Elenco del materiale necessario.
Uno sleeve dipole con radome in fibra e connettore N, da cannibalizzare. Io ho usato questo:
Un breve spezzone di tubo di plastica con diametro interno 20mm.
Uno spezzone di canalina elettrica vulgaris con diametro esterno 20mm.
Un tappo qualsivoglia che entri nella canalina elettrica.
Un po’ di rame da 2mm
Un tubicino, andrà bene alluminio, con diametro esterno di 10mm, per avvolgere la bobina.
Qualcosa per collegare la bobina alla sezione successiva verticale, io ho usato 1 cm di tubicino di ottone, ma l’interno di un mammut per contatti elettrici andrà ugualmente bene.
Un decente saldatore a stagno.
E, ovviamente, un nanoVNA.
Cominciamo.
‘Dremelate’ con garbo il radome originale per liberarvi del tappo.
Poi create il radome esteso connettendo la canalina elettrica al radome originale. Per una collineare da 2 elementi sarà sufficiente una lunghezza del radome di circa 55cm, ma se fate 60 non è un errore.
Preparate una bobina con queste caratteristiche.
Rame 2mm, diametro del supporto di avvolgimento 10mm, orientativamente una dozzina di spire in modo di evitare assolutamente di rimanere corti. Spaziate le spire fino a ottenere una lunghezza della bobina di circa 8 cm, questa misura non è critica.
Saldate la bobina in testa al dipolo.
Nella foto vi mostro il lavoro completo con la sezione verticale ma voi dovete saldare la sola bobina perché andrà misurata con il nanoVNA e sarà sicuramente da accorciare.
La procedura di taratura della bobina, compresi i suoi molti perché e percome, è descritta estesamente nell’articolo citato sotto e non sto a ripetermi, anche perché è una faccenda non banale.
Ma, riassumendo, si tratta di accorciare progressivamente la bobina misurando con il nanoVNA, sempre ovviamente a radome inserito. Dovete arrivare al punto in cui il nanoVNA vi legge, a 869 MHz, un valore puramente resistivo, senza reattanze residue. Non state a pensare al ROS in questo momento, come ho cercato di spiegare nel documento citato.
A questo punto piegate un breve spezzone dell’ultima spira in verticale per creare l’aggancio con il successivo segmento. Ricontrollate ed eventualmente fate qualche piccolo aggiustamento.
Saldate il verticale in testa alla bobina. Ovviamente anche in questo caso state lunghi, andrà misurato e tagliato.
Le misure che ho ottenuto io alla fine sono:
Circa 9 spire a partire dalla saldatura, altezza totale bobina 66mm.
Lunghezza del verticale poco meno di 170mm.
Tutto ovviamente misurato con il radome inserito.
L’antenna finita.
L’antenna montata su un supporto, radome inserito, pronta per il test.
Vi aggiorno sulle misurazioni, che io naturalmente ho già fatto durante la taratura dell’antenna. Il nanoVNA è calibrato direttamente sul suo, del nanoVNA intendo, bocchettone di uscita. Con il nanoVNA collegato direttamente al maschio N dell’antenna, abbiamo
una impedenza di 42 +j5 Ohm e un ros di 1.23.
Questo però non ci dice proprio tutto sull’antenna, perché come anticipato nel contributo che ho pubblicato come terza puntata del tutorial su Eznec,
in realtà l’impedenza dell’antenna è mediata dalla presenza di una linea di trasmissione della quale non possiamo conoscere compiutamente le caratteristiche.
Proviamo allora a fare una misurazione differente, interponendo un tratto di coassiale e per la precisione lo spezzone incluso nel bundle di acquisto. Naturalmente ho ricalibrato il nanoVNA per l’uscita SMA.
Si può notare che la lettura dell’impedenza è cambiata, abbiamo adesso 38 -j1 e questo ci può stare, quello che non dovrebbe accadere è che, seppure di poco, è cambiato anche il ROS, che ora segna 1.307
Potrebbe forse entrare in gioco la differenza fra la connessione N e quella SMA. Torniamo al cavo N, stavolta usando un cavo di qualità certa, uno di quelli in dotazione del nanoVNA.
Misuriamo adesso un ROS di 1.243 per un’impedenza di 40.6 -j2.75
La differenza con la precedente lettura fatta direttamente al bocchettone di antenna è minima, ma ciò nonostante ci racconta qualcosa di interessante, perché abbiamo una inversione della reattanza, che prima era induttiva e adesso è capacitiva. Questo ci dice due cose. La prima è che in presenza di una linea di trasmissione di lunghezza elettrica ignota avremo una trasformazione di impedenza che potrebbe portarci a valutare in modo errato l’opportunità di allungare o accorciare un radiatore. La seconda cosa è positiva, e ci conferma che la lettura del ROS non potrà poi cambiare di molto modificando la linea di alimentazione, salvo nostri strafalcioni clamorosi.
E alla fine, una prova sul campo dell’antenna ha dato buoni risultati, ponendola nettamente al di sopra, come rendimento, del classico sleeve dipole da 2 euro che trovate un po’ ovunque.
Alla prossima. Paolo