General suggestions - Suggerimenti di carattere generale

1 - for better results, the antenna should be placed as high and as obstacle-free as possible

per ottenere i migliori risultati, è sempre bene che l’antenna sia collocata quanto più in alto possibile, in posizione libera da ostacoli

2 - electrical and magnetic induction fields in the vicinity of the antenna ; even if those fields are, in the IEK Antenna, very small in size, nevertheless to minimize losses of any type space in the vicinity of the antenna should be free of any materials, especially those with electrical and magnetic proprieties

NOTICE :The antenna concentrates large fields in a small space ; for that reason, do not stay in its vicinity when transmitting !

campi elettrico e magnetico di induzione in prossimità dell'antenna ; sebbene tali campi siano, nel caso dell’Antenna IEK, di dimensioni estremamente contenute (1), per minimizzare le perdite di varia natura e massimizzare quindi l'efficienza dell'antenna, lo spazio circostante l’antenna non dovrebbe essere occupato da materiali estranei diversi dall'aria (2).

NOTA IMPORTANTE : Le dimensioni estremamente contenute dell’antenna e dei relativi campi di induzione, comportano una elevata concentrazione del campo in prossimità dell’antenna stessa.; per tale motivo si raccomanda di non sostare nelle vicinanze dell’antenna durante la trasmissione.

3 - decouple the line from the antenna as effectively as possible

Coupling between the line and the antenna can be due to 1) antenna unbalancing and to 2) pick up of part of the energy radiated from the antenna by the line itself ; this effect can be more significant in antennas of this kind (due to the relatively more strong fields in its vicinity), than in conventional antennas.

Personally I adopted a so-called Collins balun, made of some turns (three to five – seven, more are better) of coax wound in the air on a diameter of a tenth of inches, and placed just a 5 to10 ft. under the antenna ; note that the turns of this balun coil should be at a right angle with the antenna coil !

disaccoppiare nel modo più efficace la linea dall'antenna

questo è molto importante, in quanto può essere causa di gravi inconvenienti (3) ed insuccessi nella sperimentazione e nell'uso dell'antenna IEK, oltre naturalmente alla perdita per dissipazione dell’ energia RF su superfici e masse estranee, quali ad esempio muri, terreno, ecc. 

A questo proposito occorre sottolineare un fenomeno poco conosciuto, e pertanto spesso sottovalutato, ma che acquista notevole rilevanza proprio in antenne di questo tipo. Infatti oltre agli accoppiamenti indesiderati dovuti a sbilanciamento nel carico (antenna), interviene un ulteriore fattore di accoppiamento tra antenna e cavo, quello relativo alla RICAPTAZIONE dell’energia irradiata dalla stessa antenna da parte del cavo coassiale, in modo particolare il tratto che si trova più prossimo ad essa ! Tale fattore incide qui proporzionalmente in misura assai maggiore che non nelle antenne convenzionali, in virtù proprio dell’elevata concentrazione dei campi nelle immediate vicinanze dell’antenna, come poc’anzi accennato. A differenza dello sbilanciamento, che può venire azzerato, le cause di tale accoppiamento non sono di per sé eliminabili, in quanto per fare ciò occorrerebbe sopprimere la linea di discesa, la quale altrimenti attraverserà comunque il campo irradiato, interagendo con esso in misura più o meno marcata. Però si può ridurre la portata degli effetti indesiderati, procedendo appunto ad un accurato disaccoppiamento della linea, eventualmente lungo tutto il percorso della linea.

Dal momento che esistono innumerevoli sistemi di disaccoppiamento, evito di entrare eccessivamente in dettaglio, rimandando alle trattazioni specifiche in testi e riviste del settore.

Personalmente ho usato il metodo di avvolgere in aria, uno o due metri sotto l’antenna, un cosiddetto Collins balun ; questo è costituito da un loop formato da alcune (da tre a cinque – sette, più sono meglio è) spire di cavo coassiale per un diametro di una ventina di centimetri (4).

NOTA IMPORTANTE : occorrerà fare in modo che il piano in cui giace detto avvolgimento risulti sempre ortogonale a quello in cui giacciono le bobine costituenti l’antenna ; questo per evitare accoppiamenti indesiderati in grado di pregiudicare le corrette relazioni di fase e quindi il funzionamento stesso dell’antenna.  Sarà inoltre bene disporre ulteriori loop di disaccoppiamento lungo tutta la linea di discesa, in modo tale da accrescerne in misura determinante l’efficacia.

4 – keep any metal pole well apart (at least 5-10 in.) from the body of the antenna ; the portion of the line from the antenna itself down to the balun coil, should be apart from the pole the same way. Otherwise severe losses (about -12dB or 2 S-points) will be introduced (summer 2005)

The same if the pole supports other antennas (e.g. a beam antenna for the highest HF bands, or VHF/UHF antennas) laying over a 40 mt. / 75 mt. IEK Antenna ; any cable, such as beam coax, rotor cables, etc. should be kept well apart also.

Tenere pali metallici di qualsiasi genere ben distanti (almeno 15-25 cm.) dal corpo dell’antenna ; lo stesso cavo di discesa dell’antenna, nel tratto sino all’avvolgimento di balun, dovrebbe essere tenuto alla stessa distanza dal palo. Altrimenti si introdurranno perdite consistenti, valutabili nell’ordine di –12dB (2 punti di S-meter) (estate 2005).

Questo anche qualora ad es. il medesimo palo supporti altre antenne (ad es. una direttiva per le bande HF superiori, o antenne V/UHF) posizionate sopra un’Antenna IEK per le bande basse, come pure i relativi cavi di discesa della direttiva, dei rotori, ecc.).

5 - to reduce losses, coil and cylinders being interested by RF CURRENTS, take in mind the skin effect, growing with frequency

per contenere le perdite, tenere sempre nella dovuta considerazione il fatto che i conduttori (cilindri ed avvolgimenti) siano percorsi da CORRENTI RF, che manifestano l'effetto pelle (skin effect) in misura crescente in ragione della frequenza (5).

6 - Also the antenna has some kind of “counterpoise” (the big Marconi’s thought !) at its base, three (or any number of) random length wires (some 30’) connected to the “cold” end (“R” point - see picture) and spread to the attic floor (summer 2005)

L’antenna ha altresì una qualche sorta di “contrappeso” (la grande trovata Marconiana !) alla base, tre (o qualunque numero di) fili di lunghezza casuale (circa 10 m.), connessi all’estremo “freddo” (punto “R” - vedi figura) e sparsi sulla terrazza (estate 2005).

Suggerimenti per la costruzione di cilindri in pellicola d'alluminio (uso cucina) :

Stefano IK5IIR suggerisce : "metti un pezzetto di filo di rame nudo lungo circa 10 cm sul tubo nel posto dove avvolgerai l'alluminio. Poi avvolgi il foglio sopra.. circa tre giri sono ok. Usa del nastro trasparente da pacchi per stringere forte il foglio in modo che aderisca bene sopra al filo." (6)

NOTE :

(1) Essi interessano una sfera avente un diametro di qualche metro, uguale di poco o superiore alla lunghezza dell’antenna le cui dimensioni sono dell’ordine di 2% l ; veramente poco rispetto alle decine di metri interessati dai corrispettivi nella classica antenna Hertziana, che si estendono circa 2-3 l ; vedi approfondimento

(2) Specialmente da materiali conduttori o che presentino proprietà dielettriche (costante dielettrica e_r) o magnetiche (permeabilità m_r) che si discostino in misura non trascurabile da quelli dell'aria, cui conseguono fattori di perdita dielettrica tg d, per isteresi magnetica, e per correnti parassite per effetto Joule). Tra questi in primis il suolo, laterizi cemento pietra e materiali murari in genere, materiali ferrosi o comunque metallici, quali ad es. ferri d'armatura, travature di solai, tubi, grondaie metalliche, ecc.

(3) L' irradiazione da parte della linea di campi aventi fase opposta a quelli emessi dall'antenna, porta :

a) ad annullarsi vicendevolmente i campi stessi abbattendo l'efficienza dell’antenna;

b) alla distorsione del diagramma di radiazione, che significa anche ad irradiare / ricevere segnali verso / da direzioni ed angoli verticali indesiderati ove, come generalmente accade, possono interessare zone di assorbimento (ostacoli, compreso il terreno) e/o dispersione (angoli vericali elevati) della radiazione emessa e/o sorgenti di disturbo della ricezione ; mentre solamente per caso (e con molta  fortuna), potrebbe accadere che tale irradiazione secondaria vada a sommarsi in direzioni ed angoli verticali favorevoli.

(4) Raccomando di curare in modo particolare tale disaccoppiamento, anche perchè altri sistemi quali disporre intorno al cavo coassiale (del tipo RG58) degli anellini di ferrite, distanziati circa 20 cm. l’uno dall’altro in prossimità dell’antenna, e poi via via diradanti lungo tutta la linea di discesa, ma ad una distanza mai inferiore a 0,1 alla frequenza più alta (vale a dire 2 m. se la frequenza più elevata impiegata fosse di 14 MHz) non hanno dato risultati soddisfacenti, non essendo adatto ad applicazioni che implichino una qualche potenza trasmessa (eventualmente proponibile per la dola ricezione). Ciò essendo le correnti RF sulla calza del cavo piuttosto consistenti, tali da saturare le ferriti con probabile distorsione del segnale ed introducendovi anche fenomeni di degrado conseguenti a surriscaldamento, specie quelle collocate in prossimità dell’antenna, ove i campi sono più intensi ; infatti con le potenze OM usuali, vi è stato superamento del limite di saturazione con riscaldamento e persino “cottura” di quelli più prossimi all’antenna.

(5) Considerare pertanto :

1. l'impiego di conduttori di sezione crescente man mano che si sale in frequenza (dai 160 ai 40 metri, e via discorrendo) ; non disdegnare l'impiego di tubetto di rame o di alluminio, ed anche di cavi coassiali, impiegandone come conduttore la calza esterna (successiva nota 7) ;
2. lo stato superficiale dei conduttori, che deve presentarsi pulito e brillante ; i conduttori a più capi (trecciole di rame del tipo per impianti elettrici e simili) che presentassero ossidazione superficiale dei singoli conduttori costituenti la treccia, andranno decisamente scartati ; evitare inoltre l'uso di prodotti lucidanti (che potrebbero introdurre microscopiche zone di variazione della conduttività superficiale, invisibili ad occhio nudo), strofinare piuttosto con blandi abrasivi e/o semplicemente pulire con un panno, a seconda dello stato di ossidazione ; le sezioni siano regolari, prive di sbecchi e sbavature (sempre per il motivo visto) ; scartare decisamente i conduttori non rispondenti a tali requisiti (a pena della buona efficienza del sistema) ;
3. proteggere adeguatamente dagli agenti atmosferici le superfici dei conduttori, impermeabilizzando in particolare l'inizio e la fine dei cavetti rivestiti e dei coassiali, contro le infiltrazioni d'acqua per capillarità in grado di ossidarne l'interno, procedendo sino a raggiungere nel tempo gran parte o tutta la loro lunghezza, rendendoli praticamente, dal punto di vista dell'uso a radiofrequenza, isolati o pessimi conduttori, con calo vistoso delle prestazioni (che si è soliti poi imputare all'antenna, alla propagazione, e quant'altro ...) sino a metterli definitivamente KO ; tenere presente come una sola notte di esposizione all'aria senza protezioni è in grado di arrecare pregiudizio a tutto il nostro lavoro successivo !
4. come protezione ed allo stesso tempo rinforzo meccanico, mi è parsa buona la colla a pistola calda sui bordi esterni dell'alluminio costituente i cilindri, e su tutte le giunture ed i collegamenti esposti ; inoltre una o due mani di vernice trasparente spray sull'alluminio.

Si raccomanda comunque di :

1. proteggere bene dagli agenti atmosferici i contatti dei commutatori o relais contro le intemperie, sempre per non arrecare pregiudizio a tutto il nostro lavoro !
2. nel caso di commutazione telecomandata, fare attenzione nel posizionamento dei relativi cavi a quanto detto a proposito del palo metallico di sostegno e di eventuali altri cavi (di altre antenne compresenti, del relativo rotore, ecc.)

(6) Come filo di rame nudo usare una trecciola di rame che presenti, assieme ad una buona sezione, soprattutto una buona ed ampia superficie di contatto (può andare anche una calza di coassiale RG-58 o meglio RG-8, come anche di cavo per stampanti ecc.) di lunghezza appena maggiore dell'altezza del rotolo di pellicola ; fare attenzione che non presenti ossidazione superficiale (vedasi quanto detto sopra) ; ad essa si salderanno i conduttori provenienti dalla rete d sfasamento ; avvolgerla con uno o due giri di pellicola d'alluminio, sotto e sopra di questa comprimere una sottile lamina metallica (ricavata ad esempio da una lattina di birra o simile ; stare attenti perché i bordi sono molto sottili, affilati e taglienti, così pure eventuali sbavature), infine graffettare il sandwich così formato, mediante l'uso di una comune cucitrice da ufficio (quelle vecchio tipo, impieganti punti più grandi, sarebbero l'ideale ... ).

(7) L'utilizzo della calza esterna di cavi coassiali appare appropriato, presentando esso ai fini dell'effetto pelle un rapporto favorevole tra il diametro complessivo e la sezione metallica (con i relativi peso e costo) effettivamente impiegata per il passaggio dalla corrente a radiofrequenza ; per ragioni simili le sezioni dei conduttori per linee elettriche aeree sono costituite di metallo buon conduttore nella parte esterna, e metalli più resistenti anche se peggiori conduttori (acciaio, alluminio ...) nell'anima interna, rappresentata nel nostro caso dall'isolante interno del coassiale. Per contro il conduttore interno del coassiale può esplicare un effetto indesiderato, diventando sede di forze controelettromotrici (f.c.e.m.) indotte, quindi di correnti di verso contrario a quella inducente, che è la corrente nel conduttore esterno che a noi interessa, tendenti pertanto ad opporsi ad essa neutralizzandone l'effetto (diminuendo dunque la frazione radiata, ed innalzando quella dissipata) ; ciò specie quando si tenga presente che la discontinuità della trama stessa dei conduttori costituenti la calza esterna comporta una schermatura che non è mai totale.

Occorrerà pertanto provvedere a neutralizzare l'effetto del conduttore interno, in vari modi possibili :

1. eliminandolo, operazione meccanica tediosa e spesso praticamente impossibile se il conduttore è lungo più di qualche metro ; oppure :
2. mettendolo in corto-circuito con la calza ad intervalli regolari e prestabiliti, comunque brevi rispetto alla lunghezza d'onda, diciamo ogni uno o due metri per le bande HF basse ; provvedendo inoltre un accurato ricoprimento di tali giunture ai fini dell' isolamento e della protezione contro gi agenti atmosferici.

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