Costruzione di antenne ad alta frequenza

[Simone89]

Salve. So che la radio più semplice da costruire è la radio a galena, che è praticamente una antenna "di lunghezza variabile" e un diodo.

Non ho ben capito come si fa invece a prendere una frequenza con una antenna più piccola della frequenza data ma mo sembra di aver capito che basta prendere una divisione armonica della lunghezza, tipo 1/2 , 1/4  , 1/8 e quella prende perché entra in risonanza.

Qui la cosa si fa più complicata però, per prendere frequenze più acute della lunghezza della antenna si usa la stessa logica all'inverso?
E come faccio a escludere le frequenze inferiori, creo un filtro passa alto con un condensatore in parallelo?
GGrGraGrazie per le gentili risposte, il problema nasce dal fatto che vorrei rilevare le micro onde e di quella grandezza, cioè pochi millimetri, non credo di essere capace di costruire una antenna a dipolo

[user]

Ciao credo che qualcosa si giusta ma nello stesso tempo un pò pasticciata perchè ai chiesto un sacco di domande in un solo colpo.
Le onde centimetriche non le rilevi con dei dispositivi a galena oggi sostituiti da un diodo.
Un condensatore variabile con una induttaza in parallelo non fai altro che cambiare la risonanza di un circuito accordato ma questo deve essere calcolato anticipatamente mica lo si fà a caso.
I filtri passa basso sono dei circuiti serie parallelo, sono concetti un pò complessi per chi non ha le basi di elettronica e le giuste strumentazioni per provarle.
Una antenna raccorciata che risuoni ad esempio ad 1/4 d'onda si chiama antenna caricata, essa ha una carica alla base alias induttanza e capacità residua che compensa la lunghezza elettrica mancante al'antenna e la porta in risonanza come una antenna realmente lunga 1/4 d'onda ma la sua efficienza diminuisce ma mano che la lunghezza fisica si accorcia.
Altra cosa complessa che chiedi e forse non te ne rendi conto, una antenna da 1/4 - 1/2 - 3/8 ecc. forse tu neppure immagini che impedenza sviluppano tali antenne e che circuiti di accordo necessitano al di là della risonanza poichè senza il giusto accoppiamento tra impedenza di antenna e ricevitore non te ne fai nulla.
Ti dò un consiglio che vale quel che può, se desideri ascoltare le fequenze centimetroche acquista un ricevitore scanner professionale arrivano fino a 5 Ghz, dopo di che costano una fortuna ma come sempre senza antenne adeguate un ricevitore di 10.000/25.000 Euro sarà sempre sordo!
Come leggi sembrava una domanda semplice ma non lo è affatto e richiederebbe un approfondimento che và ben oltre lo stesso forum.
Nb; La prossima volta chiedi una cosa sola e descrivi chiaramente ciò che vorresti conoscere oppure risolvere.

Saluti cordiali

[Simone89]

Grazie bella risposta, davvero

Voglio sapere come ricevere le onde millimetriche, una antenna a dipolo va bene? Ci sono alternative?
Non le voglio ascoltare, mi basta sapere se ci sono

[user]

In base alla frequenza millimetrica non specificata da te si và dalle antenne a pannello, antenne a fessura fino a quelle a parabola.
La costruzione meccanica è assai complessa e di primordine non è alla portata di tutti, inoltre le componenti attive interne vengono argentate oppure dorate tramite processo galvanico.
Non parliamo dei convertitori LNA che vanno posti in antenna per poter immettere il segnale a frequenza accettabile su un cavo coassiale.
Ti faccio un esempio pratico, in gamma 1,2 Ghz frequenza amatoriale un dipolo di 1/4 d'onda è lungo ca. 5,5 centimetri, ebbene con un dipolo non arrivi più in là del naso infatti si usano antenne a pannello con molti dipoli oppure direttive a partire da 25 fino a 80 elementi e per comunicazioni a corto raggio si usano collineari da 12 a 18 elementi da 5/8 d'onda.
Ti ripeto la costruzione di esse e l'assemblage io è roba da specialisti e non da neofiti anche lo stesso assemblaggio di parti comprate sul mercato per non parlare della strumentazione necessaria  per verificare il funzionamento.   
Quindi le antenne in vendita ci sono, si scelgono in base alla frequenza d'uso, un dipolo farà solo sorridere, ma dopo l'antenna ti giova LNA cavo coassiale a bassa perdita e come ricevitore adatto scegli tu io non ho idea cosa vuoi ricevere in un mare di quasi silenzio.
Ps; visto che di certo non lo sai e si comprende su queste frequenze si viaggia con emessioni a faccio molto ma molto direzionale bastano pochi gradi e non ricevi più nulla.
 
Buoni ascolti con dovuta fortuna.

[Simone89]

Invece a me sta sembrando molto fattibile, dei tagli su un conduttore è facile ottenerli, come si fa per gli schemi elettrici.

I diodi lavorano oltre i 100ghrz e il voltmetro di un tester può essere parecchio preciso e consentire anche una stima delle quantità

[user]

Invece a me sta sembrando molto fattibile, dei tagli su un conduttore è facile ottenerli, come si fa per gli schemi elettrici.

I diodi lavorano oltre i 100ghrz e il voltmetro di un tester può essere parecchio preciso e consentire anche una stima delle quantità

Bene questo è lo spirito giusto per iniziare ed affrontare la cosa.
La rete è piena di progetti anche semplici basta saperli trovare, non ti resta che scegliere che cosa vuoi realizzare e come reperire I materiali una cosa facilissima sapendo dove ravanare.

Ti auguro di avere successo.

[Simone89]

Eh... Proprio facilissimo reperire informazioni non è, ho trovato alcuni trattati sulle "spotted antennas" che in definitiva le rivelano, sembra, abbastanza semplici quando realizzate in piccole proporzioni...

Immagino che il problema del cavo coassiale con le frequenze millimetriche stia nel fatto che l'effetto condensatore intrinseco nel cavo fungerebbe da filtro passa basso escludendo appunto il segnale interessante. Giusto?
Il che spiegherebbe anche perché le antenne ad altissima frequenza sono di solito posizione sul dispositivo di rilevazione e non lontano da esso come accade per le radio.

La mia idea è quella di mettere il diodo direttamente saldato dell'antenna e un transistor (o più transistor) appena all'uscita del segnale, magari avvolto con la stagnola per evitare che interferisca con l'antenna.

[user]

Nella tua idea di ricevere i segnali centimetrici con il tuo approccio tecnico descritto mi sembra una pensata alla Machgaiver 
Il cavo cossiale  a bassa perdita è fondamentale, tuttavia I segnali in uscita dai convertitori nei sitemi tradizionali variano tra i 950/1500 Mhz, quindi dopo  basta regolare il guadagno di uscita tramite pot. che spesso è molto alto per tale motivo descritto.
I radioamatori microndisti convertono i segnali a 144 mhz per inviarli ai ricevitori classici ssb ma parliamo di comunicazioni amatoriali a banda stretta.

Ps; mi sà che parliamo di cose diverse e concetti differenti, insomma siamo radiantisticamente fuori sintonia.
Le microonde sono roba per specialisti e non per chi inizia, sarebbe opportuno acquisirire un buon bagaglio ellettro-tecnico nel'ambito delle micronde, affidarsi alla letteratura appropiata e accreditata, e magari iscriversi in un gruppo o sito dedicato ai microndisti (opinione personale).
Io credo di aver finito i miei interventi su questo argomento, vediamo se qualche buon samaritano si fà avanti, ma mi pare difficile visto che qùì solo pochissimi masticano le micronde a giudicare dai tread che si leggono.

Buon lavoro e tanta fortuna.

[ziorick2018]

Ciao!!! Cercherò di essere semplice... Molto spesso la scelta di un tipo di antenna è una decisione di "comodo" che pregiudica sviluppi futuri.
Partiamo dalle HF e ci muoviamo un po' su, ed un po' giù. Ok?
In 10 metri basterebbe una T2LT per andare dove vogliamo con spesa minima, semplicità unica, scarsa criticità... Alla fine altro non è che un cavo coassiale in cui 2,5 mt di calza sono rimossi lasciando il polo caldo scoperto, successivi 2,5 mt vengono lasciati così come sono, un choke che fredda il cavo e via andare. Equivalenza perfetta ad un dipolo da 1/4 lambda alimentato al centro. E tutti contenti.
Quanto detto è valido, non a caso sono partito dai 10 metri, per dimensioni ragionevoli (la mia la tengo su con una canna da pesca). Ne sto provando una per i 20 metri... Il comportamento è il medesimo... le difficoltà anche solo per sostenerla no. Peggio mi sento con quella per 40 metri... tenerla in piedi (solo per scopo sperimentale) è stata una lotta contro la fisica, usando 10 sezioni da 2 metri di tubo di scarico in PVC del 50 (quello per gli scarichi dei bagni).
Stiamo parlando di DIPOLI... cioè di antenne con guadagno bassissimo o pari a 0.
A salire... già sui 2 metri (per proprietà della frequenza) sarebbe utile una certa direzionalità. Non a caso ci sono ponti radio per consentire la copertura di zone più vaste. In 70 cm stessa situazione.
E' conveniente, laddove sia possibile, avere antenne grandi, per migliorare sia la ricezione che la trasmissione... A patto di scendere a compromessi con i lobi di radiazione simili a petali (che cambiano girandosi al cambiare della frequenza) molto spesso si usano antenne n lambda. Inizia il guadagno su frequenze dove la potenza di trasmissione è limitata. Realizzai un paio d'anni fa una elicoide per i 70 cm... provai a farne una per i 2 metri e già incontrai le prime difficoltà... Tentai con una per la "magic band" (6 metri) ma ho desistito: dimensioni eccessive e peso di conseguenza. Immagina tu cosa potrebbe accadere per i 10 metri o più.
Salendo si arriva alle centimetriche o millimetriche. Già a 1.2 GHz ci avviciniamo alle microonde... qualsiasi ostacolo è "UNO SCHERMO". L'onda ci rimbalza sopra e torna indietro. Quando si parla di 2.5 GHz, 5 Ghz, 10 GHz si comincia a fare i conti con la "TEORIA DEL TUTTO". Cadiamo in un campo dove la fisica di base quasi non conta. Dai 2.5 GHz in poi è conveniente utilizzare parabole, la cui superficie (generalmente di diametro 10 lambda) è concava per "concetrare" quanta più energia verso un punto focale e lì, guarda caso, troverai il dipolo di qualche milimetro. A mo' di esempio, ti rimando alla costruzione della CANANTENNA (generalmente per i 2.4 GHz), in pratica un chiodo a misura dentro un barattolo di metallo... Una guida d'onda perfetta, direzionale e che ha anche un bel guadagno. Ma non finisce qui... Abbiamo anche le TROMBE, che se ben calcolate e realizzate (io non ci sono riuscito), oltre ad avere guadagni spaventosi danno ottimi risultati anche in termini di larghezza di banda. Per le piccole applicazioni ci sono le patch-antenna, semplici basette incise, in cui si sfrutta anche (e qui a volte le parassite fanno comodo) le capacità parassite per l'accordo perfetto. MA, purtroppo un "ma" c'è, parliamo di un range dove il rumore aumenta moltissimo, e servono convertitori (Low Noise Converter - LNC) ed amplificatori di linea a basso rumore (Low Noise Amplifier - LNA), il coassiale oltre ad essere di ottima fattura per conducibilità deve avere una capacità per metro irrisoria, sennò basta la sua reattanza ad essere visto come... un cortocircuito... e quel po' di segnale lo mandiamo in vacca.

Volevo essere semplice e non lo sono stato... ma l'argomento è vastissimo e le nozioni non sempre si digeriscono al primo colpo. Potrei rimandarti, per una completezza di informazione, al ARRL Antenna Handbook, scaricabile liberamente, che prende in esame antenne di ogni genere e procedure di calcolo sia analitico che pratico dalle VLF alle SHF.

Spero di esser stato d'aiuto,
Riccardo.

[charles_forever]

In realtà si usano dei convertitori sistemati proprio sull'antenna. Esempio, i ricevitori TV satellitari https://amzn.to/3wvvOlZ usano una parabola, nel cui fuoco è posto un dipolo, seguito da un convertitore, che manda lungo il cavo di discesa una frequenza convertita (o meglio, una serie di frequenze convertite). A frequenze centimetriche o millimetriche non si usano cavi prima della conversione.

Charles

[ziorick2018]

Giusta precisazione. Avevo dato per scontato la cosa...

[Simone89]

Grazie...

In realtà sto ancora cercando di capire al 100% quello che ha detto ziorick così potrò rispondere decentemente