Inizialmente vedo il progetto con una certa perplessità, di loop multispira per trasmissione non se ne vedono in giro e forse bisogna porsi qualche domanda.
Visto che la curiosità prevale sulla perplessità e poi con "piuttosto che niente meglio piuttosto" ho deciso di provarlo.
SM0VPO project
Per fissare l'incrocio dei tubi/listelli ci sono varie soluzioni per esempio forando un quadrato di legno o di plastica (ricavato da un economico tagliere da cucina) per far passare delle fascette di plastica.
Per il conduttore ho usato un cavo da impianti elettrici da 1,5mm e gli estremi sono stati saldati ad una "banana". La scelta di saldare è importante in quanto il bloccaggio con il grano non garantisce un contatto adeguato in caso di formazione di ossido.
Per bloccare il filo ho usato dei supporti autocostruiti ma il mio consiglio è quello di far dei semplici fori sul tubo o sul listello di legno, questo renderà molto semplice passare il filo e in seguito tensionarlo adeguatamente.
Ovviamente l'uso del metallo è vietato, compromette le prestazioni dell'antenna abbassando il Q del loop e quindi l'efficenza, questo vale anche per gli oggetti metallici vicini come infissi, controsoffitti, elettrodomestici o termosifoni.
Il condensatore variabile è il componente più critico, sono banditi i contatti striscianti visto che hanno una resistenza paragonabile alla resistenza di radiazione.
Nel caso si usino potenze superiori al classico QRP saranno necessarie spaziature adeguate altrimenti le scariche tra le armature rappresenteranno un rischio per il finale del trasmettitore.
Primi test con la misura del ROS
il condensatore variabile (7-39 pF) modificato per eliminare il contatto strisciante
da notare che il supporto isolante è stato ricostruito in quanto l'originale si era spezzato in più parti
per contenere la resistenza e rendere semplici le connessioni sono stati saldati due pezzi di barra di rame con delle banane
la parte con le armature fisse è stata tagliata in due ottenendo il beneficio di aumentare la spaziatura (più kV), eliminare il contatto strisciante e dimezzare la capacità (7-39pF)
verifica ROS e copertura in frequenza
- frequenza di accordo minima: 2,79 Mhz
- frequenza di accordo massima: 4,19 MHz
- ROS in risonanza a centro banda: 1.2
- Induttanza del loop: 55,5uH *
- capacità parassita del loop: 19pF **
- metri di cavo utilizzati: 20,4m
- area totale del loop: 5,2mq
- altezza efficace: 41cm (20cm in 160m)
- larghezza di banda con ROS 1.1: 2,3 kHz (3,2kHz in 160m) ***
- larghezza di banda con ROS 1.5: 12,4 kHz (6 kHz in 160m) ***
- larghezza di banda con ROS 2.0: 17 kHz (7,9 kHz in 160m) ***
* valore ricavato facendo oscillare il loop con delle capacità note molto alte rispetto alla capacità parassita
** valore ricavato dalle risonanze e dalle misure di capacità sul condensatore variabile
*** valori ricavati dal ricetrasmettitore, variano a seconda della posizione e della presenza di oggetti metallici nelle vicinanze
Infine oltre alla sensibile attenuazione dei segnali che ci interessano il loop all'intendo di un appartamento capterà più facilmente i disturbi originati dalle apparecchiature casalinghe (per esempio le armoniche degli alimentatori switching orami diffusissimi).
test indoor in soggiorno :)
Una cosa evidente è che il loop a confronto con una filare sembra molto più silenzioso. Con le antenne filari e i dipoli, l'inserimento dell'attenuatore era d'obbligo ma con il loop no. Il mio Kenwood TS590 ha visto il rumore di fondo variare da un minimo di S2/S3 ad un massimo di S7 ad accordo effettuato.
Anche i segnali sembrano più bassi rispetto ad una filare ma sicuramente sono più "puliti". Spesso la fettina di 2kHz per il JT65 era occupata da rumori elettrici locali ma nonostante tutto i segnali dell'Europa centrale si vedevano.
In trasmissione con 25W è un po' dura farsi sentire ma questo lo avevo già provato anche con le filari, forse con il loop è ancora un po' più dura. Solo un paio di volte ho forzato con 70-80W e non ho notato scariche sul condensatore variabile.
In JT65 ho lavorato l'Europa centrale e in WSPR il mio segnale è stato decodificato fino in Nord Europa, ricordiamoci che stiamo parlando di un antenna nel soggiorno di casa e non sul tetto.
Non sono riuscito a far QSO locali, i corrispondenti "nascosti" dietro i colli della nostra città non si sentivano, credo che anche in questo caso un posizionamento esterno possa dare più possibilità.
forti disturbi in WSPR
disturbi in JT65
Le prove in WSPR con 5W mi hanno dato dei risultati interessanti. Nel tardo pomeriggio/sera, dopo il tramonto ho sempre coperto il Centro-Nord Europa con qualche salto oltre la Manica e nei paesi della Scandinavia. Il DX migliore sia in RX che TX è stato OH5KNG con 1884km, tutti e due con 5W e con rapporti di -26dB, molto basso se si considera che il minimo rapporto che ho ricevuto è di -30dB.
WSPR map (http://wsprnet.org/drupal/wsprnet/map)
Credo che questo possa esser dovuto anche ai disturbi locali, spesso molto forti e irregolari che riescono a metter in difficoltà la ricezione.
stazioni ricevute in WSPR (report inviati)
stazioni che mi hanno ricevuto in WSPR (report ricevuti)
In pochi giorni ho portato a termine 15 QSO in JT65 e 2 in PSK31. Effettivamente sono veramente pochi per dar un parere, ma posso confermare che 25W in JT65 permettono QSO a livello Europeo. Il DX in JT65 è con SM7THS con 1255km (-18dB dato, -18dB ricevuto).
In PSK31 non ho insistito tanto, i due QSO sono stati con HA1BF con 269km e IW5CKO con 297 km.
mappa QSO in JT65 e PSK31
mappa delle stazioni che hanno ricevuto il mio segnale in JT65 il 14/11/2015, QRB DX 2070 km
mappa delle stazioni ricevute in JT65 il 14/11/2015, QRB DX 2811 km
Questa possibilità era da considerarsi un compromesso molto spinto e secondo lui si poteva usare solo per traffico locale. Non è andata proprio così, ma ne parleremo in seguito.
Non ricordo il valore della capacità raccomandato da Harry, ma con l'aiuto di un foglio excel ho ricavato che nel mio caso bastavano un centinaio di pF il parallelo al variabile.
Ma cosa sono 100pF ? Sono circa un metro di cavo coassiale, col vantaggio che si aggiusta facilmente con le forbici ... ecco NON FATELO !!!
Cavo coassiale usato come capacità, da NON USARE in trasmissione perché può incendiarsi
Per fortuna il cavo era autoestinguente, finito lo stimolo RF si è spento immediatamente. La breve combustione ha lasciato per la casa un aroma poco gradito alla YL mettendo in crisi la sua pazienza già provata per la presenza del l'antenna in soggiorno da giorni.
Abbandonata la strada del condensatore in cavo coassiale, non mi restava che progettare qualcosa di simile ad un condensatore variabile, così decisi di utilizzare dei lamierini di rame che facili da tagliare con le forbici.
Essendo di recupero avevano bisogno di un po' di pulizia e dopo una passata con la carta di vetro molto fine sono stati protetti con una spruzzata di lacca per capelli.
Un'armatura del condensatore aggiuntivo
Secondo delle schede trovate in rete, l'ABS ha un'alta rigidità dielettrica (ben 39kV DC /mm) e cosa non meno importante ha una costante dielettrica relativa pari a 3. Queste caratteristiche mi permettevano di ottenere più capacità a parità di area de distanza delle armature.
Condensatore V2.0, dielettrico in ABS da 2mm
Il mio sospetto era che il dielettrico in ABS non era adatto per le alte tensioni RF anche se la classica prova al forno microonde sul materiale non aveva evidenziato problemi.
A questo punto non mi restava che procedere con il classico dielettrico in aria, spaziatura delle armature portate a 4 mm e aumento delle armature da 3 a 5.
Condensatore V3.0, dielettrico in aria da 4mm
Il ROS inizialmente sui 1.5/1.6 è stato portato a 1.1 risistemando il loop di accoppiamento, in pratica ha un'area leggermente maggiore e va bene anche in 80m.
Loop di accoppiamento leggermente più grande
- larghezza di banda con ROS 1.1: 3.2 kHz *
- larghezza di banda con ROS 1.2: 4.2 kHz *
- larghezza di banda con ROS 1.5: 6.0 kHz *
- larghezza di banda con ROS 2.0: 7.9 kHz *
* ricavato dal ricetrasmettitore, valori molto variabili a seconda della posizione e della presenza di oggetti metallici nelle vicinanze
I 160m per me sono un mistero. Ho sempre fatto dei tentativi di accordo partendo da filari (20-30m di filo in /P) o antenne per gli 80m, ma non ho mai combinato niente, zero. Ricordo bene, specialmente con le filari, un assordante ronzio a S9 con l'attenuatore inserito e qualche voce e segnale CW in sottofondo.
Con il loop in soggiorno ci si trova con un rumore di fondo sui S5-S7, i segnali in CW si sentono bene come quelli in JT65. Sembra che il loop sia sordo ma poi i segnali li vedi, su questa banda è evidente che le stazioni on-air sono poche.
Spesso compaiono dei disturbi di origine artificiale, simili a quelli degli 80m, ma ben più forti.
Il primo QSO in JT65 è stato fatto con 25-30W con una stazione tedesca, 612 km di QRB e risposta alla prima chiamata. Attualmente il DX in JT65 è con LY2VM con un QRB di 1181 km (dato -4dB, ricevuto -24dB). In WSPR il DX con SM6WZI con 1335 km di QRB (dato -25dB, ricevuto -18dB).
Segnali WSPR e disturbi molto forti
Segnali WSPR e disturbi molto forti
Anche in 160m ci sono alcune stazioni operative in WSPR e questo mi ha dato la possibilità di capire se effettivamente il loop irradia qualcosa.
WSPR map (http://wsprnet.org/drupal/wsprnet/map)
Stazioni ricevute in WSPR (report inviati)
Stazioni che mi hanno sentito in WSPR (report ricevuti)
Ho all'attivo 18 QSO, 17 in JT65 e 1 in PSK (con una stazione quasi locale). E' dura farsi sentire, ci sono momenti che si passa al primo colpo e altri che non si combina niente ... vedi i corrispondenti ma loro non ti vedono. Probabilmente serve più potenza, i 25W sono pochetti.
mappa QSO in JT65 e PSK31
mappa delle stazioni che hanno ricevuto il mio segnale in JT65 il 23 e 26/11/2015, QRB DX 1520 km
mappa delle stazioni ricevute in JT65 il 23 e 26/11/2015, QRB DX 19351 km
Come scrivevo all'inizio non mi aspettavo "effetti speciali" anzi non credevo di riuscire a farmi sentire con l'antenna in soggiorno appoggiata su due sedie.
Abito al secondo piano di una casa su quattro, sono sul pendio di un colle (San Giusto) con tanto orizzonte chiuso da case ... insomma se la porto giù in cantina credo di non peggiorare troppo la situazione, e nonostante tutto ha dimostrato che con la dovuta pazienza si può lavorare buona parte dell'Europa.
Certo siamo lontano da prestazioni da "DXCC", i collezionisti di diplomi e contesters accaniti storceranno il naso ma non è roba per loro. Questa è per i Radioamatori che vogliono realizzare qualcosa con le loro mani e che provano soddisfazione per il QSO e non solo per i km o il new one.
Sono convinto che rivedendo il progetto in chiave portatile e magari con la sintonia a distanza possa diventare micidiale e insidiare i classici dipoli bassi o filari accordate tanto e troppo rumorosi anche fuori città.
Per chi ci proverà: buon divertimento e fate attenzione alle alte tensioni !!!
http://www.sm0vpo.com/
http://www.hard-core-dx.com/nordicdx/antenna/loop/loop80m.html
http://www.nonstopsystems.com/radio/frank_radio_antenna_SM0VPO.htm
http://www.creative-science.org.uk/smallhfloop.html
http://www.aa5tb.com/loop.html