SPIDERBEAM MADE BY IZ7FMM ALEX

 

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Come promesso, inizio il mio WIP riguadante la costruzione di una versione personale home made super rinforzata della mitica spiderbeam.Il materiale che vedete è quasi tutto di facile recupero, tranne il filo originale copperweld CQ532 e gli isolatori Spiderbeam.Iniziamo con l’assemblaggio della crociera in alluminio; ho utilizzato due tubi diametro 40mm in alluminio anticorodal lunghi 1,5mt cadauno (per maggiore solidità agli sforzi di flessione al centro). Quello che andrà parallelo ai dipoli, è stato diviso in 3 parti isolate, per evitare effetti di risonanza con gli elementi radianti.

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I tubi verranno connessi al mast tramite “zanche TB ringhiera” una sorta di cavallotti ad U con controstaffa (si trovano in ferramenta) che andranno innestati nei tubi tramite due fori passanti.

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Vista della corciera per intero.

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Di seguito le canne usate per i bracci del “ragno”: sono quattro canne da 7mt, a cui verranno ovviamente tolte le ultime 3 sezioni sottili in cima.
Per maggior solidità  all’interno delle stesse verranno infilate altre 2 canne di sezione minore (una da 6 e una d 5mt), così da formare un braccio con tre tubi coassiali di notevole resistenza meccanica, anche se purtroppo il peso aumenta un pò… ed anche i costi 🙁

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Protezione UV delle canne con vernice epossidica per PVC

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Kit preparazione… con fili, isolatori, tiranti, ecc..

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Particolare del filo Copperweld CQ532: trattasi di un filo di acciaio ramato ricoperto in plastica, specifico per antenne filari inquanto con la sua anima in acciaio non subisce allungamenti ed ha una resistenza meccanica superiore ai normali fili di rame in trecciola. Si vede anche il filo in nylon da 1,5mm usato per tensionare gli elementi e la trecciola nautica da 1,5mm con funzione di tirante per le canne.

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Questi sono gli isolatori originali Spiderbeam

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Vista in miniatura dell’antenna di seguito le foto dell’assemblaggio della beam.

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Passiamo alla seconda parte di questo WIP, concernente la preparazione degli elementi filari, le canne in fibra e l’assemblaggio della beam.Le misurazioni degli elementi filari, sono da progetto originale Spiderbeam (versione “low sunspot” SSB); nel caso specifico la beam ricoprirà 15-17-20mt con 3 elementi full size + dipolo raccorciato 40mt entrocontenuto.
Come si vede in foto, l’elemento viene tagliato in un’unica misurazione (utilizzando apposita bandella da 8mt) onde evitare errori che possono capitare nelle misurazioni multiple. Idem come sopra per i tensionatori in nylon.

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Gli elementi ed i tensionatori della banda dei 20mt, andranno a contenere la canne, quindi essendo soggetti a forti tensioni, vengono bloccati tramite colla a caldo all’interno delle T in plastica grandi, le quali andranno poi poste sulla punta delle canne. Nel particolare della foto, si vede l’incollaggio (oltre che dei tensionatori in nylon dei 20mt) degli occhielli metallici che serviranno da supporto per agganciarvi i vari elementi delle altre bande.

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Questi sono gli elementi dei 15-17-20 finiti e pronti per essere montati. ( In realtà mancano ancona i tensionatori sui dipoli hi ;))

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Particolare dell’occhiello inserito sui dipoli: questo viene inserito a saldare, e riforzato con dei tubi termorestringenti ( 3-1 e 6-3) che rendono impermeabile il tutto.
Questi fili poi andaranno a congiungersi in una linea bifilare che raggiungerà i dipoli posti decentrati rispetto al centro della beam. La costruzione di questi si trova in dettaglio sul progetto originale della spiderbeam.

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Passiamo alla preparazione delle canne… cosa molto importante, perchè saranno loro a dover sostenere tutti gli elementi. Per assicurare una buona solidità meccanica, ho utilizzato canne da 7mt, nel cui interno ho inserito un’altra canna da 6mt:
a fronte di un peso sensibilmente superiore, si ottiene una resistenza meccanica quasi doppia, in quanto i due tubi coassiali raggiungono lo spessore complessivo di 2mm.Il supposto così’ composto viene inserito nella corciera per cira 20-25cm, dopodichè (presa la misura di 5.05 dal centro) viene tagliato a misura.
Successive regolazioni verranno fatte muovendo la fascetta metallica di blocco che si vede in foto. Da notare che per non rovinare la fibra delle canne, sotto la fascetta viene messo un anello di tubo in PVC aperto da un lato.

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Vista della canna dalla punta: per un agevole inserimento dell T in plastica, che al loro interno presentano un rinforzo scalettato, viene creato sulla canna lo stesso taglio, per una perfetta adesione sulla stessa.
Siccome fra la T e le canne , si viene a creare un notevole sforzo di taglio, nonchè una certa flessione sulla prima sezione (essendo la più sottile), vengono inseriti all’interno dei rirforzi utilizzando i tubi delle canne di sfrido dopo il taglio delle stesse. Come si vede per i primi 50cm, si raggunge un notevole spessore interno.

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Ecco la T inserita sulla punta della canna; come si vede non c’è gioco… il che impedisce che l’acqua piovana possa entrare nelle canne deteriorando le stesse.

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Onde evitare che le sezioni delle canne si richiudano su se stesse, vengono inserite delle fascette metalliche nel punto di aggancio fra le diverse sezioni. Si nota che le sezioni più grande vengono rinforzate con una fascetta in plastica, per evitare che a seguito delle sollecitazioni si possano danneggiare aprendosi. Per evitare di danneggiare la fibra delle canne, sotto le fascette metalliche vengono svolti alcuni giri di nastro isolante.

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Per preservare la qualità della fibra delle canne nel tempo, si è deciso, in corso d’opera, di nastrare completamante le canne (invece di verniciarle) con nastro isolante autoestinguente.Per le quattro canne sono bastati 2 rotoli da 3cm di spessore. Il lavoro effettuato in coppia, richiede solo pochi minuti e garantisce una protezione totale contro gli agenti atmosferici, oltre che un piccolo irrigidimento meccanico delle canne stesse. Il peso è irrisorio. NB: Forse è un accorgimento essessivo 🙂 , ma l’avvolgimento del nastro avviene dalla base delle canne verso le punte, in tal modo, il nastro offre all’acqua piovana una superfice scalettata “a scendere”, non permettendo alla stessa di infilarvici dentro quando il nastro sarà invecchiato.

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Passiamo ora alla costruzione del dipolo dei 40mt. Vi chiederete come verrà inseriro lo stesso nella beam…. ebbene la cosa è molto semplice quanto efficace: si mettono in corto con un filo gli elementi parassiti dei 20mt (che al centro hanno un punto di nullo delle correnti) che faranno da “cappello capacitivo” senza quindi avere la necessità di avere cariche o trappole; lo stesso filo viene collegato poi alla crociera in alluminio… diventando in pratica una sorta di boom. Questo elemento creato, essendo raccorciato rispetto alla frequenza fondamentale, dovrà essere alimentato con un adattatore di impedenza; si è scelto di usare un adattatore a “delta match” perchè offriva una agevole disposizione dei fili a “delta” appunto. Per la giusta impedenza viene inserita una capacità da 235pf (nello specifico due condensatori ceramici da 471pf 3KV), voltaggio sufficentemenete alto se decide di usare un lineare; 4kv sono sufficenti per 1kw continuo. I condensatori saldati al filo vengono inseriti poi all’interno di un contenitore riempito di colla a caldo per evitarne la rottura.

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Ecco il dipolo dei 40mt completo di delta match. Guadagno 1,5dbi, tipico di un  dipolo rigido caricato.  Vedremo più in là come verrà inserito.

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Per ora mi fermo qui. Nel prossimo WIP illustrerò le fasi del montaggio e taratura della beam. Vi lascio con l’immagine di ik7ixw Angelo  e iz7lcd Fabrizio al lavoro sullo sfondo del Golfo di Taranto.
By Alex – IZ7FMM
         

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