dipolo rotativo

Terminato il montaggio della cubica due elementi per 10-12-15 metri, Mario (ik7zcq) ha cominciato a farmi visita con più frequenza: il motivo (a suo dire) era la semplice consultazione di cataloghi per trovare una soluzione per i 20 i 17 metri; inutile dire che in commercio non c'era nulla che facesse al caso suo per questo ha tentato di coinvolgermi nella costruzione di un dipolo rotativo trappolato per le sole bande dei 17 e 20 mt: mi ha trovato subito contrario (odio le trappole e non provo molta simpatia per i dipoli rotativi!); ma alla fine mi ha convinto!
Ad essere sincero ho accettato perché avevo letto che parecchie persone avevano trovato difficoltà nel costruire antenne trappolate per 17- 20 metri e siccome la curiosità di capirne le ragioni era forte, ho deciso di provarci!

Ho sempre trovato grandi difficoltà nel progettare qualcosa perché da queste parti è sempre difficile trovare i materiali adatti ai propri scopi: così bisogna sempre mettere su carta qualche idea generale ed arrangiarsi in seguito con quello che si riesce a trovare.
Nel caso del dipolo ero partito con le seguenti idee:
1) radiatore elettricamente a massa;
2) alimentazione tramite gamma-match;
3) trappole in cavo coassiale;
in seguito ho abbandonato l'idea del gamma-match perché durante l'installazione la taratura del dipolo si è rivelata molto critica; d'altra parte dovevo pensarci prima: sui 17 e 20 mt il dipolo non presenta la stessa impedenza, percui il gamma difficilmente mi avrebbe permesso una perfetta taratura su entrambe le bande; inoltre, anche se riesce a compensare qualsiasi disadattamento, può portare in errore, facendo credere che il dipolo sia risonante (sulla freq. voluta) mentre non lo è!
Sono così stato costretto ad un cambiamento di rotta, optando per la soluzione a " dipolo aperto" ed isolato dal supporto.

Il radiatore si compone di 8 tubi in alluminio anticorodal dei seguenti diametri:

Diametro	Lunghezza	Spessore	N.pezzi
30 mm	162 cm	2 mm	2
25 mm	164 cm	2 mm	2
20 mm	131 cm *	2 mm	2
16 mm	28 cm	1 mm	2

* interrotto da un isolatore su cui andrà avvolta la trappola (108 cm + isolatore + 23 cm)

La scelta di tali diametri è stata fatta seguendo i consigli di alcuni "testi sacri" però consiglio di scalare anche gli spessori (2 - 1,75 - 1,5 - 1 mm) per ridurre il peso alle estremità ed evitare una eccessiva flessione.

La prima sezione (diam. 30 mm) è formata da due tubi in alluminio isolati tra di loro ed uniti internamente da una barra in nylon (diam. 25 mm); su di questi è stato inserito un tubo di PVC per impianti idraulici (diam. 40mm, 3 mm di spessore); per riempire gli interspazi è stato utilizzato un altro tubo di PVC di diametro leggermente inferiore (spessore 2 mm) a cui è stato fatto un taglio longitudinale in modo da diminuirne il diametro; a questo punto ho inserito due bulloni passanti da 3 mm per l'alimentazione (Vedi Figura 1).
Una staffa costruita utilizzando una piastra di ferro (15x30x0,35 cm circa) provvede ad agganciare il dipolo a master (Vedi Figura 2).

alla terza invece va posta un po' di attenzione; un tubo da 20 mm lungo 131 cm va tagliato a 108 cm ottenendo due spezzoni (108 e 23 cm).
In questi ho inserito un tubo in PVC di opportuno diametro tale da mantenerli distanziati di 5cm (inutile ricordare che devono essere assolutamente isolati tra di loro!); ho fissato questo con della pasta in fibra di vetro (quella usata dai carrozzieri) che ho spalmato anche sopra a detto tubo ed in seguito vi ho infilato sopra il supporto isolante per le trappole; ho utilizzato un materiale sintetico (Vedi Figura 3) che sembra essere un misto tra fibra di vetro e legno (TNX Antonio,ik7ytx) e che, sottoposto ai più severi test (acqua, fuoco, martellate ecc.) si è dimostrato essere ottimo.
Quando la fibra di vetro si è asciugata ho praticato due fori da 3mm (a circa 8 cm tra di loro) nei quali ho inserito due bulloncini che hanno la funzione di evitare rotazioni indesiderate dei tubi in alluminio oltre che servire da contatto tra le trappole ed i tubi stessi; ovviamente ho fatto si che il contatto fosse buono, per questo due dadi + rondelle bloccano il bullone facendo contatto direttamente sui tubi in alluminio (è quindi necessario allargare leggermente i fori solo sul materiale isolante); ricordo che la fibra di vetro è reperibile in tutti i negozi di vernici o ricambi per auto ed è un materiale molto utile per noi om: ottimo isolante, resistentissimo, facile da lavorare; occorre acquistare anche uno scatolino di perossido organico che serve da catalizzatore (altrimenti la pasta non indurirà mai...chi sbaglia impara HI!).
Per maggiore sicurezza ho passato su tale isolatore uno strato di vernice protettiva per barche.

L'ultima sezione consiste in uno spezzone da 28 cm (diam. 16 mm) di tubo usato per la taratura in 20 metri; alle estremità ho inserito due tappini in gomma (quelli usati per la gambe delle sedie!).
Per far si che il contatto elettrico tra le varie sezioni telescopiche fosse ottimo, nonché per ragioni meccaniche, ho praticato quattro tagli ad X sulle estremità dei tubi ed ho diminuito il diametro degli stessi facendo pressione verso l'interno con una pinza; operazione inversa va effettuata alle estremità opposte, quelle che si infilano nel tubo di diametro maggiore: dopo aver praticato il taglio a X, ho aumentato il diametro del tubo facendo pressione verso l'esterno con una pinza; in questo modo il bloccaggio dei vari elementi è ottimo (c'è chi usa sottili foglio di alluminio per riempire gli interspazi tra i vari tubi: non ho mai provato ma preferisco la mia soluzione).

La resistenza di irradiazione di un dipolo sottile risonante in spazio libero è di circa 69-70 ohm; al crescere del diametro questa diminuisce leggermente inoltre un dipolo posto tra 0,5 lambda e 0,75 lambda dal suolo tende ad avere una resistenza di irradiazione inferiore ai 70 ohm proprio per effetto del suolo: in conclusione il nostro dipolo ha una resistenza di irradiazione molto prossima ai 52 ohm e questo rende superfluo ogni adattamento tra dipolo e linea di alimentazione; a montaggio eseguito ho avvolto in una decina di spire da 25-30 cm l'una parte della discesa coassiale ottenendo un balun (non è proprio così, ma il risultato è accettabile)

Credevo che queste sarebbero state la parte più critica della costruzione invece mi sono dovuto ricredere; inizialmente avevo i miei dubbi sull'uso di cavo coassiale per questo ho acquistato due condensatori RF simili ai Centralab di provenienza russa (8 Kv!) (Vedi Figura 4) che però non ho avuto modo di adoperare.
Per la loro costruzione è indispensabile far uso di un dipper (il mio è Home-Made); ho avvolto circa 8 spire di RG58 su un supporto da 27 mm ottenendo la risonanza su 18.1 (Vedi Figura 5); per ottenere una accurata lettura dal dipper consiglio, una volta centrata la banda su cui la trappola risuona, di allontanare lo strumento e ripetere la lettura: il dip sarà sempre meno evidente ma si avrà su una porzione di banda sempre più stretta; d'altra parte la banda passante di queste trappole non è molto stretta, consentendo una agevole taratura.
Alle estremità della trappola ho saldato due capi-corda che vengono fissati a due bulloni passanti sul tubo in alluminio; per una sintonia fine si possono allargare (o restringere) leggermente le spire; dopo aver tarato la trappola ho "siliconato i contatti per preservarli dagli agenti atmosferici e per evitare che potessero provocare tagli sul nastro che li ricopre (Vedi Figura 6); poi l'ho ricoperta con uno strato di nastro vulcanizzante ed infine con uno di nastro isolante in PVC, facendo attenzione a non lasciare spazi attraverso i quali l'acqua possa entrare (Vedi Figura 7); delle fascette in nylon evitano che il nastro possa allentarsi.

Il dipolo è stato prima costruito e tarato a casa mia e poi montato in posizione definitiva presso il qth di ik7zcq; per le prove ho usato un palo in giardino alto 10 metri e abbastanza libero da ostacoli.
Innanzitutto montate la sezione per i 17 mt (senza trappole) e tarate fino a portarlo a risonanza; in seguito aggiungete le trappole: la risonanza deve cambiare di poco (verso il basso, ma nel mio caso non ho notato variazioni); aggiungete il tratto per i 20 mt e tarate il dipolo sui 20 mt (usando solo le sezioni terminali, altrimenti varierà anche la risonanza in 17 mt!); a questo punto il gioco è fatto!
Nel mio qth (palo da 10 mt in giardino e libero da ostacoli) ho ottenuto un r.o.s. di 1,2:1 su tutta la banda dei 17 metri ed un r.o.s. minimo di 1,5:1 a 14.200 mhz con un r.o.s. di 2:1 agli estremi della banda; nel qth di Mario invece il r.o.s. in 18 mhz è salito quasi a 2:1 mentre a 14.200 mhz è sceso fino a 1,1:1: bisogna dire però che è stato inserito nel bel mezzo di una cubica 2 elementi per 10-12-15 mt posta a circa 9 metri di altezza e con molta "roba" nelle vicinanze (Vedi Figura 8)!
L'antenna presenta un certo rapporto Avanti/Retro il che significa che un loop della Quad agisce da elemento parassita.
La lunghezza del semidipolo è la seguente (la seconda parte è identica alla prima):

Parte Terminale (14 MHZ)	Trappola	Semidipolo (18 e 14 MHZ)
46 cm	Trappola	394 cm

L'intero dipolo pesa meno di 6 Kg e si può scendere di poco se si scala lo spessore dei tubi in Al.