Antenna LOG PERIODICA 12 elementi

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Antenna Log-periodica Bibanda
Freq. 145 - 431MHz

di Roberto Abis IS0GRB

L'antenna che andiamo a costruire appartiene alla categoria delle antenne direzionali ed a larga banda.

Per la sua costruzione mi sono avvalso delle formule presenti nel libro delle Antenne di Nuova Elettronica.

La progettazione dell'antenna e' stata basata su:
-Utilizzo del boom originale di 94cm
(calcolato dal primo elemento posteriore al primo elemento anteriore)
-Medio guadagno
(il guadagno e' circa 7dB in VHF e di circa 9dB in UHF)
-Lobo di irradiazione e ricezione largo, circa 27° + 27° in VHF e circa 20° + 20° in UHF
-Banda VHF da 140 a 150MHz con valore di TAU 0.91 ed angolazione elementi 17°
-Banda UHF da 428 a 440 MHz con valore di TAU 0.91 ed angolazione elementi 10°

Materiale occorrente:

-Antenna Log Periodica TV marca EMME ESSE con boom lungo 94cm.
L'antenna in questione ha la particolarita' di avere il morsetto doppio per il fissaggio in polarizzazione orizzontale e/o verticale ed una piastrina di circuito stampato da applicare sul davanti dei boom dove sono fissati 2 connettori, uno finto e l'altro di tipo F, in modo da collegare il cavo interno tramite un connettore F all'antenna e non tramite vite di fissaggio solita che col tempo tende ad ossidarsi e a dare falsi contatti). In alternativa potete utilizzare un' antenna di altra marca se non doveste trovare questo modello.
-n. 8 bacchette di alluminio filettato da 4mm lunghe 1m
-n. 48 dadi passo 4mm
-1,2m di cavo RG-58
-n. 1 connettore PL-259 gia' ridotto adatto per cavo RG-58
-n. 1 adattatore doppia femmina SO-239

1. Cominciate a levare tutti gli elementi originali dell'antenna.

Potete aiutarvi con un martelletto.

 

 

2. Aiutandovi con la lima pareggiate tutte le sbavature dei fori originali.

 

3. Preparazione degli elementi

 

A. La misura degli elementi reale e' calcolata dal bordo esterno del boom fino alla punta (comprende quindi anche il dado di fissaggio anteriore, quello lato elemento)


B. La misura degli elementi da tagliare invece e' calcolata dalla punta dell'elemento fino al bordo posteriore compreso lo spessore del dado posteriore;


pertanto gli elementi da tagliare saranno lunghi:


lunghezza elemento reale +  (1.9mm (spessore scatolato) + 0.3mm (spessore dado posteriore))

quindi:
lunghezza elemento reale + 2.2mm

-i 2,2mm sono necessari per permettere il fissaggio corretto dell'elemento fino all'altra parte dello scatolato

C. Nel fissare l'elemento nel retro non dovete farlo sporgere oltre lo spessore del dado.


La posizione ottimale e' quindi a raso del dado.


A questo punto, dopo aver avvitato il dado posteriore a raso, per montare gli elementi tenete ferma la parte lunga dell'elemento con la pinza e con la chiave da 7 stringete il dado anteriore, quello dalla parte dell'elemento


L'antenna sara' composta da 5 elementi VHF e 7 elementi UHF = 12 elementi


Di seguito le misure di lunghezza degli elementi:

1° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF: misura reale 53,3cm (misura da tagliare 55.5cm)
2° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF: misura reale 48.5cm (misura da tagliare 50.7cm)
3° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF: misura reale 44.2cm (misura da tagliare 46.4cm)
4° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF: misura reale 40.2cm (misura da tagliare 42.4cm)
5° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) VHF: misura reale 36.6cm (misura da tagliare 38.8cm)
6° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) UHF: misura reale 16.8cm (misura da tagliare 19cm)
7° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) UHF: misura reale 16.7cm (misura da tagliare 18.9cm)
8° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) UHF: misura reale 15.3cm (misura da tagliare 17.5cm)
   (Montato nello stesso boom e lato del 7° elemento)
9° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) UHF: misura reale 13.9cm (misura da tagliare 16.1cm)
10° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) UHF: misura reale 12.7cm (misura da tagliare 14.9cm)
11° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) UHF: misura reale 11.5cm (misura da tagliare 13.7cm)
12° elemento (partendo dalla parte posteriore dell'antenna) UHF: misura reale 10.5cm (misura da tagliare 12.7cm)


Distanze fra gli elementi:

Distanza fra 1° e 2° elemento = 16cm
Distanza fra 2° e 3° elemento = 10.3cm
Distanza fra 3° e 4° elemento = 17.1cm
Distanza fra 4° e 5° elemento = 11.5cm
Distanza fra 5° e 6° elemento = 3.1cm
Distanza fra 6° e 7° elemento = 4cm
Distanza fra 7° e 8° elemento = 6.2cm
Distanza fra 8° e 9° elemento = 6.1cm
Distanza fra 9° e 10° elemento = 6.9cm
Distanza fra 10° e 11° elemento = 6.6cm
Distanza fra 11° e 12° elemento = 5.7cm

- Il primo foro e' quello originale dell'antenna partendo dal morsetto di fissaggio.
- Gli elementi devono essere montati alternati sui 2 boom ed anche come lato a differenza degli elementi 7° e 8° che vanno montati consecutivamente nello stesso boom e dallo stesso lato.


Vedi figura sotto.

 

 

4Cominciate ora a fare i nuovi fori con il trapano rispettando le misure il piu' possibile
Attenzione!! i fori vanno fatti vicino al bordo dello scatolato, in caso contrario il cavo RG-58 non riuscirà a passare all'interno. Basatevi su quelli originali, ovviamente rifancendoli alle distanze corrette.


5.
 Tagliate tutti gli elementi con il seghetto e con la lima arrotondate le punte tagliate, in modo da far entrare poi correttamente i dadi per il fissaggio.
Prima di iniziare il montaggio degli elementi passate all'interno il cavo RG-58 e facendolo fuori uscire dall'altro lato montate il connettore F, spessorando magari la guaina dell'RG-58 con del nastro adesivo prima di tirare all'indietro la calzetta ed avvitarlo dentro il connettore F.


N.B.: E' importante stagnare infine il centrale del cavo RG-58 dopo averlo montato sul connettore F in modo che entri agevolmente e senza piegarsi dentro la presa femmina F. Inoltre garantira' un contatto migliore all'interno della presa F in quanto adatta per cavi sat con conduttore rigido e 0.5mm piu' spesso.

 


7. Taratura

L'antenna in realta' non necessita di taratura se rispetterete tutte le misure di lunghezza e distanza.
Il ROS misurato in banda VHF a 145.500 MHz e' 1:1.0, a 144.000 MHz e' di circa 1:1.1 e a 146.000 MHz e' di circa 1:1.1.
Il ROS misurato in banda UHF a 431.000 MHz e' 1:1.1, a 430.000 MHz e' di circa 1:1.1, a 435.000 MHz e' di circa 1:1.2 e a 437.000 MHz di 1:1.4.

Se fosse necessario ritoccare qualcosa, gli elementi interessati al ritocco sono:

- in VHF elemento nominato  (provate a svitare leggermente il dado di sotto ed a recuperare circa 1mm per allungarlo); effettuate questa operazione su entrambi i bracci del dipolo
- in UHF elemento nominato  (provate a svitare leggermente il dado di sotto ed a recuperare circa 1mm per allungarlo); effettuate questa operazione su entrambi i bracci del dipolo.

8. Grafici di banda passante e ROS con analizzatore di spettro

IN VHF
IN VHF
in UHF
in UHF


9. Rifiniture

Per evitare che entri acqua, in caso di pioggia, riempite di colla a caldo tutti i fori rimasti liberi, facenti parte della costruzione originale.
Fissate poi con un giro di nastro il tappo anteriore e ricoprite anch'esso con del nastro in modo che col sole non si spacchi.


10. Montaggio e collegamento

E' consigliato il montaggio ad almeno 1m dal terreno per non creare problemi al corretto funzionamento in banda VHF, meglio se 2-3m di altezza per evitare segnali riflessi dal terreno circostante, per non influenzare quindi i lobi di ricezione e irradiazione dell'antenna.
Come cavo di discesa utilizzate un cavo a 50ohm, tipo RG-213 (11mm) se non superate i 20m, oltre i 20m vi consiglio un cavo con una perdita inferiore in UHF tipo Inflex RT-50/20 (11mm) o meglio ancora Cellflex 1/2 pollice (17mm).
L'adattatore che ho messo in alto nella lista dei materiali, doppia femmina S0-239,
e' stato utilizzato in quanto si prevedeva un cavo di discesa tipo RG-213 e connettore PL-259.
Potete utilizzare anche connettori di migliore qualita', come gli N per il cavo RG-213
ed anche quelli gia' con la riduzione da collegare al codino RG-58.
In questo caso vi servira' un adattatore doppia femmina N.

11. Criticita' e Test

Sono stati costruiti 2 esemplari di questa antenna e su ciascuna non e' stato necessario effettuare nessuna modifica o ritocco per la taratura; hanno funzionato al primo colpo.
Credo sia facilmente riproducibile da chiunque rispettando semplicemente le misure fornite.
Immagino che ognuno di voi sapra' migliorarla e rifinirla in base alle proprie capacita'.


Buona costruzione !!

Roberto IS0GRB 

 

Bel Lavoro Grazie Roberto!

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http://www.is0grb.it/antenne/log_periodica/

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