ITBN20070003A1 - Antenna banda larga (alta impedienza) di 18skg ad usoradiantistico - Google Patents

Description

Brevetto per invenzione industriale avente titolo: "Antenna verticale a banda larga (supporto in vetroresina) di I8SKG trasformatore adattatore di impedenza"

DESCRIZIONE

L'antenna oggetto della presente descrizione trova applicazione nel settore delle comunicazioni via etere mediante onde elettromagnetiche, e va collegata ad apparecchiature riceventi e/o trasmittenti, con l'interposizione di un circuito accordatore, qualora l'apparecchiatura ricetrasmittente ne fosse sprovvista, per consentirne il normale funzionamento.

Le antenne filari, per impiego in posizione verticale od orizzontale, sono state impiegate da sempre, e sono ben noti i loro numerosi inconvenienti, fra i quali: a) dimensioni dello stesso ordine di grandezza della lunghezza d'onda dei segnali ricevuti o trasmessi, con conseguenti ingombri che raggiungono dimensioni di alcune decine di metri; generalmente è difficile avere la disponibilità di sufficienti spazi, specialmente in condominio;

b) estetica generalmente non facilmente accettata dai non utenti.

Esistono anche antenne verticali multibanda, capaci cioè di operare in più di una banda radiantistica, dotate di propaggini orizzontali (in gergo radiantistico detti "radiali"), che si estendono in più direzioni dalla base dello stilo verticale, coprendo superfici fino ad alcune decine di metri quadrati.

L'antenna oggetto della presente descrizione pone rimedio in maniera più che soddisfacente ai summenzionati inconvenienti.

Come più dettagliatamente descritto appresso, essa, come mostrato in fig. 1, si compone essenzialmente di un elemento conduttore elettrico lineare, autoportante o meno, per uso tipicamente in posizione verticale, alla cui base (punto A) è elettricamente connesso il trasformatore di impedenza, realizzabile come un oggetto dal volume di pochi centimetri cubi, di limitatissimo ingombro.

L'antenna in oggetto presenta i seguenti vantaggi:

- efficienza più che soddisfacente non solo sull'intervallo dì frequenze radiantistiche da 3 MHz a 30 MHz, ma anche oltre;

- ingombro limitato, trattandosi di elemento lineare tubolare di dimensioni trasversali di pochi centimetri, che dimensionalmente si sviluppa in una sola dimensione;

- estetica più che accettabile, presentandosi come una asta molto sottile;

è realizzabile anche come struttura metallica elettricamente conduttrice, costituita da più elementi componibili, telescopici o meno, di lunghezza limitata, da assemblare (ad esempio anche mediante innesti a baionetta o filettati);

- possibilità, una volta smontata, quando costruita con elementi componibili, di facile trasportabilità e rapido montaggio in altra località.

Le figure 1 e 2 rappresentano schematicamente i due elementi essenziali costituenti l'antenna in una possibile realizzazione, mentre nella figura 3 è mostrato lo schema elettrico del trasformatore.

Nella figura 1 si nota l'elemento lineare conduttore elettrico verticale (1) alloggiato nel supporto tubolare in vetroresina (2); quest'ultimo presenta un tratto iniziale cilindrico di lunghezza 300 mm, di diametro 40 mm e spessore 4 mm, e va poi rastremandosi fino alla estremità. E' contrassegnato con la lettera A il terminale del conduttore che va connesso mediante saldatura al corrispondente punto del trasformatore, punto contrassegnato con la stessa lettera nelle figure 2 e 3.

Nella figura 2 è rappresentato il trasformatore come si presenta nella realtà, costituito dalla bacchetta di ferrite (3) su cui si avvolgono i due conduttori affiancati, contrassegnati con le lettere X e Y, a costituire l'avvolgimento (4) di n.

10 spire bifilari

Nella figura 3 è mostrato lo schema elettrico del trasformatore; le lettere A, B, C contrassegnano i punti di connessione: A al conduttore d'antenna, B e C rispettivamente al conduttore centrale e alla calza del cavo coassiale di discesa d'antenna.

L'antenna così come realizzata, rappresentata in fig. 1, è composta essenzialmente da un filo conduttore (1) in rame con o senza rivestimento isolante, della sezione di 2,5 mm<2>, sostenuto in posizione rettilinea verticale da un supporto in vetroresina (2) costituito da una canna da pesca.

Il conduttore può essere in rame di sezione diversa, se supportato, a seconda della potenza a radiofrequenza applicata in trasmissione, oppure costituito da una struttura autoportante tubolare metallica conduttrice elettrica (preferibilmente in alluminio), eventualmente suddivisa come detto in precedenza; in ogni caso il conduttore di antenna va isolato elettricamente da terra.

Inoltre la posizione non deve necessariamente essere verticale, ma può essere anche orizzontale od obliqua.

Se l'elemento conduttore è in filo di rame il supporto può essere un qualunque dispositivo in materiale isolante elettrico capace di sostenere in modo stabile e sicuro l'elemento conduttore in configurazione rettilinea nella posizione desiderata.

La realizzazione in struttura tubolare metallica presenta il vantaggio di un maggiore allargamento della banda passante.

In sommità il conduttore è saldamente ancorato alla canna e l'estremità di questa è sigillata.

La lunghezza del conduttore è compresa fra 9,40 e 9,80 m, tipicamente 9,60 m, e la lunghezza precisa di funzionamento è determinata sperimentalmente in fase di taratura.

Tale lunghezza particolare è tale che in ciascuna delle bande di frequenze in uso ai radioamatori essa costituisce una frazione della lunghezza d'onda capace di portarla in risonanza, onde l'antenna in ciascuna banda si comporta alla stregua di una antenna accordata.

L'estremo di base (A) del conduttore è connesso elettricamente ad un morsetto del trasformatore di impedenza, contrassegnato con la stessa lettera nello schema elettrico (fig. 3) e nella figura 2.

Nella costruzione effettuata il supporto (canna da pesca) è fissato su una staffa, non rappresentata in figura, la quale a sua volta è saldamente ancorata ad una palina metallica mediante due staffe-cravatte del tipo usato nel montaggio delle antenne televisive.

Il trasformatore, come rappresentato in fig. 2, è costituito da una bacchetta di ferrite (3) che reca un avvolgimento (4) di n. 10 spire bifilari (che realizza un rapporto 4:1).

La bacchetta di ferrite ha sezione circolare di diametro 12 mm e lunghezza 80 mm; la lunghezza può essere diversa, cosi come la sezione, in dipendenza della potenza di trasmissione.

L'avvolgimento è bifilare, cioè formato con una coppia di conduttori isolati in rame, (X) e (Y), di diametro 2 mm (per impiego con apparecchiature di potenza rilevante può essere impiegato conduttore di sezione maggiore), che correndo affiancati si avvolgono sulla bacchetta di ferrite a formare n. 10 spire serrate.

Come mostrato nello schema elettrico (fig. 3) e nel disegno di fìg. 2, la seconda estremità del conduttore (X) va poi connessa elettricamente mediante saldatura alla prima estremità del conduttore (Y), e la giunzione (D) così ottenuta va poi connessa elettricamente, sempre mediante saldatura, al conduttore centrale del cavo coassiale di discesa di antenna (punto B). La prima estremità del conduttore (X) è collegata elettricamente alla parte terminale inferiore (A) del conduttore di antenna, mentre la seconda estremità del conduttore (Y) è connessa elettricamente alla calza metallica del cavo coassiale di discesa (punto C).

Il trasformatore costruito come descritto è allocato su un supporto costituito da basetta in vetronite, che reca anche gli ancoraggi per attestare i terminali; il tutto è alloggiato in una scatola in resina a tenuta d'acqua, del tipo in uso negli impianti elettrici, caratterizzata dalla sigla di protezione IP55, di dimensioni 100 mm x 100 mm x 50 mm, fissata sul supporto di base dell'antenna.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI l)Antenna verticale a banda larga (supporto in vetroresina) di I8SKG trasformatore adattatore di impedenza, costituita da un elemento metallico conduttore elettrico della lunghezza compresa fra 9,40 m e 9,80 m, e da un trasformatore di impedenza costituito come nella descrizione, caratterizzata dalFabbinamento di un elemento lineare conduttore di lunghezza compresa fra 940 e 960 cm, e di un trasformatore di impedenza costruito con nucleo di ferrite lineare, in maniera da costituire un circuito magnetico non chiuso, ed avvolgimento con n. 10 spire bifilari, per rendere possibile la trasmissione e la ricezione, con buona efficienza, di onde elettromagnetiche di frequenza compresa principalmente entro la banda che va da 3 MHz a 30 MHz