Cenni Onorio                                                   i4civ.onorio@gmail.com

 

STRUTTURA MECCANICA PER LA ROTAZIONE E L’ELEVAZIONE DI UN ANTENNA PARABOLICA

              Realizzazione e dettagli costruttivi

                                  Terza parte 

               

Taratura

Per una corretta lettura della posizione dell’antenna è necessario eseguire la “taratura” del control-box che si ottiene procedendo come di seguito illustrato.

Dopo aver effettuato i necessari collegamenti elettrici fra il control-box ed il rotore, seguendo la numerazione dei conduttori secondo lo schema elettrico ed utilizzando un cavo multipolare composto da 6 conduttori di adeguata sezione, andremo ad alimentare l’unità di controllo (control-box). Il rotore dovrà essere completamente ruotato in senso antiorario cioè a 0°. Faremo in modo che la rotazione provenga dalla direzione di EST per fermarsi a NORD. E’ molto importante che la rotazione del rotore sia maggiore di 360° in modo da poter avere ancora un po’ di margine per la rotazione prima che intervenga il fine corsa.  Pertanto quando l’indicatore di direzione segnerà 0° corrispondenti al Nord faremo in modo che il rotore possa continuare la sua rotazione antioraria per altri 15° prima dell’intervento del fine corsa. Il perno del potenziometro P1 dovrà essere ruotato tutto in senso anti-orario fino a sentire il suo fermo e poi ruotarlo in senso orario per circa 15°. A questo punto si potrà inserire il potenziometro nel vano del riduttore e serrare tutte le viti comprese quelle del bicchiere sul corpo del riduttore. Di seguito all’interno del control-box dovremo agire sulla vite del potenziometro multigiri P2, che servirà per la taratura dello zero in modo che l’LCD indichi esattamente 000°. Poi andremo a segnare un punto di riferimento, ben preciso, sull’albero del rotore e quindi azioneremo in movimento del rotore pigiando sul pulsante destro. Il rotore inizierà a ruotare in direzione oraria da NORD verso EST. Fermeremo la rotazione solamente quando l’albero del rotore avrà compiuto un giro completo che potrà essere riscontrato sul riferimento che era stato precedentemente segnato. Nel caso che l’LCD non indichi 360° dovremo agire sul perno del potenziometro multigiri P3 fino ad ottenere l’indicazione del suddetto valore. Fatto questa taratura azioneremo nuovamente la rotazione dell’albero rotore, sempre della stessa direzione fino al punto di intervento del fine corsa: in questa posizione l’LCD dovrà indicare 375°. Ora dovremo ritornare indietro riportando il movimento del rotore nella posizione di inizio della taratura, quindi premendo il pulsante sinistro il rotore inizierà a ruotare in senso anti-orario, da NORD verso OVEST, ed una volta raggiunto il punto di riferimento indicato all’inizio l‘LCD dovrà indicare ancora 000°. In caso diverso è necessario un piccolo ritocco agendo sul potenziometro P2, fino a che l’LCD indichi 000°. Riprenderemo la rotazione, nella stessa direzione, fino all’intervento del fine corsa nella cui posizione dovremo leggere sull’LCD  – 15°. La verifica della corretta indicazione sul LCD si completa facendo ruotare più volte il rotore da un fine corsa all’altro, verificando che a metà della rotazione l’LCD indichi 180°. I due fine corsa sono stati predisposti in modo da permettere di oltrepassare i 360° ed 0° di altri +/-15°.

 

Struttura portante e palo carrellato

La struttura portante è costituita da un palo tubolare quadro di 80 mm di lato, realizzato in acciaio zincato a caldo.

Questo palo tubolare viene inserito all’interno di un altro palo tubolare quadrato saldato sulla superficie superiore di una piastra rettangolare in ferro. Tale piastra è necessaria per sostenere in posizione verticale il palo portante. In corrispondenza dei quattro lati della piastra rettangolare in ferro sono state saldate quattro prolunghe di ferro di sezione quadrata con lo scopo di aumentare la superficie di appoggio della piastra ed evitare il ribaltamento del palo portante.(foto n.19) 

La piastra e le relative prolunghe formano il basamento della struttura che dovrà essere appoggiata sul pavimento di una porzione del tetto a terrazzo. Inoltre,  per una maggiore sicurezza, il palo portante, ad un’altezza di circa 1 metro dalla sua base, viene ancorato al muro portante del fabbricato.

Un carrello “ascensore” è in grado di scorrere  in maniera coassiale per tutta la lunghezza del palo portante. Il movimento di salita e discesa del carrello lungo lo stesso palo  avviene mediante l’impiego di un verricello a manovella in modo manuale. Il carrello “ascensore” viene sostenuto e movimentato per mezzo di una fune di acciaio inox da 5 mm che viene avvolta sul tamburo avvolgi-fune del suddetto verricello che è stato posizionato alla base del palo portante in modo da poter essere facilmente manovrato. Dal verricello la fune di acciaio scorre parallelamente ed esternamente al palo portante ed in prossimità della sommità del palo passa  attraverso due carrucole del diametro 60 mm montate su cuscinetti a sfera autolubrificanti. La fune ridiscende poi dal lato opposto del palo per essere ancorata ad un occhiello del carrello ascensore. Il carrello ascensore è stato auto costruito e, per la sua realizzazione, è stato usato un profilato angolare in ferro da 40 x 40 mm. Il carrello è alto 800 mm e la sua struttura avvolge completamente il tubo quadrato del palo portante. (foto n.20)  

 

Lo scorrimento, con pochissimo  attrito, del carrello ascensore sul tubo quadro è garantito per mezzo di otto ruote in ferro utilizzate per far scorrere su di un binario i cancelli elettrici. Tali ruote del diametro di 60 mm sono auto-lubrificate in quanto sono montate su cuscinetti a sfera. Quattro di esse sono posizionate alla base del carrello mentre le altre quattro alla sommità dello stesso carrello. Le otto ruote scorrono lungo i quattro angoli del tubo quadrato. Il carrello ascensore dispone sulla sua base di un supporto piano che serve per il fissaggio del rotore, un secondo supporto piano è posizionato a metà del carrello e serve per sorreggere un cuscinetto reggispinta conico a rulli del diametro interno di 50 mm. Infine un supporto piano superiore serve per sostenere un cuscinetto a sfere del diametro interno di 50 mm. Questi ultimi due supporti con i relativi cuscinetti sono necessari per sostenere e permettere la rotazione di un tubo del diametro di 50 mm lungo 3 metri che sporge fuori dal carrello di circa 2,3 metri, sul quale andrà fissata la parabola.

Il rotore (AZ) andrà messo in opera sulla base del supporto piano del carrello e fissato mediante quattro viti con i relativi bulloni autobloccanti del diametro di 6 mm di acciaio inox. Il tubo mast del diametro di 50 mm, sostenuto dal cuscinetto reggispinta e tenuto allineato dall’altro cuscinetto, dovrà essere perfettamente allineato con l’albero del rotore e senza che il peso del mast e della parabola possa gravare sul rotore. L’unione del tubo mast con l’albero del rotore avviene per mezzo del giunto elastico e facendo combaciare fra di loro le rispettive scanalature. La parte superiore del giunto elastico sarà fissata al tubo mast mentre la parte inferiore all’albero del rotore. Per il fissaggio sono state utilizzate delle  viti passanti e relativi bulloni autobloccanti in acciaio inox del diametro di 5 mm.    

Sulla parte superiore del carrello sono disposti quattro anelli che servono per il fissaggio dei controventi. Per la controventatura ho utilizzato un cavo PARAFIL composto da filato in terylene continuo fortemente impaccato e racchiuso in una guaina polimerica ad altissima resistenza meccanica ed antiallungamento, insensibile ai raggi UV ed agli agenti chimici ed atmosferici. I quattro controventi andranno completamente in tensione quando il carrello ascensore sarà completamente innalzato e posizionato sulla parte superiore del palo. Il vantaggio di un palo carrellato, una volta calato a terra, è quello di poter lavorare sulle antenne ed i relativi accessori ad altezza d’uomo. Infatti quando il carrello ascensore è completamente abbassato si può procedere in modo facile e sicuro ed eseguire qualunque riparazione/manutenzione delle antenne in completa sicurezza senza doversi arrampicare per salire sulla struttura.

 

Montaggio della parabola e messa a fuoco dell’illuminatore

La parabola è stata auto costruita utilizzando delle costole in profilato a C in alluminio ed una rete elettrosaldata a caldo con maglie quadrate di 6 x 6 mm. Il diametro della parabola che ho utilizzato è di 180 cm e questa pesa 7 kg. Il progetto di questa mia realizzazione è stato descritto sulle pagine della nostra rivista RKE n.6 del 2015 da pagina 17 a pagina 21. (foto n.21)

 

 

Per il fissaggio della parabola al mast ho utilizzato due robuste staffe che ho reperito fra quelle utilizzate per il fissaggio delle parabole ad uso satellitare. L’illuminatore che ho realizzato deriva dal progetto di OM6AA ed è stato fissato, mediante un collare in alluminio, nel punto focale della parabola. L’illuminatore viene sostenuto mediante tre aste in alluminio disposte a 120° che formano il tripode di supporto. Le altre estremità delle tre aste sono anche esse posizionate a 120° e fissate con delle squadrette ad L sui bordi esterni della circonferenza della parabola. Il collare di alluminio, che sostiene l’illuminatore, è stato realizzato in modo che lo stesso l’illuminatore possa scorrere, al suo interno, in maniera che si possa eseguire la sua messa a punto che avviene variando la sua distanza focale. Così avvicinando od allontanando di pochi centimetri rispetto alla sua distanza teorica si può trovare la posizione esatta dell’illuminatore per il massimo rendimento della parabola. Una volta trovato il punto esatto del fuoco, l’illuminatore andrà fissato e bloccato in maniera definitiva stringendo due fascette di acciaio inox messe attorno alla circonferenza dell’illuminatore. La distanza focale può essere ricavata dalla formula:

F = (D x D) : (16 x C)

dove si indica con:

F = fuoco della parabola, in cm;

D = diametro in cm della parabola;

C = profondità della parabola in cm.

Poiché la parabola ha un diametro di 180 cm ed una profondità di 28 cm, applicando la suddetta formula si ricava che la distanza focale dovrà essere di 72,32 cm. In pratica il fuoco reale conviene ricercalo sperimentalmente andando inizialmente a posizionare l’illuminatore alla distanza di 72 cm e poi trovare sperimentalmente la sua giusta posizione. Il metodo più semplice di messa a punto può essere quello di sintonizzare con un ricevitore, sulla frequenza di utilizzo, un segnale molto stabile ma di debole di intensità e poi avvicinare od allontanare l’illuminatore fino a trovare una posizione in cui il segnale ricevuto raggiunga la massima intensità. Per questa operazione conviene escludere il controllo del guadagno automatico del ricevitore che andremo ad utilizzare. Durante questa messa a punto è necessario non avvicinarsi troppo, con il nostro corpo, nelle adiacenze della parabola per evitare interferenze che potrebbero falsare la messa a punto. Una precisa messa a punto può rappresentare un aumento di guadagno di 1 o 2 dB. Essendo la parabola esposta alle intemperie e quindi allo scopo di evitare che l’illuminatore a barattolo si riempia di acqua è necessario praticare sulla parte inferiore dello stesso un piccolo foro per lo scolo. Inoltre occorre tenere presente che durante l’inverno può esserci la neve e la formazione del ghiaccio. Un modo per evitare possibili danni causati dalle intemperie è quello di chiudere, in modo preciso, l’apertura dell’illuminatore mediante un disco di polistirolo espanso. Questo tipo di materiale è molto indicato poiché, da prove eseguite, non determina nessuna attenuazione sul segnale ricevuto.             

 

Conclusioni

Al termine di questa presentazione mi preme sottolineare che la realizzazione di questo progetto è risultata particolarmente impegnativa. Tuttavia si possono anche evidenziare alcuni elementi positivi, fra i quali ritengo opportuno segnalare l’aspetto del recupero/riciclo di vari materiali al fine di potergli dare una “seconda vita” e che la realizzazione descritta permette di poter disporre di un sistema in grado di permettere un agevole e soprattutto “sicuro” lavoro di manutenzione alle antenne.

Nonostante le parecchie ore impiegate per portare a termine questo progetto mi posso ritenere appagato avendo soddisfatto un desiderio che avevo già da qualche tempo. Credo che qualunque realizzazione, grande o piccola che sia, una volta terminata sia uno specchio della dedizione che ciascuno di noi ha, quando è veramente appassionato al proprio hobby.

 

La presente descrizione è stata pubblicata su Radio Kit Elettronica del mese di dicedmbre 2021 a pag. 12

Fine                                                                                                                                                      i4civ.onorio@gmail.com

  

 

 

APPUNTI PER LA COSTRUZIONE DI UNA PARABOLA IN RETE

                                                                                   Cenni Onorio  I4CIV                                         i4civ.onorio@gmail.com

 

Premessa

Con questo articolo si descrive la sequenza delle operazioni necessarie per realizzare adeguatamente ed in poco tempo un’ antenna parabolica adatta per le frequenze SHF.

La descrizione ha l’obiettivo di divulgare quelle esperienze che molti OM hanno ma che, per vari motivi, si tramandano solitamente in modo verbale e solamente fra gli “addetti ai lavori”. In questo articolo verrà dato spazio alla tecnica costruttiva trascurando volutamente l’aspetto teorico, per il quale è sempre possibile soddisfare il desiderio di aumentare le proprie conoscenze sia attraverso lo studio di testi tecnici sia attraverso una ricerca sul Web.

Per svolgere l’attività radioamatoriale per la frequenza del 1296 MHz avevo sempre utilizzato antenne Yagi, convinto che un riflettore parabolico fosse troppo pesante, ingombrante e pericoloso se sottoposto alla forza dei venti ma, dopo aver realizzato questa parabola, mi sono dovuto ricredere. Per la sua realizzazione vengono impiegate dodici costole in alluminio, due piccoli dischi sempre di alluminio fissati nel centro ed una rete elettrosaldata a maglie sufficientemente larghe ma comunque adatte alle frequenze di utilizzo. L’utilizzo della rete ci permette di ottenere una bassa resistenza al vento ed un peso decisamente inferiore rispetto ad un disco pieno. Infatti questa parabola è molto leggera perché pesa solamente 7,5 kg mentre l’illuminatore con il tripode 1,25 kg. Inoltre dal punto di vista meccanico risulta piuttosto solida anche se ancora non ho avuto modo di verificare il suo comportamento in presenza di neve o ghiaccio, elementi che potrebbero aumentarne sia il peso che la resistenza al vento.

 

Così con questa parabola, nei confronti di un sistema composto da quattro antenne Yagi accoppiate, ho aumentato il guadagno teorico passando dai 23,6 dBi ai 25,5 dBi. In più lo specchio parabolico raccoglie meno rumore per effetto di una maggior pulizia dei lobi secondari. Infine la leggerezza della parabola non ha richiesto la necessità di rinforzare i pali di supporto ed il dispositivo di rotazione, potendo tranquillamente riutilizzare tutto quello che giá avevo nel precedente sistema di antenne.

 

Modalità di calcolo

Il parametro principale per la progettazione e costruzione di una antenna parabola è il diametro del disco (D) il quale, come sappiamo, è quello che determina il guadagno. Più ampia sarà la sua superficie maggiore sarà il suo guadagno riferito ad una determinata frequenza; questo perchè il guadagno di un’antenna parabolica varia al variare della frequenza. Più aumenta la frequenza di lavoro maggiore risulterà il guadagno in decibel e viceversa.

Conoscendo il diametro della parabola si potrà calcolare il fuoco (F), e  questo ci permetterà di determinare a sua volta il valore della profondità (C) detta anche bombatura.

Se vogliamo ottenere una parabola con un elevato rendimento dovremo fare in modo che il rapporto F/D non risulti maggiore di 0,4 e minore di 0,37 (valori che definiscono una parabola con bombatura regolare).   

Dobbiamo inoltre considerare che il rendimento dello specchio parabolico dipende da diversi parametri, tanto che possono influenzare la sua minore o maggiore resa. Ad esempio puó esserci una non perfetta curvatura parabolica oppure un errore di posizionamento dell’illuminatore nel fuoco con conseguente inadeguata illuminazione dello specchio. Normalmente in una parabola il rendimento non dovrebbe scendere al di sotto del 55%, fino a raggiungere un massimo del 65%. Generalmente si considera un buon risultato poter raggiungere una resa del 60%. Per raggiungere tale resa è necessario che fra DIAMETRO/FUOCO/PROFONDITA’ sussista un preciso rapporto. Tali parametri sono fra di loro legati  e variano conseguentemente al variare del valore di uno di loro.

Allo scopo di poter svolgere alcuni semplici calcoli con riferimento a quanto sopra riportato risulta molto pratico l’utilizzo di un foglio elettronico in Excel predisposto da RA3WDK (fig. 1) che potrete scaricare dal sito (http://www.ra3wdk.qrz.ru/antenna.htm).

Una volta fissato il rapporto F/D è sufficiente digitare nei rispettivi campi di colore giallo alcuni valori ed ottenere come risultato i dati che ci interessano. Così, conoscendo il diametro (D) del disco, l’efficienza tipica (rendimento) pari a 0,60 e la frequenza di utilizzo, immediatamente ci verrà mostrato quale sarà la sua esatta profondità (C), la distanza del fuoco (F), l’angolo di apertura che dovrà avere l’illuminatore per una corretta illuminazione del disco oltre alla superficie in mq ed il guadagno in dBi della parabola.

Un semplice esempio pratico consiste nel valutare immediatamente come varia la distanza focale (considerando  180 cm la misura del diametro della parabola) al variare del rapporto F/D. Infatti con un  F/D di 0,5 si ha una lunghezza focale di 0,90 m che comporta un sistema di sostegno dell’illuminatore ad aste, disposte fra loro a 120° e più lunghe di quelle che si dovrebbero utilizzare per uno specchio con un F/D di 0,4. Con quest’ultimo rapporto, la lunghezza focale si riduce a 0,72 m e per questo potremo anche evitare l’uso di contrappesi sul retro del disco necessari per controbilanciare il peso in avanti; questo soprattutto nel caso avessimo intenzione di fissare direttamente nel fuoco, oltre che all’illuminatore, anche un piccolo transverter od un preamplificatore.

Per contro i dischi con F/D inferiori a 0,3 chiamati anche focali piatti (il piano focale è coincidente con il piano di apertura) sono molto difficili da illuminare.

La conoscenza di questi essenziali fattori in aggiunta ad alcune valutazioni in merito mi ha permesso di procedere al calcolo ed alla realizzazione di un disco che avesse un rapporto F/D di 0,4 ed un diametro di 180 cm, da utilizzare per le frequenze con lunghezze d’onda di 23 e 13 cm.

 

Calcolo del profilo

Ricavare le misure ed il grafico della curvatura della parabola è molto semplice mediante l’utilizzo del foglio elettronico Excel; comunque gli stessi risultati si possono ottenere anche tramite una semplice calcolatrice e poi riportare i dati su un foglio di carta millimetrata e disegnarne il profilo. Per entrambe le soluzioni l’equazione da usare è la seguente:

 X(i)=Y²(i) /4F 

dove F è la distanza focale (in cm) e X(i) assume i valori (in cm) di X(1),  X(2), …X(n), che determinano la profondità della curva nei confronti delle ordinate (in cm) di Y(1),  Y(2), …Y(n), con intervalli da scegliere in base alla precisione che si vuole ottenere. Il calcolo delle posizioni di X(i) ogni 5 cm di Y(i) consente una discreta precisione compatibilmente con il tipo di lavorazione artigianale che andremo ad eseguire.

I valori di X(1) fino a X(18) che abbiamo ottenuto partendo con Y(1) da 5 cm fino a 90 cm Y(18) si riferiscono al profilo di metà parabola poiché l’altra metà risulta speculare e sono i seguenti:

X1	X2	X3	X4	X5	X6	X7	X8	X9	X10	X11	X12	X13	X14	X5	X16	X17	X18
0,087	0,35	0,78	1,39	2,17	3,12	4,25	5,55	7,03	8,68	10,05	12,5	14,67	17,01	19,53	22,22	25,09	28,12

 

Y1	Y2	Y3	Y4	Y5	Y6	Y7	Y8	Y9	Y10	Y11	Y12	Y13	Y14	Y15	Y16	Y17	Y18
5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90

Di seguito potremo procedere a disegnare lo sviluppo del profilo su di una tavola di legno (foto1) della lunghezza tale da contenere la mezza parabola cioè 100 cm, e di larghezza tanto quanto la sua profondità C cioè 40 cm. In questo modo avremo la “dima” che si utilizzerà come riferimento per sagomare esattamente la curvatura della parabola. Successivamente sul disegno ed in ogni punto di incrocio fra X(1) ed Y(1) fino a X(18) con Y(18), dovremo piantare dei chiodi lunghi 35 mm in maniera tale che quando andremo ad accostare la nostra costola, perfettamente  sagomata, ogni chiodo dovrà poggiare esattamente sul profilo della stessa.

 

Materiale occorrente

n.12 costole profilato  a C di alluminio 15 x 13,5 mm lunghe 950 mm

n. 2 piatti di alluminio diametro 140 mm spessore 3 mm per i fondelli

m. 6 profilato piatto 20 x 2 mm per la circonferenza esterna

m. 6 profilato piatto 20 x 2 mm da usare per fissaggio rete sulla circonferenza esterna

n.12 pezzi di profilato piatto 15 x 2 mm lunghi 350 mm da usare per la circonferenza intermedia

n.12 pezzi di profilato piatto 15 x 2 mm lunghi 215 mm da usare per la circonferenza più piccola

n.12 pezzi di profilato piatto 15 x 2 mm lunghi 900 mm da usare per fissaggio rete sulle costole

m. 4 rete elettrosaldata zincata a caldo con fori 6 x 6 mm dalla quale ricavare n. 12 spicchi

 

 Costruzione

La corretta forma della parabola si ottiene battendo, con un mazzuolo, le costole su di una forma di legno  fino a far combaciare perfettamente la curvatura ottenuta con la sagoma disegnata sulla tavola. Una volta preparate le 12 costole, queste dovranno essere tagliare di misura tenendo conto che verso l’esterno si dovranno realizzare due “orecchiette” piegate a 90° e forate con punta da 3 mm sulle quali si dovrà fissare il piatto di alluminio 20 x 2 mm che formerà la circonferenza esterna. Va precisato che per avere una corretta lunghezza e sagoma delle costole, queste sul lato opposto delle “orecchiette” dovranno essere accorciate di 25 mm. Questo perché, essendo le costole disposte a raggiera ai bordi di un dischetto di alluminio del diametro di 50 mm che funge da spessore, risulterebbero più lunghe di 25 mm. (foto 2)  

Poi occorre disegnare sul piatto di alluminio da 140 mm i sei diametri che saranno i riferimenti su cui andranno fissate le 12 costole. Successivamente faremo 12 fori da 5 mm distanti 20 mm dal bordo del piatto e foreremo ogni costola a 20 mm dal suo bordo; inoltre sul piatto posteriore dovremo praticare quattro fori del diametro 8 mm, attraverso i quali quattro bulloni da 100 x 8 mm MA con i relativi morsetti serviranno come supporti di fissaggio per l’attacco al mast.   

Prima di assemblare il tutto in modo definitivo, ė necessario controllare che gli angoli formati dai dodici raggi siano uguali al fine di ottenere una struttura perfettamente simmetrica e che abbia le estremità tutte alla stessa distanza. A questo punto potremo sovrapporre come “un sandwich” i due dischi sulle costole precedentemente forate e fissarli stabilmente con i 12 bulloni da 35 x 5 mm, ciascuno dei quali dovrà attraversare la propria costola. Una volta serrati i due dischi con i rispettivi bulloni e dadi in acciaio INOX, si potrà ottenere già una discreta stabilità di questa struttura (foto n.3)

.

Una volta fissate le costole sui piatti centrali procederemo sulla circonferenza esterna utilizzando del piatto di alluminio 20 x 2 mm e, fatti i fori in corrispondenza delle orecchiette di ciascuna costola, le bloccheremo alla circonferenza con l’impiego di rivetti a strappo; completeremo poi questa parte di lavoro fissando le sagome intermedie che andranno a formare le due circonferenze intermedie, le quali saranno anch’esse fissate alle costole con l’impiego di rivetti. Quindi si dovrà controllare il profilo parabolico. A questo scopo utilizzeremo una costola “campione” preparata a parte che faremo girare provvisoriamente fissandola sul centro della parabola. Infine si dovrà fissare la rete zincata che andrà opportunamente tagliata a spicchi triangolari. La rete va sagomata e tenuta ferma sulle costole con del profilato piatto di alluminio 15 x 2mm e lungo 900 mm sovrapposto su ogni costola, ed in corrispondenza della circonferenza esterna con del profilato piatto di alluminio 20 x 2 mm che andrà sovrapposto sulle corrispondenti superfici e fissate con la solita rivettatura; in questo modo tutta la superficie dello specchio sarà elettricamente connessa oltre a fornire un ulteriormente irrigidimento della struttura (foto n.4). 

Ho utilizzato una rete elettrosaldata zincata a caldo con maglie quadrate di 6 x 6 mm. Le dimensioni dei fori delle maglie, considerando il limite di 1/10 della lunghezza d’onda per contenere le perdite inferiori al decibel, ci consentono di utilizzare la suddetta parabola sia per i 23 cm che per i 13 cm.

Giunti a questo punto la parabola è terminata e maneggiandola potremo verificare quanto sia resistente e compatta.

Infine non resta che fissare sui bordi della circonferenza esterna le tre aste, disposte a 120°, che formeranno il tripode di supporto per l’illuminatore. I punti di congiunzione, all’altra estremità, delle aste andranno anche essi posizionati a 120° e fissati ad un collare di alluminio. Questo collare, con un diametro regolabile, permette di stingere assieme ad una fascetta di acciaio INOX, un cilindro in PVC e conseguentemente bloccare al suo interno l’illuminatore della parabola. (foto n.5) 

Tale sistema  permette di sostenere nella posizione centrale della parabola l’illuminatore che andremo poi ad utilizzare, ed anche di regolare finemente la sua distanza focale. Così, dopo aver trovato la giusta posizione dell’illuminatore, questo dovrà essere bloccato in maniera definitiva stringendo le due fascette. (foto n.6)

 Illuminatore

Per l’illuminatore ho realizzato il progetto di OM6AA che offre chiare e precise informazioni per la sua costruzione. Queste, si possono reperire al link    http://www.om6aa.eu/Loop_Feed_with_enhanced_performance.pdf

oppure sulla rivista DUBUS n. 2/2008 pagg. 21-41. Tale illuminatore permette di utilizzare le frequenze dei 23 cm e 13 cm poichè dispone di due loop separati e risonanti per ciascuna frequenza.

Il progetto originale prevede di utilizzare un massello di alluminio dal quale ricavare, mediante tornitura o fresatura, il riflettore cilindrico provvisto di fondo. Io l’ho realizzato in maniera diversa e più artigianale dato che ho trovato in un supermercato un pentolino di alluminio con le stesse dimensioni interne e lo stesso spessore del riflettore che dovevo realizzare, ma di maggior profondità. Così con un seghetto ho tagliato il pentolino ricavandone due cilindri; uno con il fondo e l’altro senza. Avendo quindi a disposizione due cilindri, ho pensato di realizzare due illuminatori. Per il cilindro aperto ho fatto tagliare con il laser un dischetto di alluminio del diametro di 140 mm e di spessore di 3 mm che poi ho fissato come base per costruire il suo stesso fondo. Realizzati in questo modo i due riflettori ho provveduto ad asportare, all’interno dei cilindri, la vernice protettiva e riscoprire l’alluminio e poi renderlo lucido con una paglietta abrasiva. Infine ho completato la costruzione dei due illuminatori fissando i loop sui rispettivi supporti e relativi connettori N fissati sul retro. Ho prestato molta cura nella realizzazione meccanica, rispettando le misure con una tolleranza del decimo di millimetro, a causa delle alte frequenze in gioco (foto n.7). 

 

Per verificare il corretto funzionamento degli illuminatori ho partecipato alla manifestazione  “Due giorni del microondista” che si è svolta a Bagnara di Romagna il 12 e 13 aprile 2014 portando in quell’occasione i due oggetti per farli testare sui banchi di misura. Le verifiche strumentali hanno mostrato che entrambi gli illuminatori erano in risonanza ad una frequenza più alta sia in 23 cm che in 13 cm. In accordo con alcuni amici, che erano presenti alle prove, si è deciso con saldatore alla mano di allungare i loop. Dopo alcuni tentativi i due loop per i 23 cm sono stati tarati esattamente sulla frequenza di utilizzo. Così per i 1296 MHz abbiamo riscontrato i valori di return-loss di -27 dB per uno e -21 dB per l’altro (foto n.8).  

 

Mentre per i due loop dei 13 cm, dopo alcuni tentativi di messa a punto, si è trovato che uno era più alto e l’altro più basso di frequenza rispetto a quella di utilizzo; così ho deciso di completare il lavoro di messa a punto a casa scalando opportunamente i valori delle misure riscontrate. Dal progetto originale ho dovuto allungare il loop dei 23 cm di 6 mm e di 7mm per quello dei 13 cm.

Auguro buon lavoro e buoni collegamenti a chi voglia accingersi alla realizzazione di questo progetto.      

                                                                                                                 i4civ.onorio@gmail.com

La presente descrizione è stata pubblicata su Radio Kit Elettronica del mese di giugno dell'anno 2015 a pagina 17.