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Autocostruzione antenna a telaio MW

Aperto da FabriBCL, 27 Settembre 2021, 12:38:27

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FabriBCL

Ciao a tutti.
Ho iniziato la costruzione di una antenna a telaio per ascoltare le onde medie.
Ho preparato la parte in legno, ma adesso sono a decidere come mettere le spire e come collegarle.
Esistono progetti molto diversi sia nel numero delle spire che nei collegamenti e nelle caratteristiche dichiarate dal progettista.
Quella che sto cercando di fare ha (molte) spire concentriche, con il secondario diviso in due avvolgimenti opposti e il circuito principale (quello collegato alla radio) ulteriormente concentrico all'interno.
Secondo il progettista dovrebbe avere guadagno molto alto e alta direttività, nella direzione perpendicolare alle spire (contrariamente ad altri progetti che vedo in rete, che vanno in senso longitudinale quindi anche in alto).
Per avvicinarmi alla costruzione in pratica, ho fatto gli schemi che sono qui in allegato.

Non comprendendo a fondo il meccanismo di funzionamento ho alcuni dubbi, per cui chiedo un confronto con qualcuno che abbia le idee più chiare di me.
I dubbi sono:
1) esistono progetti dal migliore rapporto beneficio/costo? Queste sarebbero 40 spire di secondario e 10 di antenna, quindi circa 140 mt di filo! Altri progetti si fanno con 10 spire. E' effettivamente vantaggioso fare le cose così in grande?
2) come visibile nel disegno, tra il quadro più esterno ed il più interno c'è differenza di lato di oltre 40 cm. Questo significa che la metà della lunghezza del filo del secondario non sarà a metà delle spire, ma in un altro punto che posso calcolare. La simmetria di un circuito del genere è a metà spire o a metà lunghezza?
3) Il circuito in rosso è il filo collegato al ricevitore (tra due e 10 spire, da variare con coccodrillo). E' già adatto alla presa da 1000 Ohm del ricevitore o va adattato?

Grazie a chi potrà dare attenzione a queste domande. Buona radio a tutti.


ik2nbu Arnaldo

quanto è il valore di induttanza del loop grande ?

M74

Mi sa che hai beccato un progetto per le onde lunghe, sono troppe 40 spire su un telaio così grande.

CB_forever

Quoto quanto detto da Arnaldo e M74. Piuttosto perché non provi questa: http://www.in3eci.it/bbb/file_content/fl326.pdf

L'idea di usare un flat cable con collegamenti sfasati la trovo semplice e geniale allo stesso tempo: ti risparmia lo stress di fare tante spire e copri agevolmente le onde medie e lunghe.
Buon lavoro!


ik2nbu Arnaldo

Allego file ZIP,  contiene programma in DOS  ( che funziona anche su WIN a 32 BIT)

per calcolare antenne a Telaio con tutti i parametri necessari x ottimizzare la resa.

La foto è quella che ho fatto anni fa, con ottimi risultati in onde lunghe 0-250 KHz,

usanto flat cable per PC comprato su ebay.

73

M74

Citazione di: CB_forever il 27 Settembre 2021, 14:38:41
Quoto quanto detto da Arnaldo e M74. Piuttosto perché non provi questa: http://www.in3eci.it/bbb/file_content/fl326.pdf

L'idea di usare un flat cable con collegamenti sfasati la trovo semplice e geniale allo stesso tempo: ti risparmia lo stress di fare tante spire e copri agevolmente le onde medie e lunghe.
Buon lavoro!
Già, è una bella idea, penso però che penalizza il tipo di antenna che si va a realizzare con una considerevole capacità parassita tra le spire.
Facendo il telaio "classico" le spire si possono tenere più distanti che è un vantaggio.
Dipende molto da cosa uno ci vuole fare ed a che ricevitore viene abbinata.

Citazione di: ik2nbu Arnaldo il 27 Settembre 2021, 17:48:43
Allego file ZIP,  contiene programma in DOS  ( che funziona anche su WIN a 32 BIT)

per calcolare antenne a Telaio con tutti i parametri necessari x ottimizzare la resa.

La foto è quella che ho fatto anni fa, con ottimi risultati in onde lunghe 0-250 KHz,

usanto flat cable per PC comprato su ebay.

73

Il file zip da errore in apertura...
Bella quella per le onde lunghe!

A questo link ci sono altre informazioni utili in tema con anche le formule per dimensionarla abbastanza pratiche:
https://www.it9tzz.it/ANTENNA%20LOOP%20TRADIZIONALE.htm
In fondo alla pagina sono linkati anche un programma ed un foglio excel per chi non ama le calcolatrici.


FabriBCL

Grazie a tutti delle risposte.

Citazione di: ik2nbu Arnaldo il 27 Settembre 2021, 13:40:45
quanto è il valore di induttanza del loop grande ?
Non so calcolarla. E' uno dei concetti che sto cercando di capire, ma non mi sono chiari, soprattutto pensando alla ricezione.

Citazione di: M74 il 27 Settembre 2021, 14:24:22
Mi sa che hai beccato un progetto per le onde lunghe, sono troppe 40 spire su un telaio così grande.
In pratica, per via della presa a metà circuito, sono come due circuiti montati al contrario, ognuno da 20 spire. Una 60ina di metri l'uno. Che sarebbero il risonatore esterno.
Più il terzo centrale più corto, 20 o 30 mt, collegato al RX.

Citazione di: CB_forever il 27 Settembre 2021, 14:38:41
Quoto quanto detto da Arnaldo e M74. Piuttosto perché non provi questa: http://www.in3eci.it/bbb/file_content/fl326.pdf
Veramente ho già costruito il telaio e comprato il filo Litz, con anche una certa cura estetica (impregnante ecc) per non essere cacciato di casa da mia moglie [emoji1] Questo progetto oramai andrà finito con il filo. Il progetto che hai linkato è simile ad altri che ho visto e che hanno tutt'altro funzionamento: spire parallele (non concentriche) e direttività longitudinale. Una cosa del genere con il filo sarei ancora in tempo per farla.

Citazione di: ik2nbu Arnaldo il 27 Settembre 2021, 17:48:43
Allego file ZIP,  contiene programma in DOS  ( che funziona anche su WIN a 32 BIT) per calcolare antenne a Telaio con tutti i parametri
Grazie mille, provo a sperimentare.

Citazione di: M74 il 27 Settembre 2021, 20:09:47
Dipende molto da cosa uno ci vuole fare ed a che ricevitore viene abbinata.
Faccio BCL. Mi interessano le trasmissioni straniere fatte per l'interno, ad esempio broadcast inglesi fatti per essere ascoltati in UK. Sarebbe ideale sentire bene l'inghileterra di giorno e l'America di notte. Sarà possibile? Dicono di sì.
Ho trovato un vecchietto Kenwood R-1000.

Citazione di: M74 il 27 Settembre 2021, 20:09:47
A questo link ci sono altre informazioni utili in tema con anche le formule
Thanks.
In questi giorni ci studio.


M74

#7
Già che ci sei, vedi se riesci a procurati uno strumento come da immagine allegata, io l'ho preso e per questo tipo di lavori mi ha cambiato la vita.

Con quello puoi dimensionare la bobina anche a tentativi, magari usando un filo meno pregiato del Litz per le prove.
Puoi cannibalizzare vecchi cavi di rete, da uno da 10 mt ricavi 40/50 mt di filo molto valido per gli esperimenti.

Una volta in possesso dello strumento, puoi realizzare il loop grande da sintonizzare col variabile per un valore inferiore a 200µH se vuoi un antenna che copre tutte le onde medie, ovviamente serve un variabile di buona capacità, almeno 500pF e con basso valore tutto aperto, 10-20pF max.
Meglio se stai anche più basso con l'induttanza (160-180 µH) perché il telaio ha un elevato fattore di merito e non lo peggiori più di tanto usando un variabile grosso.
In compenso sarà più facile accordarlo in alto verso i 1600 kHz.
Una volta che il prototipo col filo di prova funziona, riavvolgi uguale col Litz e potrà solo che andare meglio.
Il loop di accoppiamento col ricevitore è anche da fare a tentativi per ottenere un buon adattamento.

Per il tipo di ascolto che vuoi fare, se la usi in casa non lo so se è possibile, io cose così le ascolto solo usando come antenna la linea telefonica che qui da me corre su pali, in pratica è come se avessi una filare da 300mt abbondanti.
Non è semplice accordarla ma quando va bene si sente di tutto e di più.

M74

Allego anche questo articolo che è interessante in tema.


FabriBCL

Citazione di: M74 il 27 Settembre 2021, 23:37:08
Allego anche questo articolo che è interessante in tema.

Grazie mille, ho dato una scorsa e mi pare un ottimo documento. Mi rimarranno delle domande perchè non ho una background sufficiente a capire tutto, ma intanto avrò parole chiave per approfondire e addentrarmi un altro po' nella materia.

Per quanto riguarda lo strumentino, sì pare una gran cosa. Cerco di capire se la cosa sia alla mia portata. Ho iniziato pensando di seguire il progetto, attaccare i fili all'RX e ascoltare della musica  [emoji1]
Queste complicazioni sono intriganti ma devo vedere se riesco ad entrarci.

FabriBCL

#10
Citazione di: M74 il 27 Settembre 2021, 20:47:27
le ascolto solo usando come antenna la linea telefonica che qui da me corre su pali

Sono in montagna e la linea telefonica ha i requisiti. Tengo presente anche questo suggerimento, immagino che ci sarà documentazione in rete. Anche perchè ricordo di avere preso la scossa una volta maneggiando i fili del telefono, quindi immagino che prima di attaccarli al ricevitore ci sia da creare uno sbarramento di qualche tipo.
Ma credo anche che in onde medie la direzionalità sia più importante della perfezione dell'antenna. Già ora con 25 mt di filo ascolto molto bene Golden Radio (UK, 1548KHz) ma il problema sono le radio da Est Europa o arabe che in certe fasce orarie entrano a fondo scala.

ik2nbu Arnaldo

Fabri 2 cose veloci

a) antenna a telaio è molto selettiva quando il circuito risonante parallelo ha un alto Q, ovvero fattore di forma e merito, che generalmente si ottiene con la minima capacità di accordo possibile e maggiore induttanza possibile alla frequenza di accordo. Quindi se ti metti a fare progetti senza fare misure è come chiedere a me di aggiustare un lavandino, lo fa molto meglio idraulico [emoji1]

Lo svantaggio è che + il Q è alto e + dovrai avere una manina da orologiaio, in pochi mm di rotazione del variabile passerai da segnale 0 a 9 + 30db. Quindi per la sintonia ci vuole una demoltiplica meccanica.  Oppure ti accontenti di un Q + basso, avrai la sintonia + morbida ma perdite maggiori.

b) ci sono progetti + semplici di loop risonanti passivi e comunque direttivi che ti consentono
di discriminare la direzione del segnale in onde medie, alcuni esempi video




I dati di costruzione completi delle varie versioni BCL/SWL li trovi sul mio sito:

http://www.ik2nbu.com/SWL_List_Desk.html

M74

Citazione di: FabriBCL il 28 Settembre 2021, 11:19:26
Sono in montagna e la linea telefonica ha i requisiti. Tengo presente anche questo suggerimento, immagino che ci sarà documentazione in rete. Anche perchè ricordo di avere preso la scossa una volta maneggiando i fili del telefono, quindi immagino che prima di attaccarli al ricevitore ci sia da creare uno sbarramento di qualche tipo.
Ma credo anche che in onde medie la direzionalità sia più importante della perfezione dell'antenna. Già ora con 25 mt di filo ascolto molto bene Golden Radio (UK, 1548KHz) ma il problema sono le radio da Est Europa o arabe che in certe fasce orarie entrano a fondo scala.
Prima di buttarti sulla linea telefonica, completa il progetto in corso d'opera...altrimenti finisci come me che ho tante mezze cose fatte e poche finite!
Vedi qui:
http://www.introni.it/pdf/Elettronica%20pratica%201974_12.pdf
a pag. 906 c'è il progetto di un telaio compatibile con le dimensioni della struttura che hai fatto, è già calcolato per le onde medie e non ha grosse complicazioni da affrontare.
Avere un antenna direzionale e per quanto possibile selettiva è sicuramente meglio che avere solo la filare, poi se la cosa ti prende e vuoi andare avanti Arnaldo ti ha proposto altre idee più o meno complicate.


FabriBCL

Buongiorno.

Citazione di: ik2nbu Arnaldo il 28 Settembre 2021, 13:22:28
maggiore induttanza possibile alla frequenza di accordo.
Chiedo un chiarimento. L'induttanza è relativa alla frequenza dell'alternata che passa nel circuito?
In questo caso non capisco come possa rilevarla il tester capacità/induttanza.
Avreste un link a qualche che spiega questi concetti a livello "lamer"?

Citazione di: ik2nbu Arnaldo il 28 Settembre 2021, 13:22:28
sul mio sito: http://www.ik2nbu.com/SWL_List_Desk.html
Complimenti, bellissimo sito.

Citazione di: M74 il 28 Settembre 2021, 16:22:49
http://www.introni.it/pdf/Elettronica%20pratica%201974_12.pdf
a pag. 906 c'è il progetto di un telaio compatibile con le dimensioni della struttura che hai fatto, è già calcolato per le onde medie e non ha grosse complicazioni da affrontare.
Ottimo progetto, seguirò davvero questo, grazie mille! Nel contempo cercherò di capire gli aspetti teorici e le possibilità di sperimentazione, tramite gli altri testi che mi avete linkato.
In effetti, se non si ha una formazione da radiotecnico, l'approccio è un po' questo. Si inizia "con le mani" cercando i primi risultati, e progressivamente ci si mette la testa per crescere e fare esperimenti con maggiore consapevolezza. Per me è così.

M74

Citazione di: FabriBCL il 29 Settembre 2021, 10:07:02
Buongiorno.
Chiedo un chiarimento. L'induttanza è relativa alla frequenza dell'alternata che passa nel circuito?
In questo caso non capisco come possa rilevarla il tester capacità/induttanza.
Avreste un link a qualche che spiega questi concetti a livello "lamer"?

L'argomento è molto complesso e non si può liquidare con risposte secche...qui:
http://www.raffaeleilardo.it/induc.htm
trovi qualche spiegazione spero abbastanza comprensibile.
Diciamo che se prendi lo strumento di cui si parlava più su per fare misure su questo tipo di antenne va alla grande, fa la misura a 500kHz che è abbastanza prossima alla frequenza di lavoro che ti interessa, per altri usi può non essere adatto.

Citazione di: FabriBCL il 29 Settembre 2021, 10:07:02
Ottimo progetto, seguirò davvero questo, grazie mille! Nel contempo cercherò di capire gli aspetti teorici e le possibilità di sperimentazione, tramite gli altri testi che mi avete linkato.
In effetti, se non si ha una formazione da radiotecnico, l'approccio è un po' questo. Si inizia "con le mani" cercando i primi risultati, e progressivamente ci si mette la testa per crescere e fare esperimenti con maggiore consapevolezza. Per me è così.

Non ci sono grosse alternative, o ti metti a studiare tutto da zero (che è un impegno notevole) oppure sperimenti, fai prove e pian piano vedi cosa riesci a capire e soprattutto se ti interessa approfondire la materia ed andare avanti.

ik2nbu Arnaldo


kz

io consiglio alcuni classici di D. E. Ravalico:

  • primo avviamento alla conoscenza della radio;
  • radioelementi
  • il radiolibro
alcuni vengono tuttora ristampati e venduti da hoepli, altri si trovano in stampa anastatica presso le radiodisophie.it, oppure su introni.it

FabriBCL

Recepisco il progetto suggerito da Elettronica pratica (10 spire, lato 1 mt, risonatore in coax 75ohm), oltre al consiglio di fare prima le esperienze in brutta piuttosto che pensare all'estetica del telaio.
Ho trovato in casa un pannello di legno leggero rettangolare, dove il lato corto è solo 90 cm, e ci farò il prototipo. Penso che renderò rettangolare l'antenna per via di questo limite, tenendo nell'altro senso una lunghezza di 110 cm per compensare la lunghezza del filo.
Intanto ho iniziato a studiare sui link qui gentilmente forniti.
Per le successive sperimentazioni, non ho trovato formule che spieghino il rapporto tra Q e distanziamento spire.
Inserendo i dati dell'antenna in un calcolatore excel, consiglierebbe un cavo di 2.5 mmq.
Anche interpretando le formule, mi pare che il Q sia proporzionale alla sezione del filo.
l contrario, tutti i progetti che si vedono in giro consigliano fili sottilissimi.
Questa è una cosa che non ho capito.

Grazie a tutti.

M74

Per il telaio, ti conviene fare una sagoma simile a quello che hai già fatto (se non ricordo male con lato da 80cm circa).
Dovrai aggiungere qualche spira (orientativamente due o tre), non è un problema raggiungere il valore di induttanza di quello più grande del progetto originale.
Quello che cambia è il rendimento dell'antenna perché ha un area più piccola ma non è che lo fai metà o più piccolo per cui c'è poca differenza in pratica.
Non ti preoccupare troppo del fattore di merito che in un telaio di quelle dimensioni è sicuramente superiore a quanto necessario.
Giusto per capirsi, è correlato alla capacità parassita che si forma tra le spire (che sono in qualche modo accomunabili alle armature di un condensatore) e da tante altre difficili da localizzare.
Ad esempio un altra capacità parassita c'è fra l'antenna completa ed i muri circostanti, il pavimento, il soffitto che per quanto pessimi conduttori sono connessi a terra.
Un altro fattore è il valore resistivo del conduttore con cui realizzi la bobina, più è alto peggiore sarà il rendimento, qui il discorso è piuttosto complesso e penso che leggendo i vari testi che ti hanno suggerito troverai da te le risposte (ad esempio perché si usa il filo Litz).
Per farla breve, se fai il telaio di dimensioni generose (va benissimo 80cm di lato) con le spire ben spaziate (come sopra qualche cm) vedrai che non rimarrai deluso.
Per trovare il numero giusto di spire ti basta vedere se col variabile riesci a sintonizzarlo sia a 500kHz che a 1600kHz.
Il problema principale è essere certi che arriva a 1600kHz o più, se in basso non scende abbastanza puoi sempre aggiungere un condensatore da 50-100 pF in parallelo al variabile, è più semplice che lavorare sulle spire e non pregiudica il buon funzionamento.


M74

Ti allego un foglio di calcolo che ho trovato qui:
https://www.lucianomarroccu.com/un-p%C3%B2-di-teoria/bobine-calcolo-induttanza/
Ti può semplificare la vita, immettendo i parametri che hai noti (diametro filo, lato del quadro e valore di induttanza desiderato) ti dice quante spire fare e la spaziatura.
Sempre in allegato trovi il risultato per un quadro da 80 cm di lato avvolto con filo da 0,5mm per 200µH di induttanza.
Con un condensatore variabile da 20 a 500pF teoricamente si potrebbe sintonizzare tra 2500 e 503 kHz.
In pratica aggiungendo una ventina di pF di capacità varie qui e la probabilmente potrebbe coprire da 1750 a 480 kHz che sarebbe comunque un buon risultato.
Ora non ti rimane che metterti al lavoro e provare se corrisponde o no...

IK3OCA

Salve, non mi pare di dire una sciocchezza indicando che, al posto dell'antenna a telaio come descritta, potrebbe essere impiegata un'antenna in materiale ferromagnetico, analogamento a quelle presenti nelle radioline per onde medie.
I vantaggi sarebbero la diminuita capacità interspira e l'aumento del fattore di merito dell'induttanza, oltre alla maggiore maneggiabilità dell'antenna.
Per ottenere un'alta efficienza possono essere accoppiate più bacchette di ferrite insieme.
Antenne di questo genere sono state realizzate anche per onde corte per 160 e 80 metri con lo scopo di ottenere una qualità di ricezione soddisfacente a uso radioamatoriale, posso passare i progetti a fonte ARRL.
Ovviamente la bellezza del telaio verrebbe a mancare...
73 Rosario





FabriBCL

Buongiorno a tutti. Grazie delle risposte.
Continuo a condividere esperienze e dubbi, sia per eventuali vostri contributi, sia perchè magari può essere utile al prossimo che si cimenterà.  [emoji4]

Ieri ho montato e collaudato una prima versione "di brutta" del telaio (vedi foto).
Ho utilizzato fili di recupero da cavo ethernet dismesso (4 spezzoni saldati insieme).
Differenze dal progetto originale ("Elettronica Pratica" 1974/12 consigliato da M74):
- minori dimensioni (fatto lato 86 cm per poi ripetere progetto su telaio già esistente)
- più spire. Ne ho fatte 14 anzichè 10 per raggiungere induttanza 250 uH nonostante il quadro sia più piccolo. Poi per potere togliere spire in fase di test.
- cavo discesa all' rx (1,5 mt) in piattina rossa e nera impropria (non ho piattina tv e non se ne trova). L'ingresso del'RX è a 1KOhm.
- Condensatore da 500 pF.

Elenco i risultati del collaudo, che in definitiva sono scarsi.
L'effetto del condensatore variabile è evidente, la banda strettissima (* rotellina da sintonizzare con rotazioni di un milionesimo di grado, ma si riesce abbastanza).
Sintonizza complessivamente da 450 a 1550 KHz e questo è quasi ok.
Poca direttività (* ma sono dentro ad una piccola casa dai muri in pietra di 80 cm anche se tetto in legno. E' come una scatola aperta. C'entra con la direttività, o a queste frequenze non c'è riflessione nel piccolo?).
Poca maneggevolezza (* ma questo è ovvio, soprattutto con la tavolona di legno, troppo pesante).
Guadagna poco più del filo.
Il vero vantaggio rispetto al filo di 25 mt è che in perfetta sintonia si abbattono parecchio il fruscio di fondo e soprattutto i ronzii che altrimenti ho in alcune (ampie) fasce di frequenza. Quindi alla fine ascolto meglio quello che già sentivo. E' già un risultato.
Attaccare o meno il filo nero (quindi a terra) all'rx cambia poco o niente.

Ora vengono le modifiche:
- penso di togliere spire per abbassare induttanza circuito esterno sui 200 uH.
- penso di montare su telaio perchè il tavolone pesa troppo.
- non mi convince il filo centrale in coax, anche perchè non ho capito niente del perchè sia fatto così. Ho copiato e basta. E' una specie di adattamento di impedenza? Penso di passare a qualche spira come quelle dell'altro circuito, sia per motivi estetici che per capire cosa sto facendo. Se ho ben capito il funzionamento dell'antenna è dato dall'alto rapporto fra l'induttanza del circuito risonante e del circuito link. Su questo punto in particolare, se qualcuno avesse chiarimenti da darmi mi sarebbe di grande aiuto.

Grazie ancora a tutti.

kz

la piattina da 300 ohn la puoi tranquillamente autocostruire

FabriBCL

Citazione di: IK3OCA il 03 Ottobre 2021, 09:27:44
al posto dell'antenna a telaio come descritta, potrebbe essere impiegata un'antenna in materiale ferromagnetico, analogamento a quelle presenti nelle radioline per onde medie.
I vantaggi sarebbero la diminuita capacità interspira e l'aumento del fattore di merito dell'induttanza, oltre alla maggiore maneggiabilità dell'antenna.
[...]
Ovviamente la bellezza del telaio verrebbe a mancare...
73 Rosario

Grazie Rosario della risposta. Sto tentando il telaio perchè mi affascina, ma in effetti i risultati e la maneggevolezza contano molto.
Adesso mi concentro sul miglioramento del progetto che sto seguendo, vorrei la soddisfazione di portarla ad essere una antenna efficiente. Poi sicuramente proverò anche con la ferrite. Documentazione, sicuramente farà comodo sia a me che ad altri. Come per l'antenna a telaio (e per la comprensione dei concetti fisici che aziona), documenti in rete ce ne sono, ma avere un percorso di studio su documenti già filtrati da persone con cui si è in dialogo diretto è molto efficace e non ci si perde. Grande risorsa questo forum, grazie a tutti.

FabriBCL

Citazione di: kz il 03 Ottobre 2021, 10:02:42
la piattina da 300 ohn la puoi tranquillamente autocostruire

Grazie della risposta.
Ho provato a googlare. Non ho trovato esempi pratici di autocostruzione, ma una formula per il calcolo dell'impedenza di due fili paralleli in aria.
Nella pratica, per stare in aria distanziati tra un distanziatore e l'altro, dovrebbero essere abbastanza rigidi. Avresti qualche doc che spieghi come risolvere i problemi pratici?