra ad un armadio. Ideale è anche la possibilità della sua sistemazione in auto, per le passeggiate Dx. Infatti questa antenna di particolare ha il telaio a geometria variabile che la rende completamente pieghevole fino a chiudersi, prestandosi così bene per la sistemazione ovunque sia possibile.

    l'uso del corrugato, a permesso con la sua superficie ondulata, la costruzione più facile, permettendo di sistemare le spire tra uno spazio e l'altro, senza fare fori, altrimenti, per lo stesso scopo si sarebbero dovuti forare i quattro distanziatori senza avere in seguito la possibilità di modificarne la posizione. Infatti il corrugato è comodo per ottenere avvolgimenti con spire serrate oppure distanziate a piacimento.

    Un fattore importante dell'antenna a telaio, sono le dimensioni, più è grande maggiore sarà il segnale ricevuto, rendendola sensibile ai segnali deboli e, anche quella di diventare più direttiva. Sfruttando questa direttività, caratteristica di una antenna a telaio, si possono operare piccoli spostamenti, orientandola verso una ricerca del segnale più forte e meno disturbato, avendo così la possibilità di attenuare leggermente i segnali indesiderati, quali pe. l'interferenze. Grazie a queste caratteristiche merita di essere sperimentata.

Suggerimenti per la costruzione
    I migliori risultati si ottengono in un elevato fattore di merito, che viene espresso con la lettera "Q". Il fattore "Q" è infatti direttamente proporzionale ai parametri più importanti: selettività, sensibilità e direttività.

    Per tenere alto il valore "Q" è necessario abbattere due fattori:
a) capacità parassite che si creano tra una spira e l'altra;
b) resistenza elettrica del filo conduttore.

    Le capacità parassite si riducono tenendo ben distanti le spire l'una dall'altra. La distanza sarà valutata secondo il tipo di telaio.

    La resistenza elettrica è invece quella della sezione di filo utilizzato. Infatti la resistenza elettrica del filo determina la qualità dell'antenna ed influenza quindi il fattore di merito "Q". Per questo vale il criterio per cui più larga è la sezione, più alto sarà il fattore di merito "Q". Ma è necessario fissare dei limiti che saranno valutati caso per caso, in funzione delle dimensioni e della robustezza del telaio. Ricordiamo che il filo va tenuto ben teso, per mantenere costante la distanza tra le spire. Se quindi utilizzate un telaio "fragile" ed un filo robusto, proprio per la tesatura, il telaio potrà deformarsi o rompersi.


Foto 6 - Schema Elettrico
Con L1 si rappresenta l'avvolgimento primario, con L2 quello secondario o link.
Le due sezioni del condensatore variabile vengono indicate con C1 e C1A.
Il collegamento di massa dovrà corrispondere allo statore (armatura esterna) del condensatore variabile e alla massa del connettore di uscita.

Calcolo delle Spire
    Il calcolo delle spire deriva da alcuni essenziali parametri, che sono:
1°) Selezione della Banda di frequenza da ricevere. In questo caso ho scelto la Banda delle Onde Medie che copre da: 526,5 kHz a 1606,5 kHz.

2°) Scelta delle dimensioni del telaio. Le regole consigliate, ribadiscono che maggiori sono le dimensioni, più elevata sarà la sensibilità nei segnali ricevuti. Si sostiene infatti che per un telaio da 1 m la sensibilità sarà doppia di quella del telaio avente un lato pari alla sua metà. Ma dovendo fare i conti con lo spazio disponibile (spesso limitato) in questo caso la scelta si è orientata su un telaio da 70 cm per lato e 20 cm di profondità.

3°) Scelta del condensatore variabile. Da esperienze precedenti si è verificato che i valori ottimali vanno da 500 ai 700 pF. Per la "Kit-Loop" si è utilizzato un condensatore variabile a 2 sezioni avente la capacità Massima di 680 pF e quella Minima di 19 pF.

4°) Scelta del filo elettrico. Sono consigliati i comuni fili in rame flessibili, comunemente utilizzati per impianti elettrici. In commercio si trovano standard su diverse misure di sezioni: 0.5, 0.75, 1, 1.5, 2.5, 4 mm², etc. Ma quelle di nostro interesse sono ridotte a due: 1.5 e 2.5 mm², le useremo una alla volta, la prima la useremo per questa realizzazione, poiché il telaio non permette fili con sezioni maggiori, la seconda misura si consiglia per un'antenna più elaborata; da usare con un telaio di maggiori dimensioni.

5°) Avvolgimento delle spire L1 e L2. Una volta costruito il telaio e fissata la scatola con il condensatore variabile si passa ad avvolgere il Primario L1 con 13 spire (già sperimentate in precedenza), distanziandole tra loro di un posto (1 cm). Si procede quindi con l'avvolgimento del Secondario L2, con 1 spira distanziata dalle altre di due posti (2 cm). Allo scopo, sarà utile il corrugato con le sue ondulazioni. Alla fine del lavoro si fissano le spire con un sottile spago in modo che durante la manovra di apertura-chiusura del telaio, le spire resteranno "fisse" al loro posto.

Promemoria
    Ricordiamo che per aumentare la frequenza, e necessario diminuire il numero delle spire, oppure con minore effetto, distanziarle, cosi facendo, si diminuiscono le capacità parassite tra spira e spira.
    Per diminuire la frequenza, occorre aumentare il numero delle spire (consigliato). In alternativa sostituire il condensatore variabile con uno di maggiore capacità. Es.: sostituire il condensatore da 680 pF con uno da 800 pF composto da più sezioni.
    Per mantenere alta la qualità, cioè le prestazioni della "Kit-Loop" non è consigliabile aggiungere condensatori fissi al variabile, poiché si avrà, per la prestazione più importante, un peggioramento del fattore di merito "Q".

Prima prova d'ascolto
    I primi test sulla "Kit-Loop" andrebbero fatti con ricevitori portatili che hanno l'antenna in ferrite integrata per le Bande delle Onde Medie ed Lunghe.
Per iniziare la ricezione, sintonizzate il ricevitore su una frequenza in Banda Onde Medie, che troverete facilmente in questo link: Lista Frequenze. Posizionate il ricevitore vicino all'antenna e tenendo d'occhio l'indicatore di segnale, ruotate lentamente la manopola del condensatore variabile fino a raggiungere il massimo segnale.
Per mantenere ottimale il rendimemto del'antenna, ricordate di posizionarla distante (ameno 40 cm) da qualsiasi oggetto metallico e dal terreno.


Foto 7 - Posizione corretta della radio


Collegamento del Ricevitore alla Kit-Loop Antenna

Caratteristiche della Spira link-L2. Dopo una serie di ricerche indirizzate alle misure dell'impedenza caratteristica della Spira link-L2, si sono realizzate usando un Generatore Sinusoidale HP 652A ed un Ponte, il più tradizionale: il Ponte di Wheatstone, con il risultato, riferito alla frequenza di centro banda (1000 kHz), è di 425 Ω.

    La Spira link-L2. Serve per il prelievo del segnale, quando si vuole collegare un ricevitore alla Kit-Loop, senza sbilanciare il loop primario, mantenendo alto il "Q" del sistema.

    La Spira Link-L2. Si adatta anche alla sperimentazione con antenne filari: per verificare il comportamento del loop, con l'aggiunta di antenne esterne. L'antenna più idonea a questo tipo di loop, è una semplice antenna filare, avendo anche lei un'alta impedenza. La lunghezza del filo per la prime prove, parte da un minimo di 5 metri in poi, avente un diametro qualsiasi.

    La presa di terra, dove andrà fissato il filo, deve essere ben pulita, priva di ruggine e di vernice. Per il fissaggio del filo, servirsi delle fascette metalliche regolabili.


Foto 8 - Esempio di antenna filare



Caratteristiche della Kit-Loop Antenna

    Copre l'intera Banda delle Onde Medie da 400 a 1620 kHz
Il telaio ha dimensioni 70 cm di lato e 20 cm di profondità
L1 Avvolgimento Primario è costituito da 13 spire spaziate di 1 posto (1 cm)
L2 Avv. Secondario è costituito da 1 spira spaziata dalle altre di 2 posti (2 cm)
Il cond. variabile ha la capacità massima di 680 pF, quella minima di 19 pF
L'avvolgimento totale sono serviti 40 m di filo da 1,5 mm² di sezione
Resistenza Primario 0,490 Ω, Induttanza 239 µH
Resistenza Secondario 0,05 Ω, Induttanza 3,6 µH, impedenza 425 Ω

Materiali occorrenti:
Costruita con materiale per impianti elettrici
6 m di canna da 26 mm per telaio portante
2.5 m di canna da 16 mm per distanziatori
1 m di corrugato da 20 mm occorrente per mantenere distanziate le spire
1 Scatola stagna 10 x 10 x 5 cm, per fissare il cond. var. e due morsetti per collegarci l'uscita del link L2
1 condensatore variabile 680 pF (2 x 340 pF) con demoltiplica 3:1
1 prolunga con giunto cardanico per isolare il comando del condensatore variabile, serve per evitare l'effetto capacitivo della mano quando lo si regola
40 m di filo di rame tipo per impianti elettrici 1,5 mm² di sezione
Carrello porta vaso in legno, 35 cm di diametro . Evitare carrelli metallici

Costruzione del Telaio
    La foto mostra la dima, una barra di ferro scatolato 30x30 mm lungo 80 cm, necessaria per forare in linea retta le canne che compongono il telaio.
I fori che si vedono sono da 16 mm giusti per ospitare i distanziatori. Per dare stabilità al telaio è necessario incollare esclusivamente i distanziatori (centrali).


Foto 9 - DIMA strumento necessario per la costruzione del telaio


Sperimentazione Estrema ...Con la Kit-Loop Antenna
Pagina degli esperimenti
Detector
Misuratore di Campo


Software
Scaricare il software per il calcolo delle antenne loop quadre
LoopHF4

Altra realizzazione indicata da Stefano IZ5WNW
Realizzazione basata sulla kit-Loop Antenna, copre la gamma di
frequenza da 2 a 7,4 MHz
Kit-Loop


Foto 10
KIT-LOOP ANTENNA
Classificato 2° al Concorso Autocostruzione indetto dall'ARI di Pescara
XXXIX Fiera Mercato Nazionale del Radioamatore del
27/28 novembre 2004


    Giunti a questo punto, il prototipo è terminato, però la sperimentazione continua per dare divertimento e tante
impagabili soddisfazioni.



Pubblicazione: Radio Rivista N°7/8 2019
Aggiornamento: 18 Luglio 2019
Pubblicazione: Radiorama N°91 Aprile 2019
Aggiornamento: 4 Aprile 2019



Per informazioni       Marcello IZ0INA


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