An unusual material

by is0iek, 1985

An unusual material in antenna constructions (and other RF parts): plastic coated with a thin aluminum layer, based on the skin effect. Due to its lightweight and low-cost, increase element conductance is easy, simply by increasing the plastic pipe section, which in turn improves thickness ratio, i.e. bandwidth.

Also easy to construct, mount in place, maintain, repair, and modify, e.g. to experiment varying element length and spacing ; and to assemble and disassemble for potable operations. For bigger radiating systems, support, rods, rotor and brake, can also be made simpler and less expensive.

With aluminum, a great care should be spent to ensure a durable good electrical contact, with regard to corrosion, and to the little deformations originated by arrangement of materials exposed to wind and other mechanical solicitation.

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Un materiale inconsueto nelle costruzioni antennistiche. Basandosi sull'effetto pelle, a causa del quale la corrente RF scorre esteriormente ai conduttori, sulla loro superficie esterna, nel caso di un conduttore avente sezione cilindrica la parte effettivamente interessata al passaggio delle correnti RF, quella cioè da curare sotto l'aspetto della conduttività, è rappresentata in sezione da una corona circolare di esiguo spessore ; la restante parte della sezione contribuisce non alla conduzione, ma quasi esclusivamente alla sola resistenza meccanica ; è lo stesso principio del rame argentato, e dei grossi conduttori per linee elettriche aeree : rame fuori, acciaio dentro.

Va da se quindi, pensare di utilizzare un materiale qualsiasi, specie se leggero, flessibile, lavorabile con facilità, come il tubo in laminato plastico, in funzione di mero supporto meccanico ; affidando invece il raggiungimento dell'obiettivo della desiderata conduttività RF ad un sottile strato esterno, incollatovi sopra, di materiale buon conduttore.

La scelta viene a cadere sull'alluminio, per la sua larga disponibilità a basso costo in forma di pellicola (come quella per cucina), o ancora di reticella per zanzariere, anche perché meccanicamente più resistente ; non escludendo con ciò l'impiego di altri metalli maggiormente adatti ma certamente più costosi, come la lamina in rame. D'altra parte alluminio e sue leghe costituiscono appunto il principale materiale costruttivo per la quasi totalità dei sistemi radianti, eccettuate le filari, dalle piccole verticali alle grandi direttive !

 Raggiungere il risultato di una bassa resistenza elettrica è comunque semplice e poco costoso : si tratta infatti di aumentare, con scarso aggravio di peso e di costi, la sezione degli elementi ; traendone beneficio anche sulla larghezza di banda, grazie all' aumento del rapporto diametro / lunghezza ; vi sarà maggiore resistenza opposta al vento, ma "il prezzo da pagare è sempre buono per ciò che si ottiene in cambio" .

 La grande leggerezza e lavorabilità consentirebbero pertanto di realizzare grandi sistemi radianti, senza incontrare grosse difficoltà di ordine costruttivo, di posizionamento dell'antenna sul supporto, di resistenza di supporti, tiranti, rotori e freni, dunque con notevoli risparmi, non solamente nell'installazione, ma anche nella manutenzione, e persino in caso di danni accidentali. Infine non impone limitazioni eccessive all'estro creativo dello sperimentatore, riesce infatti assai facile provare molte soluzioni differenti, come nel variare lunghezze e spaziature degli elementi ; così pure smontare e rimontare l'antenna per operazioni in portatile.

Impiegando l'alluminio, difficile per non dire impossibile da saldare, occorrerà prestare molta attenzione alla realizzazione di un contatto elettrico buono e durevole ; occorrerà dunque curarne in modo particolare la stabilità nel tempo, e pertanto la robustezza meccanica e la protezione dall'esposizione agli agenti atmosferici. Tutto ciò in particolare riguardo sia alla corrosione, come anche alle piccole deformazioni che si verificano nell' assestamento dei materiali, specie quando siano esposti a sollecitazioni meccaniche, come quelle dovute al vento.