Antenne filari a confronto

[AlfaMike]

Nella mia vita di Om ho sperimentato diverse antenne filari https://amzn.to/3OV9Np3 perché a me piacciono le sfide con mezzi semplici ovvero ottenere il massimo con poca spesa e la possibilità di cimentarsi in qualcosa che sia home-made. Vorrei pertanto raccontare le mie impressioni su alcune delle filari più diffuse:

1) Longwire (tale se è almeno 1 lambda sulla frequenza di riferimento, ergo se hai un filo lungo 41 metri sulla banda dei 40 metri hai una Longwire ma sugli 80 metri hai una Endfed). Il principio di funzionamento è il medesimo: un lungo pezzo di filo (va bene del comune filo da impianti elettrici in trefolo di rame ricoperto in pvc poiché il pvc è permeabile alla radiofrequenza), alimentato ad un capo con un trasformatore Un-Un (poiché trattasi di un'antenna sbilanciata), avente rapporto 9:1 (poiché l'impedenza tipica di queste antenne è prossima ai 450 Ohm ergo 450 : 9 = 50 Ohm). In alternativa è usabile un accordatore da palo al posto dell'Un-Un e in tal caso il cavo coassiale non lavorerà in regime di onde stazionarie, ergo meno perdite e nessuna necessità di accordare in stazione. Longwire ed Endfed sono fili di lunghezza random dove tale lunghezza ne determina la resa e la direttività (generalmente più un filo è lungo più la sua irradiazione, specie al salire della frequenza, sarà in direzione della parte terminale del filo). Di fatto dai 20 metri a scendere sono pressocchè omnidirezionali.

Giudizio: antenna molto semplice ed economica, di facile realizzazione ma va calcolato bene il trasformatore pena una buona perdita di potenza dell'Un-Un sotto forma di calore (esistono allo scopo diverse tipologie di toroidi di differenti mescole, io preferisco le ferriti Amidon serie Ft-240-K). La Longwire è stata la mia prima antenna e a mio giudizio essa, per coprire bene una buona parte dello spettro Hf non va realizzata sotto la trentina di metri, prezzo un calo drastico di prestazioni sulle bande dei 40 e degli 80 metri. Montabile in diverse configurazioni (diritta, a zig-zag, a V rovesciata alimentata ad un lato etc). Nb: 1) Vuole un contrappeso decente che se non è ben schermato può tirar dentro parecchio Qrm), 2) vanno evitate le misure dove l'antenna risuona in 1/2 onda poiché lavorando in tensione sviluppa un'impedenza elevata, 3) essendo un unico radiatore usato su più bande assumerà un comportamento capacitivo o induttivo a seconda della frequenza usata, producendo disadattamento non sempre compensabile dal trasformatore e altresì sviluppando lobi di radiazione variabili da banda a banda.

2) Dipoli full-size e caricati: è certamente la regina delle antenne e se montata con apice ad almeno 1/2 onda dal suolo consente ottime attività dx senza perdere particolarmente sui Qso nazionali. Antenna poco rumorosa e praticamente omnidirezionale (orizzontale è bidirezionale ma sempre in virtù della distanza dal suolo), anche se a V invertita la sua componente verticale tende ad aumentarne la rumorosità sulle low-bands.

Giudizio: anch'essa di facile realizzazione ma va tarata a dovere e necessita di un buon Bal-Un (simmetrizzatore), allo scopo di avere una buona induttanza capace da far da muro alle correnti di modo comuni che a differenza delle correnti cosiddette differenziali vanno ad alterare i lobi di radiazione.

3) Windom: mai avute esperienze dirette se non c/o amici. Antenna che vuole un 6:1 a causa della sua impedenza tipica di 300 Ohm ma il fatto di essere un'antenna cosiddetta a presa calcolata (alimentata fuori centro), la rende un'antenna nella quale il cavo coassiale tende sempre a partecipare aumentandone la capacità di cattura del rumore.

4) G5RV https://amzn.to/3gSpgKb Doublet, Levy: stessa famiglia di antenne di tipo bilanciato ed alimentate in linea bifilare (piattina), la quale unitamente alle dimensioni dei bracci concorre a lavorare come trasformatore di impedenza al fine di ottenere un'impedenza accettabile al termine della linea aperta la quale si può sbilanciare con un semplice Bal-Un oppure, come nel caso della Levy, si può portare la piattina fino in stazione e collegarla al tuner se questo dispone di apposito ingresso.

Giudizio: antenne a mio parere fantastiche, con l'accortezza di evitare che la piattina (non essendo schermata), non venga in contatto col palo metallico. Ci ho lavorato mezzo mondo finanche sui 40 metri con apice a 18 metri. Antenna molto leggera senza lo spanciamento tipico dei dipoli dovuto al peso del cavo coassiale (la piattina ha un peso piuma). Nella mia esperienza G5RV, Levy e Doublet sono delle magnifiche antenne multibanda che come tali e a causa del loro funzionamento, non vogliono trappole o trasformatori ma sfruttano solo le dimensioni opportunamente calcolate infatti vanno rispettate delle misure ben precise. Nello specifico per Doublet si intende due bracci di ugual misura di lunghezza random alimentati con una piattina anch'essa di lunghezza random. Per G5RV si intendono due bracci di lunghezza specifica e una piattina di lunghezza specifica (dagli 80 ai 10 metri occorrono due bvracci da 15.50 metri + 9.80 metri di piattina bifilare a 450 Ohm). Infine la Levy non è altro che un Dipolo per gli 80 metri full-size alimentato con piattina bifilare fino in stazione con accordatore bilanciato.

Esistono altre tipologie di filari (rombiche, delta-loop, a quadrato chiuso sempre loop), che possono lavorar come mono o multi banda a seconda di come sono alimentate (stub, linea aperta, tuner remoto, trasformatore).

L'importante come sempre per un radioamatore è sperimentare. Se avete critiche a quanto su scritto postatele pure precisando che la mia non voleva essere una lezione di radiotecnica ma solo un beve sunto della mia personale esperienza con le antenne filari.

73's a tutti de Michele IZ8XOV

[MDKBT]

Ciao Michele. Complimenti per la spiegazione molto precisa e dettagliata delle varie tipologie di antenne, si capisce che per te le antenne non hanno segreti, io invece al contrario ho solo una conoscenza base perché preferisco altri aspetti del radiantismo e spesso le antenne sono l'ultima della lista, sicuramente ne farò tesoro quando dovrò aggiornare il mio modesto parco oramai vecchiotto.

[user]

Ciao Michele, ottima esposizione oserei dire sintetica  efficace ed istruttiva.
Anche io per arrivare alla doublet non risonante ne ho perso del tempo eppoi la scaletta è  una poesia ormai caduta nel
dimenticatoio per tanti ma non per i tenaci, si la mia è da 800 Ohm  classica con i piolini ,  per finire l'accordatore remoto telecomandato perché  senza tuner il sistema non funzionerebbe tutta roba fatta in casa con pochi spiccioli ad eccezione del roller e della capacità. 
Speriamo che molti facciano tesoro delle tue indicazioni e prendano degli spunti per futuri progetti, spesso quando si scrive di queste cose sembra che cadono nel vuoto chissà  perché oggi si deve astenuto accendere l'Interruttore e tutto magicamente deve funzionare.
Un saluto per Tutti.
Ps; niente fatica niente onore!

[AlfaMike]

Ciao Michele. Complimenti per la spiegazione molto precisa e dettagliata delle varie tipologie di antenne, si capisce che per te le antenne non hanno segreti, io invece al contrario ho solo una conoscenza base perché preferisco altri aspetti del radiantismo e spesso le antenne sono l'ultima della lista, sicuramente ne farò tesoro quando dovrò aggiornare il mio modesto parco oramai vecchiotto.

Ciao, (magari inserisci il nome in firma se vuoi), in verità volevo solo scrivere due righe poiché dopo circa 2 anni di fermo attività sto cercando degli sproni per riprendere. Posso dirti che aimè di cose da comprendere ne ho ancora diverse ma a grandi linee mi piace comprendere ciò con cui ho a che fare, credo che sia l'Abc per ogni cosa, specie per il mondo un po complesso qual è quello rappresentato dalle apparecchiature in uso ai radioamatori.

Sicuramente qualora aggiornerai il tuo parco antenne fai un pensiero alle antenne filari!  difficilmente deludono e son facilissime da realizzarsi.

73's - Michele

[AlfaMike]

Ciao Michele, ottima esposizione oserei dire sintetica  efficace ed istruttiva.
Anche io per arrivare alla doublet non risonante ne ho perso del tempo eppoi la scaletta è  una poesia ormai caduta nel
dimenticatoio per tanti ma non per i tenaci, si la mia è da 800 Ohm  classica con i piolini ,  per finire l'accordatore remoto telecomandato perché  senza tuner il sistema non funzionerebbe tutta roba fatta in casa con pochi spiccioli ad eccezione del roller e della capacità. 
Speriamo che molti facciano tesoro delle tue indicazioni e prendano degli spunti per futuri progetti, spesso quando si scrive di queste cose sembra che cadono nel vuoto chissà  perché oggi si deve astenuto accendere l'Interruttore e tutto magicamente deve funzionare.
Un saluto per Tutti.
Ps; niente fatica niente onore!

Ciao Alfredo, ricordo a memoria di aver collegato la tua stazione (credo) in 40 metri complimentandomi per il bellissimo shack radio esposto tuttora sul tuo profilo Qrz (li rinnovo in modo particolare per il bellissimo Ft-102).

Quanto alla tue osservazioni, se avrò piacere (e capacità) di riprendermi spero di riprendere di conseguenza anche l'attività radio. Certamente la piattina bifilare appartiene al passato (ma solo in Italia), in altri paesi in primis negli Usa la piattina è tuttora utilizzatissima ma questi sono misteri ai quali non saprò mai dare delle risposte! o forse dipenderà che buona parte delle loro case sono in legno e quindi non temono di farle giungere fino in casa (pensare che ne ho ancora uno spezzone a 300 Ohm usato negli anni 50 per alimentare una vecchia tv Phonola, ma questa è un'altra storia ma nemmeno troppo lontana visto che fu proprio dalla modifica di alcune antenne del primo canale Rai che molti Om dell'epoca iniziarono a modificarle per la gamma dei 2 metri.

Ho avuto piacere di scrivere queste 4 righe, nemmeno tanto per rimarcare le differenze (cosa che ognuno dovrebbe fare tramite la propria esperienza, del resto soggettiva), ma più che altro per esaltare le caratteristiche di un genere d'antenna quasi giurassico ai tempi odierni, ma le onde radio sono sempre le stesse e alcuni di noi continuano ad usare gloriosi Rtx a valvole nell'era degli Sdr! https://amzn.to/3VEvJas Questa è la magia del radiantismo, che unitamente all'Ham Spirit dei partecipanti, rende quella del radioamatore una passione lontana dalle mode e dai tempi.

Un cordiale 73, Michele

[IU2IDU]

http://195.84.101.101/~goranl/shack/ant_deltaloop40/index.html

Ottimo link per costruire antenne deltaloop filari!




Basta issare un palo leggerissimo e le deltaloop diventano i tiranti..........poca fatica tantissima resa!


73 Giulio IU2IDU

[AlfaMike]

Dimenticavo di scrivere il mio piccolo sogno nel cassetto in tema di antenne filari: realizzare una grossa Delta Loop multibanda, quindi priva dello stub 1/4 onda a 75 Ohm ed alimentata bensì in....piattina bifilare! Mi riferisco quindi ad una Delta con apice in alto e alimentazione da valutarsi poiché come molti sapranno il punto di alimentazione determina poi la polarizzazione della Delta Loop (si potrebbe pensare ad un sistema a relè con doppia alimentazione in modo da cambiare il fed-point da remoto).

Insomma le idee sono tante, il tempo è poco e i casini in famiglia aimè parecchi. Senza dubbio in Hf mi alletta tutto ciò che è realizzato con lunghi fili, che non dispone di trappole, che usa se possibile materiale di recupero e che evita tutto ciò che può generar perdite.

Ancora tanti affettuosi 73's a todos!
Michele

[AlfaMike]

@Giulio IU2IDU grazie per la (ottima) segnalazione, vado a dare un'occhiata.

[user]

Ciao Michele, su tutte queste cose ci sarebbe da scrivere d'avverto tanto una cosa è  certa nel campo delle antenne si impara si impara e non si finisce mai di imparare sembra che sia stato detto tutto ma non è  così, come ben sai non basta tendere un filo e il gioco è fatto entrano in azione tantissime variabili un esempio la vicinanza con gli oggetti che stanno intorno al filo, la mutua influenza con altre antenne o fili che magari si crede che siano già distanti e poi Dulcis in fundo i sistemi di trasferimento ed accoppiamento energetico con le antenne, quando leggo certe cose sugli un-un ecc. faccio una piccola smorfia di disappunto perché purtroppo molti non sanno o non vogliono sapere che fine fa il loro segnale a rf e non si chiedono che cosa riescono ad irradiare, certamente chi si accontenta gode ci mancherebbe altro ma se si approfondisce come Tu stesso scrivi e si scava e si cominciano a fare prove e test pian pianino arrivano le soddisfazioni e i punti di vista che prima si credevano universalmente definiti cambiano. Queste poche note per i più giovani radiantisticamente parlando.
Caro Michele, le vacanze le ho passate rimettendo in piedi da quasi zero un vecchio AL-1500 con una modesta 8877 solo da poche ore sono iniziati i test. In cantiere c'è  parecchia roba un accordatore bilanciato da 5k ma non per goliardia ma solo perché  o messo le mani su due roller della Elmer  enormi, anzi sai che ti dico che metto le foto così si vede cosa verrà  fuori. A riguardo della scaletta queste ormai le faccio in casa perché  è facile e divertente. Come detto metterò  qualche foto.
Un caro saluto a Te e Tutti.
Alfredo

[AlfaMike]

Ricordo un tale che faceva le piattine bifilari coi bigodini della moglie hi! nel mio caso l'ho presa bella che pronta poiché dall'apice dell'antenna allo shack radio passavano circa 40 metri ma per la prossima ho intenzione di produrla da me tramite delle semplici piastrine di plexiglass da forare col trapano e il solito filo unipolare ricoperto in pvc, anzi stavo addirittura pensando di usare lo stesso filo senza nemmeno tagliarlo dai bracci alla piattina, ergo proseguire dopo i bracci in obliquo applicando i distanziatori (che come sai determinano l'impedenza della scaletta).

Ad ogni modo il grosso vantaggio di lavorare con una Levy è che questa presenta un range di impedenza che anche dopo la trasformazione della scaletta (se linea di trasmissione ed antenna presentano impedenze diverse la linea di trasmissione agisce sempre da autotrasformatore), alla fine, cioè in stazione, vi sarà sempre una impedenza accettabile dalla maggior parte degli accordatori (meglio se bilanciati in modo da evitarsi le perdite degli Un-Un usati in molti accordatori con ingresso per le piattine ma che di fatto non sono accordatori bilanciati!).

Concludo con un aneddoto: gli spazi. Quando facevo Dx in 40 metri collegai un canadese dotato di un ranch il quale aveva 4 tralicci ma lavorava unicamente con V inverted (una Levy, 3 dipoli e infine una beverage). Aveva collegato mezzo mondo soprattutto in low bands per due motivi semplici: aveva le altezze giuste, aveva gli spazi adeguati.

Anni fa quando la propagazione era migliore e c'era meno rumore di mattino presto via long path nei dintorni di 7.100 si creavano proprio delle vere e proprie "ruote oceaniche" e ti chiedevi a cosa servisse mettere una 3 elementi vista la bontà di certe antenne filari!...poca spesa, tanta resa.

Ora siamo nella parte bassa del ciclo e ne avremo da mangiare di pane ma prima o poi il vento solare sarà nuovamente dalla parte dei radioamatori e noi...speriamo di esserci.

Buona Qso/Dx e buone sperimentazioni.

[user]

Ecco un esempio di scaletta alias ladder line fatta in casa.
La foto è abbastanza chiara, filo rigido in rame per trasformatori https://amzn.to/3OTjcgZ isolatori bacchettine in PP tondino per saldature in polipropilene, lampada o fiammella per piegare e inglobare la scaletta con una semplice pinza, ma esistono tanti modi per costruirla in casa.
La prima foto mostra la fase di costruzione,
la seconda il particolare dei distanziatori, la terza mostra il lavoro finito.
Credo sia abbastanza intuitiva e facile.
Ricordo a chi non lo sapesse che per la sua natura elettrica la scaletta lavora senza difficoltà con una ampia gamma di impedenze e con un rapporto di onde stazionarie fino a 10:1 con perdite ridicole 0,1 Db.
Chissà perchè le nuove leve snobbano tutto ciò.

Buon lavoro a quanti vorranno costruirla.

[AlfaMike]

Alle bacchettine in PP per le saldature in polipropilene da usare come isolatori non avevo pensato...c'è sempre qualcosa da imparare! Io avevo pensato ai bigodini https://amzn.to/3iBE9Ri traforati....



Ad ogni modo giusto da parte tua sottolineare la perdita irrisoria in dB della scaletta rispetto alle notevoli attenuazioni dei cavi coassiali se fatti lavorare sotto forte disadattamento. Direi che il vero limite delle linee aperte stia nel fatto che non essendo schermate non vogliono contatti con materiali conduttivi, in primis il mast di sostegno.

Certamente (lo dico per esperienza diretta), una qualunque G5RV, Doublet o Levy, alimentate in linea bifilare se poste alla giusta altezza e con le punte ad almeno 3-4 metri da terra sono antenne -notevolmente- (ribadisco notevolmente) superiori alle altre Longwire, Endfed, Windom e via dicendo.

[user]

Ciao Michele, certo per la scaletta  ognuno usa i materiali che ha disponibili pensa un vecchio om ormai SK utilizzava le stecche di legno dei ghiaccioli parliamo degli anni 70, le collezionava le trattava con la vernice flatting marina faceva i fori e via.
Si è perfettamente vero che la scaletta non tollera oggetti metallici e muri accanto a se, infatti la sezione finale del mio mast e  per 1,5 mt in fibra di vetro e la scaletta sale in alto inclinata propio per i suddetti motivi.
Certo sotto la scaletta è preferibile mettere un tuner se possibile bilanciato, un trasformatore 4:1 magari risolve ma non è  il massimo. Caro Michele, non desidero criticare nessuno con questa affermazione ma sai bene che molti om novice non ne vogliono propio sentirne parlare di ladder line per loro è  peste e corna e per lo più  e roba da dinosauri.
pazienza non hanno idea di cosa si perdono, eppure la rete é  piena di infomrazioni serie ed autorevoli certamente non è roba ermetica.
Un saluto per Tutti.

[AlfaMike]

Anche le mie (precedenti) filari che vedi ancora sul mio profilo di Qrz utilizzavano uno spezzone di mast in fibra di vetro nella sezione terminale onde evitare contatti col resto in alluminio. In alternativa si può pensare a un distanziatore per far scendere già in verticale la scaletta (si dice che la distanza dovrebbe essere del doppio rispetto alla larghezza della scaletta ma personalmente ho sempre preferito farla scendere obliqua al mast), anche perché in zone assai ventose (come la mia!), le oscillazioni si fan sentire.

Purtroppo viviamo in un'era in cui c'è molto il mito delle antenne tuttofare (quelle con 9:1 o 4:1 a seconda dei casi), che garantiscono Ros piatto su tutte le frequenze come se averci il Ros basso significasse poi avere una elevata resa in antenna (!!!)...per non parlare poi dei contrappesi (ove necessari), visto che a prescindere da come si evolva l'elettronica, l'elettrotecnica vorrà sempre vedere rispettate le proprie leggi.

Purtroppo viviamo altresì nell'era in cui spesso il lineare viene prima dell'antenna (pensa che anni addietro collegai l'isola di St. Helena in 40 metri e c'era anche un discreto pile-up). Mi passò un five by nine politico (cioè non reale), ma dopo il contatto mi accorsi che avendo provveduto all'accordo con soli 20 watt preso dall'enfasi non avevo nemmeno aumentato la mia potenza di emissione...merito della propagazione certo ma anche del mio umile pezzo di filo alimentato in linea bifilare che a differenza di altri aggeggi radiantistici non mi aveva fatto sprecare in perdite e attenuazioni quel po che dai finali giungeva in antenna!

73's e buona radio
Michele