Molti prosciutti’ prima scelta di antenna è un dipolo a mezza onda. Ma non essere ingannato-solo perché sono facili da fare non significa che non funzionano bene. Infatti, un dipolo semionda spesso sovraperformare molte antenne multibanda commerciali compromesso.
I dipoli a semionda sono facili da installare ed erigere e non hanno quasi la stessa probabilità dei fili end-fed di dare origine a problemi di EMC/interferenza.
Come suggerisce il nome, un dipolo ha due ‘poli’ o sezioni all’elemento radiante. Nella sua forma più comune è una mezza lunghezza d’onda lunga alla frequenza di funzionamento.
Fig 1 – Corrente e tensione per la distribuzione di un dipolo a mezz’onda
Questo è il suo fondamentale di risonanza, e guardando le forme d’onda di tensione e corrente (Fig 1) può essere visto che la tensione è al minimo con al centro la corrente massima.
Alimentando l’antenna a questo punto fornisce un’alimentazione a bassa impedenza e una buona corrispondenza con il cavo coassiale. Normalmente 50 ohm coassiale, come RG213 o RG58 viene utilizzato come questo fornisce una corrispondenza ragionevole.
Il dipolo quando montato orizzontalmente irradia la maggior parte della sua potenza ad angolo retto rispetto all’asse del filo.
In questo modo potrebbe essere possibile inclinare l’antenna per “sparare” nella direzione in cui si desidera la maggior parte dei contatti, anche se le dimensioni del tuo giardino sono più propense a determinare ciò che è possibile.
È anche possibile far funzionare l’antenna ad una frequenza in cui la sua lunghezza è di tre mezze lunghezze d’onda, o qualsiasi multiplo dispari di mezze lunghezze d’onda lunghe.
Ciò consente di utilizzare un dipolo su più di una banda di frequenze. Ad esempio un dipolo a mezza onda tagliato per il funzionamento su 40 metri (7 MHz) funzionerà anche come un dipolo a mezza lunghezza d’onda su 15 metri (21 MHz), anche se l’SWR sarà leggermente più alto.
I dipoli a semionda usati su qualcosa di diverso dalla loro frequenza di funzionamento fondamentale, o qualsiasi multiplo dispari di questo, funzioneranno, ma dovrai usare un ATU. Un dipolo usato come questo è improbabile che sia molto efficiente e questo tipo di operazione dovrebbe essere evitato.
Costruzione del dipolo
Un dipolo è abbastanza facile da costruire. Si potrebbe pensare che la lunghezza di un dipolo a semionda sia la stessa di una mezza lunghezza d’onda del segnale nello spazio libero, ma non è proprio così. Una serie di effetti, tra cui il fattore di velocità del filo, la lunghezza / diametro del filo utilizzato per l’elemento radiante e gli effetti finali capacitivi, significa che la lunghezza effettiva richiesta è un po ‘ più breve.
Senza l’effetto finale la lunghezza di un dipolo potrebbe essere calcolata dalla lunghezza della formula (metri) uguale a 150 / f, dove f è la frequenza in MHz. Con lo scorcio effetti la lunghezza può essere approssimata dalla formula: Lunghezza (metri) = 143 / f (MHz)
La lunghezza calcolata da questo deve essere considerato solo come un valore approssimativo – è meglio tagliare il filo leggermente più lungo e quindi ruotare l’estremità del filo su se stesso per dare la migliore corrispondenza.
Per una stazione trasmittente uno dei modi più semplici è quello di monitorare la potenza riflessa su un rapporto di onda stazionaria di tensione, o VSWR, metro.
Se l’operazione viene tentata in diversi punti della banda (facendo attenzione a non causare interferenze) si noterà che il VSWR è più alto in alcuni punti rispetto ad altri.
Fig 2: Tipico grafico VSWR per un dipolo semionda
Un grafico può essere fatto e dovrebbe essere simile a Fig 2. La lunghezza dell’antenna deve essere regolata per dare il livello complessivo più basso nelle aree di interesse della banda. Ad esempio, se il funzionamento è previsto nella sezione SSB al centro della banda, il minimo può essere regolato in modo che si verifichi in questa sezione, pur mantenendo un livello accettabile in altre sezioni della banda. Se il punto VSWR minimo si verifica a frequenza troppo bassa, la lunghezza dell’antenna può essere ridotta.
Se si verifica una frequenza troppo alta, significa che l’antenna è troppo corta e deve essere allungata in qualche modo. Mettere filo indietro non è così facile come prendere qualche filo fuori!
Possono essere utilizzati anche analizzatori di antenne che possono fornire una migliore indicazione del funzionamento di un’antenna.
Suggerimenti costruttivi
È facile costruire un dipolo. Fondamentalmente è semplicemente una lunghezza a mezza onda di filo tagliato nel mezzo.
Fig 3: Una tipica installazione di antenne a dipolo
In genere può essere impostato qualcosa come Fig 3. Mentre questo può essere il tipo’ standard ‘ di installazione, raramente è possibile fare un’installazione esattamente come questo, ed è accettabile per farlo soddisfare i requisiti della posizione.
Potrebbe essere necessario piegare un po ‘ il filo o farlo inclinare, ad esempio. Questi influenzeranno il modello direzionale in una certa misura, ma per il funzionamento pratico è probabile che faccia poca differenza.
Gli altri punti da notare sono i modi di fissare le estremità del filo e anche collegare l’alimentatore al centro dell’antenna.
Idealmente gli isolatori dovrebbero essere usati alle estremità perché questi punti sono in un punto ad alta tensione. I piccoli isolanti “a uovo” (Fig 4a) sono ideali e possono essere acquistati abbastanza a buon mercato dagli specialisti dell’antenna.
Gli isolanti per uova hanno il vantaggio che se si fratturano per qualsiasi motivo cadranno, ma il filo e la corda di fissaggio saranno comunque avvolti l’uno intorno all’altro, il che significa che l’antenna non collasserà.
Fig 4: Isolatori per antenne: (a) isolatore per uova, (b) isolatore a dogbone o costolato utilizzato qui come centrotavola a dipolo
L’alimentatore può essere fissato al centro dell’antenna in vari modi. È possibile acquistare speciali pezzi centrali a dipolo. Un’altra alternativa è quella di utilizzare un isolatore a coste o ‘dogbone’.
È inoltre necessario ricordarsi di sigillare l’estremità del cavo coassiale per evitare l’ingresso di umidità. Se l’umidità entra, le perdite aumentano considerevolmente, rendendo inutile il cavo coassiale.
Vale anche la pena cercare di assicurarsi che l’estremità del cavo coassiale punti verso il basso per evitare che questa penetrazione di umidità anche se è sigillata.
L’alimentatore può essere piuttosto pesante e di conseguenza a volte è conveniente ancorare il cavo coassiale in un punto adatto per evitare che il peso eccessivo appenda al centro dell’antenna. Ciò evidenzia anche il punto che, se possibile, dovrebbe essere usato un filo di rame duro. Il rame ha una bassa resistenza e il suo utilizzo si tradurrà in perdite resistive inferiori, ma il filo di rame ordinario si allungherà e nel tempo potrebbe finire per diversi punti percentuali in più.
Un dipolo è ciò che viene definito un’antenna bilanciata. In un mondo ideale un balun dovrebbe essere utilizzato con alimentatore coassiale (che è sbilanciato) per effettuare la transizione tra sistemi bilanciati e sbilanciati.
L’uso di un balun impedirà al coassiale di irradiare qualsiasi potenza o di captare qualsiasi rumore. In molte situazioni pratiche è possibile far funzionare il dipolo in modo soddisfacente senza uno, ma potrebbe esserci un leggero aumento del rischio di interferenza se non ne viene utilizzato uno. Semplici balun possono essere acquistati da fornitori di antenne o realizzati.
Dipoli a V rovesciata
La radiazione massima da un dipolo avviene al centro. Di conseguenza, questa è l’area più importante dell’antenna per mantenere il più alto possibile.
Fig 5: Un dipolo a V rovesciata
Accoppiato con il fatto che in molte situazioni è possibile avere solo un albero alto o un punto alto sull’antenna, questo spesso rende un dipolo a V rovesciata (Fig 5) la scelta ideale.
L’antenna è fondamentalmente un dipolo ordinario, ma piuttosto che mantenerla orizzontale, viene utilizzato un singolo albero o punto di ancoraggio al centro e le due metà del dipolo sono inclinate verso il basso lontano dall’albero centrale.
Sebbene alteri il modello di radiazione, rendendolo quasi omnidirezionale, il suo funzionamento di base rimane lo stesso. In considerazione della sua convenienza e vantaggi operativi questo tipo di antenna è ampiamente utilizzato ed è un favorito con molti operatori.
Il punto principale da notare quando si erige un dipolo è che le estremità inferiori dell’antenna devono essere tenute fuori dalla portata delle persone.
Le estremità dell’antenna avranno un’alta tensione quando vengono utilizzate per la trasmissione e l’installazione dovrebbe essere tale che non sia possibile toccarle. Inoltre, se le estremità scendono troppo in basso si potrebbe ottenere perdite di terra – tenerli almeno tre metri di altezza, se possibile.
Anche le corde di fissaggio devono essere installate in modo che le persone non possano inciampare o inciampare su di esse. Un albero o cespuglio opportunamente posizionato può aiutare a superare questo problema.
Altre pagine di questa sezione – Antenne:
- Antenna di sicurezza
- End-fed filo antenne