Guida alla realizzazione di un`antenna a stilo con

Guida alla realizzazione di un'antenna a
stilo con cavo coassiale
Drosophila - [email protected]
19 Luglio 2007
Copyright (c) 2007 Salvatore “drosophila” Fresta.
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PREAMBOLO
L'antenna a stilo è un'antenna a polarizzazione verticale, omnidirezionale,
utilizzata per bande di frequenza VHF e UHF.
I pochi elementi che la compongono permettono di realizzare un'antenna
economica assicurando un guadagno di circa 6 dB.
Tutto ciò che occorre sono solamente tre spezzoni di cavo coassiale RG-213.
PROGETTAZIONE
Come detto in precedenza, per realizzare quest'antenna non occorre altro che del
cavo coassiale RG-213, e per precisione tre spezzoni.
I tre spezzoni di cavo, B-C-D, devono essere rispettivamente lunghi ¼ λ, ½ λ e
nuovamente ¼ λ, lunghezza che però varia a seconda dell'impedenza del cavo
utilizzato. Ogni spezzone di cavo dev'essere sfilato a strati, quindi devono essere
ben visibili la calza metallica, l'isolante dielettrico e l'anima. È da precisare che la
lunghezza di ogni spezzone è quella ricoperta dalla calza metallica, quindi è bene
tagliare i pezzi un pò più lunghi per poi realizzare le saldature.
Gli spezzoni devono essere saldati poggiando rispettivamente l'anima sulla calza
metallica dello spezzone frontale. Dopo aver effettuato la saldatura, è necessario
isolare la giunzione con 2 o 3 giri di nastro isolante.
All'estremità del primo spezzone di cavo coassiale va collegato uno stilo, A,
anch'esso lungo ¼ λ. Per stilo può essere utilizzata l'anima del cavo coassiale o un
filo di rame.
All'estremità inferiore dello spezzone D, ovvero l'ultimo, va saldato il cavo in
discesa, ovvero il cavo (anch'esso RG-123) alla quale verrà installato il connettore
preferito, di solito un connettore N maschio, per collegare l'antenna al trasmettitore.
Sulla calza metallica dello spezzone D va saldato inoltre anche un filo di rame di 1
mm, E, anch'esso lungo ¼ λ. L'estremita inferiore del filo E va saldata alla calza
metallica di schermo del cavo coassiale in discesa.
Le seguenti sono le formule per calcolare la lunghezza in centimetri degli
spezzoni, dello stilo e del filo:
A = 7500 / MHz
B = (7500 / MHz) * 0.66
C = (15000 / MHz) * 0.66
D = (7500 / MHz) * 0.66
E = 7500 / MHz
Il numero 0.66 è il fattore di velocità di propagazione dell'onda nel cavo RG-213
che ha un'impedenza di 50 ohm. Nel caso si voglia realizzare l'antenna con un cavo
TV, che possiede un'impendenza di 75 ohm, non bisogna moltiplicare più per 0.66
ma per 0.80, ovvero il fattore di velocità dei cavi con suddetta impedenza.
Ovviamente, il cavo in discesa deve avere la stessa impedenza del cavo utilizzato
per realizzare gli spezzoni dell'antenna.
Il seguente schema rappresenta l'antenna stilo nella fase finale. Si consiglia di
inserire l'antenna all'interno di un tubo di PVC avendo la cura di effettuare un foro
in basso per la condensa e di isolare l'estremità con della colla a caldo o silicone.
ESEMPIO DI CALCOLO
Si vuole realizzare un'antenna stilo con cavo coassiale RG-213 per la banda 24002500 MHz.
Per prima cosa bisogna calcolare il centro banda con una media aritmetica:
24002500
=2450MHz
2
E su questo valore di frequenza bisogna calcolare la lunghezza degli elementi che
compongono l'antenna:
A = 7500 / 2450 = 3.06 cm
B = (7500 / 2450) * 0.66 = 2.02 cm
C = (15000 / 2450) * 0.66 = 4.04 cm
D = (7500 / 2450) * 0.66 = 2.02 cm
E = 7500 / 2450 = 3.06 cm
Poiché la lunghezza degli spezzoni è quella ricoperta dalla calza metallica, bisogna
tagliare più lunghi quest'ultimi di circa 1.5 cm, per poter realizzare le saldature.
Ad assemblaggio completato, un connettore N maschio va collegato nel cavo in
discesa e l'antenna completa viene inserita all'interno di un tubo di PVC.
L'estremità va ricoperta con della colla a caldo o con del silicone per evitare che
l'antenna si bagni durante i temporali. Inoltre viene realizzato un foro in basso per
far fuoriuscire la condensa che si crea nel tubo durante la stagione invernale.
Attenzione: assicurarsi che il tubo di PVC non assorba microonde inserendo un
pezzo di quest'ultimo in un forno a microonde per circa un minuto. Se il pezzo non
si riscalda allora il tubo può essere utilizzato tranquillamente.