ANTENNA SLOOPER

ANTENNA HALF-SLOPER PER 160m

Anzitutto preciso che si chiama “sloper” e non “slooper”…dal vocabolo inglese “slope” che vuole dire “inclinato”. Il termine “sloper” indica un dipolo completo teso tra una sommità e il suolo.

L’antenna HALF-SLOPER (mezza sloper) propriamente detta, invece, è composta da un sostegno METALLICO (che può essere un palo o traliccio) e da un filo lungo 1/4 d’onda che scende diagonalmente dalla cima del palo fino a circa 1 m da terra.

L’alimentazione è fatta nel punto più alto, ossia alla sommità del palo, senza alcun accessorio, semplicemente collegando la calza del coassiale al palo e il centrale al filo.

L’impedenza dell’antenna è circa 50 Ohm e il diagramma di irradiazione è di tipo cardioide, ossia irradia in tutte le direzioni tranne che dalla parte posteriore, intendendo per posteriore la parte dove c’è il palo.

Per certi versi può essere paragonata ad un misto tra un dipolo a V invertita e una verticale capovolta…

NOTE PRATICHE:

  1. La calza del coassiale deve essere collegata al palo SOLO nel punto più alto e in nessun altro punto.
  2. Il cavo coassiale deve discendere perfettamente aderente al palo o, se si tratta di sostegno a traliccio, perfettamente aderente a uno dei montanti.
  3. Il rendimento migliora se alla base del palo si stendono dei radiali in ogni direzione, lunghi 1/4 d’onda.
  4. Se si vuole migliorare il rapporto avanti/indietro, si possono montare da 1 a 3 riflettori, composti da filo elettrico 2,5 mmq, lunghi poco più di 1/4 d’onda, collegati elettricamente a massa alla sommità del palo e discendenti sul retro del palo stesso in diagonale.
  5. L’angolo che il filo sloper forma col palo deve essere compreso tra 30 e 45 gradi.

La antenna che vado ora a descrivere è una versione accorciata per i 160m, dedicata a chi non ha tanto spazio a disposizione.

Come sostegno si usa il palo o traliccio che sostiene le altre antenne; meglio sarebbe se questo traliccio fosse collegato alla puntazza di terra con cavo di opportune dimensioni.

Collegheremo il coassiale della discesa nel punto più alto raggiungibile, facendolo scorrere ben aderente ad uno dei montanti, come descritto prima.

Rinunciamo in questa installazione sia ai riflettori che ai radiali.

Il filo che costituisce il braccio della sloper deve essere almeno di 4 mmq di sezione, e dovrebbe essere lungo almeno 15m. Tale filo parte dalla sommità del traliccio e si dirige verso la cancellata di recinzione del giardino, sperando (hi) che l’angolo che esso forma col traliccio non sia ne’ troppo chiuso ne’ troppo aperto.

A questo punto si osservi la figura allegata per comprendere la successiva descrizione.

Il filo arriva alla bobina di carico che serve per allungare elettricamente l’antenna facendola così risuonare alla frequenza voluta.

I codini vanno stesi circa 20 cm sopra la recinzione, paralleli alla stessa,  ben tesi e fissati in modo che una volta tarati non si flettano e non si muovano, perchè anche un centimetro fa difetto e ci sposta la risonanza di 10-20 KHz.

Sia la bobina che i codini vanno sorretti con paletti di materiale isolante (tipo canaline per impianti elettrici). ATTENZIONE!! Quando si trasmette, sulla bobina e sui codini sono presenti parecchie migliaia di volt, pertanto curare bene gli isolamenti per evitare guai…

Dati della bobina: ne descrivo 2 versioni che ho realizzato e che vanno bene per un filo sloper lungo 15m.

1) tubo PVC diametro esterno 62 mm, si avvolgono 85 spire di filo tipo cordina elettrica con sezione 1 mmq (tipo adatto fino a 300 W di potenza).

2) tubo PVC diametro esterno 110 mm, si avvolgono 50 spire di filo tipo cordina elettrica con sezione 2,5 mmq (tipo adatto fino a 1,5 KW di potenza).

Dati dei codini e taratura.

I codini sono una parte importante dell’antenna perchè fungono da cappello capacitivo che compensa (in parte) l’induttanza della bobina.

La loro lunghezza non deve essere inferiore a 2 metri ciascuno; la lunghezza dei codini e la loro altezza rispetto alla recinzione influenzano in modo notevole la frequenza di risonanza dell’antenna, giacché, come si diceva, un cm fa difetto.

La taratura si effettua con una buona dose di pazienza. Occorre posizionare tutto nella posizione definitiva di funzionamento, e vedere qual’è la frequenza di risonanza. Con i dati forniti, dovrebbe essere sicuramente più bassa di 1800 KHz. A questo punto si tolgono spire dalla bobina, una per volta, e si verifica la frequenza di risonanza. Quando questa è prossima a 1810 KHz, si fissa la bobina e si agisce accorciando i codini, uno-due cm per volta, fino a raggiungere i 1840 KHz, frequenza di centro banda.

C’è da aspettarsi che la frequenza di risonanza tenda a scendere col tempo, per via dello stiramento dei conduttori, quindi si provvederà di volta in volta a compensare accorciando i codini di quel che basta.

L’antenna ha banda passante molto stretta; il ROS minimo dovrebbe essere 1,5 a 1840, e si raggiunge già il valore 2 a 1815 e a 1855.

 ANTENNA HALF SLOPER CON CARICO LINEARE

Dopo alcuni anni d’uso dell’antenna sopradescritta, ho voluto provare ad utilizzare il sistema di carico lineare anziché la bobina di carico terminale. I risultati raggiunti sono stati leggermente superiori, quindi vi riporto anche la descrizione di questa variante.

Resta valido tutto quanto descritto circa il sostegno, i radiali, i riflettori, la discesa del coassiale, il collegamento del coassiale al filo radiante, i codini terminali.  Solo che ora non vi è più la bobina, e il filo inclinato viene “triplicato” ossia segue il percorso visibile nella figura che segue:

La distanza tra i 3 tratti del filo è di 10 cm (tra filo e filo). Tale separazione è ottenibile usando spezzoni da 25 cm di canalina plastica per impianti elettrici, la più piccola, leggera a robusta che si riesce a reperire; io ho usato la canalina con diametro esterno 16mm. Si praticano negli spezzoni di canalina 3 fori paralleli, uno al centro e due a 2,5 cm da ogni estremità, e vi si fa passare dentro il filo. E’ un’operazione che richiede tempo e pazienza. Occorre fermare gli spezzoni di canalina con silicone o colla a caldo, altrimenti essi scorreranno lungo i fili. Il sostegno centrale C deve essere robusto perchè tutta la tensione meccanica è sostenuta da lui.

La lunghezza dei codini nel mio caso è risultata di 2,5 metri cadauno.

Nei punti A e B  i fili che si incrociano devono essere tenuti a 10 cm di distanza, ciò è possibile costruendo, sempre con le canaline, degli spaziatori a T come si vede nella foto.

 In foto qui sotto si vede anche una sloper per gli 80m, che è composta da un solo filo full-size di 20m di lunghezza:

 

RISULTATI OTTENUTI

Lo scrivente IK4CIE con la suddetta antenna ha lavorato a tutt’oggi oltre 200 paesi nella TOP-BAND. Tra i DX migliori si segnalano: JA – TI – W7 – VE – VK – CE0 – ZS – 9K2 – 3B9 – S92 – XZ – JX – HC8 – P4 – CX – VP6 – 4K – EA8 – UA0 – VP6 -HL-FO0.

In generale, l’Europa si collega senza problemi mentre per uscire dall’Europa occorre molta pazienza e un po’ di potenza.

Consiglio a chi volesse migliori risultati, di installare una diversa antenna dedicata alla sola ricezione, si veda ad esempio l’articolo “loop per ricezione 80/160m” .

73 de Vittorio IK4CIE

Antenna Sloper

Definizione di antenna sloper

L’antenna così comunemente chiamata sloper, è normalmente un mezzo sloper ovvero Half Sloper. Lo sloper è un dipolo messo in pendenza a 45°, quindi è un’antenna bilanciata. Il mezzo sloper è solo la meta di un dipolo messo a 45°.

Continueremo per comodità comunque a chiamarla sloper anche se non lo è

Antenna Sloper

Dipolo messo a 45°.

Antenna Half Sloper

L’angolo che si forma tra il palo di sostegno e il filo irradiante dovrebbe essere tra i 30° e 45°

Lobi d’irradiazione dello Sloper

Lobo d’irradiazione azimutale

Lobo d’irradiazione in elevazione

Dai lobi d’irradiazione si può vedere che lo sloper è un antenna direzionale, anche se di poco.

 

Distribuzione della corrente

 

Mettendo un secondo palo dietro l’antenna come riflettore, aumenta la corrente di conseguenza anche i lobi d’irradiazione si appiattiscono diventando cosi sempre più direttiva.

Realizzazione delle trappole

Un grande vantaggio di tale antenna oltre ai costi molto contenuti, è che possiamo realizzare un antenna multi banda, senza necessitare di molto spazio.

Lo sloper come per il dipolo non è solamente un antenna mono banda, possono essere montate delle trappole in modo che lavori su più bande.

Le trappole possono essere realizzate con diversi metodi, il circuito da realizzare è un circuito oscillante per la minima frequenza desiderata, il circuito aprirà il filo su determinate frequenze e chiuderà il filo per altre frequenze.

Si possono realizzare trappole con un condensatore e una bobina ma per semplicità usiamo un cavo coassiale. La lunghezza del cavo arrotolato in spirale farà la nostra bobina, e la distanza tra anima e schermo del coassiale farà il nostro condensatore.

La lunghezza del cavo coassiale usato per la bobina è da considerare due volte, per il resto del filo irradiante.

La massima potenza applicabile allo sloper dipende dal cavo coassiale usato per la discesa, dal filo usato come parte irradiante ma anche dal cavo coassiale usato come trappola. Le bobine realizzate hanno le spire ravvicinate in modo ordinato ma non si devono sovrastare. La potenza applicata alle bobine influisce sul calore da dissipare dalla

stessa, per questo  motivo si devono usare diversi tipi di cavo secondo la potenza.

 

Per  il calcolo dei valori per costruire le bobine esistono diversi programmi informatici, un esempio quello riportato nelle prossime pagine è Coaxial Traps Design, può essere scaricato gratuitamente da internet.

Le trappole sono dipendenti dal tipo di cavo usato, dal diametro del supporto, dal materiale del supporto. Il supporto sarà solitamente un tubo per facilitare il raffreddamento della bobina.

 

Bobina per la banda dei  10 metri con cavo coassiale fine RG 174

 

 

 

 

Bobina per la banda dei 15 metri con cavo coassiale fine RG 174

 

Bobina per la banda dei 80 metri con cavo coassiale fine RG 174

 

 

 

Bobina per la banda dei 20 metri con cavo coassiale fine RG 58

 

Bobina per la banda dei 40 metri con cavo coassiale fine RG 58

 

 

 

Bobina per la banda dei 80 metri con cavo coassiale fine RG 58

 

Collegamento tra calza e sostegno La calza del cavo coassiale deve essere denudato e collegato elettricamente al palo. Il

palo farà poi da conduttore.

Il palo può anche essere il palo di sostegno di altre antenne, con rotori e direttive purché siano montate sopra lo sloper per ovvi motivi. Può anche essere usato un canale pluviale.

Può anche essere usato un pezzo di tubo metallico della lunghezza di 150 cm fissato sulle travature di un tetto, la calza del cavo coassiale farà poi il resto del palo.

Il filo irradiante sarà collegato con il cavo coassiale tramite un morsetto. Meccanicamente invece, il filo irradiante deve essere fissato con un pezzo di nylon in modo che la forza meccanica non grava sul morsetto elettrico.

Calcolo della lunghezza del filo.

Lo sloper è un antenna ¼ λ, quindi per calcolare la lunghezza del filo usiamo la solita equazione

λ è uguale alla lunghezza in metri della frequenza corrispondente.

 

Dividiamo λ per 4 cosi che otteniamo la lunghezza del filo. Attenzione, la lunghezza reale e la lunghezza elettrica sono diverse. Questo significa che la velocità della luce nel vuoto è diversa da quella in un cavo. Bisogna moltiplicare per un fattore di velocità corrispondente al filo elettrico utilizzato.

Realizzazione pratica

La realizzazione pratica dello sloper è come tutte le antenne un’applicazione empiricadella teoria.

Una cosa va detta sull’estremità inferiore. Una notevole tensione può trovarsi ai capi del filo. Perciò sarà bene che l’estremità non sia raggiungibile facilmente da persone. L’uso di un paletto di legno o di una corda di nylon che prolungano l’antenna può fungere da isolatore.

La massima potenza d’applicazione dipende dal cavo coassiale, il cavo RG 58 supporta bene una potenza di 100 Watt, per la massima potenza si dovrà utilizzare un cavo RG213.

Anche le trappole con cavo coassiale dovranno essere dimensionate per giusta potenza.

Il filo elettrico da utilizzare deve essere molto resistente e anche fine, in modo che resti discreto ma che riesca a sopportare il peso della neve.

Regolazioni.

La regolazione avviene variando la lunghezza del filo di alcuni centimetri, fino a metri. Eventuali regolazioni sono da fare, nel caso in cui la scatola d’accordo, non riesce a accoppiare l’antenna alla radio.

Prove tecniche

La sloper che ho realizzato mi ha dato molte soddisfazioni, in primo era un antenna mono banda e in secondo tempo ho messo una trappola per la banda dei 40m. Numerosi sono i QSO realizzati con quest’antenna, ma il punto più importante è il rumore, noto una grande differenza tra la verticale e lo sloper da 3-4 punti S in meno.

Ia mia sloper non è montata su un palo o un traliccio, ma su un pezzo di tubo di rame lungo 150cm, fissato sulle travature del tetto. La calza del cavo coassiale un rg58 fa da radiante.

Un altro grande vantaggio è la copertura della banda degli 80m e 40m, essendo di dimensioni ridotte in giardino ho un filo che disturba nessuno. Con l’accordatore d’antenna, si possono anche impegnare altre bande, come i 15m, i 20m.

 

 

         

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