Calcolo trappole e accorciamento

[I0XJ]

In un altro post avevo segnalato gli articoli di QST in merito:
W6SAI - Technical correspondence - Designing trap antennas- QST 1976_08
K1PLP - Off center loaded dipole antennas- QST 1974_09

Nel seguito provo a farne un riassunto:
K1PLP (ora K1TD) ha pubblicato le formule e i grafici per le antenne caricate induttivamente. La formula ed il grafico si trova anche sull'ARRL antenna book alla voce "loaded antenna" -Il grafico (con un po' di descrizione) è anche su "costruiamo le antenne filari" di I1UW e I4NE.

Ho trovato anche un calculator on-line :
https://m0ukd.com/calculators/loaded...ce-calculator/

W6SAI sviluppa la formula di K1PLP, applica la trasformazione serie (vedi anche formula serie sull'ARRL antenna book alla voce "trap antennas")
e ricava l'induttanza "vera" della trappola Lt da quella L0 che si trova con il metodo K1PLP.

Formula (3) Lt = L0 x [ 1 - (f / f1) ^2 ]
dove f è la frequenza più bassa (es. 3,7 MHz) e f1 la frequenza più alta (es. 7 MHz) su cui verrà dimensionata la tratta interna e risuonerà (circa) la trappola.

Trovato Lt si ricava Ct con la formula di Thomson per la risonanza, oppure più facilmente usando Radioutilitario (sezione "sintonia") alla frequenza della trappola..

Se si utilizzano condensatori commerciali si inserisce il valore più vicino e si ricalcola Lt con con Radioutilitario o con la formula di Thomson.

Esempio: bibanda 40 & 80 m:

lunghezza del semidipolo (o verticale) accorciato: 16,17 m ( per 3,7 MHz)
lunghezza della tratta interna 9,75 m (per 7 MHz circa)
(antenna filare, scelgo ad es. diametro filo 4mm)

Con il calculator di M0UKD ricavo L0= 12,86 uH

con la formula (3) e f= 3,7 ; f1 = 7 trovo Lt = 9,26 uH

e con Radioutilitario Ct = 57,4 pF alla f1 = 7 MHz

pongo C = 60 pF e ricalcolo Lt = 8,6 uH

Questi sono all'incirca i valori per la classica W3DZZ come da A. book, ma si potreibbe usare anche 50 pF e 10,3 uH come da articolo di W6SAI.

Si possono fare altri esempi, se interessano.

Note:- La frequenza di risonanza della trappola generalmente si pone a inizio banda o leggermente inferiore.
-Attenzione ai punti decimali al posto delle virgole nell'uso dei programmi di calcolo

73 Giovanni "John" i0XJ

[i4ewh]

Re: Calcolo trappole e accorciamento

Grazie per la spiegazione che mi sembra molto precisa ed esaustiva. Posso chiederti un piccolo esempio? Supponiamo di voler realizzare un dipolo tribanda 10, 15 e 20 metri. Quando cominciamo a calcolare la prima trappola, quella dei 10 metri, non ha importanza cosa c'è dopo, nella parte esterna del dipolo, giusto?

Paolo I4EWH

[I0XJ]

Re: Calcolo trappole e accorciamento

La parte interna (quella dei 10m per capirci) è pochissimo influenzata dal fatto che ci sia la trappola e per iniziare i calcoli può essere il quarto d'onda teorico, con i coefficienti di accorciamento in funzione del diametro etc. (o quello che si ricava da tabelle e manuali).
Se si vuole utilizzare il procedimento indicato, occorre ipotizzare un "ragionevole" accorciamento della lunghezza totale, sommandoci la parte esterna e poi ricavare la L0 e Lt della trappola (e questo iterativamente per ogni banda di frequenza più bassa).

Quello che dici tu in teoria è giusto, ma occorre usare il procedimento inverso, cioè ricavare il valore della lunghezza totale a partire dalla L della trappola.
La formula di K1PLP è molto complicata, volendo si possono usare i grafici pubblicati.
Potrebbe essere utile magari per verifica di una trappola esistente.

73 John i0XJ

[i3mu]

Re: Calcolo trappole e accorciamento

Grazie i0JX, con la formula di W6SAI hai chiuso per me il cerchio ossia fornito l'anello mancante. Avevo, circa una ventina di anni fa, già eplicitato e ridotto la soluzione in xls della formula di K1PLP. (ho un vasto armamentario di formule risolte in XLS, che io chiamo CALCUTIL, il mio personale RADIOUTILITARIO). Al tempo avevo verificato la soluzione ripetendo il calcolo con il metodo grafico. Ora l'ho confrontata con la soluzione di M0UKD che bravissimo l'ha implementata in JAVA. Perfetta coincidenza.

Cosa dire: K1PLP ti permette di calcolare l'induttanza necessaria per accorciare una antenna in funzione del diametro del filo, della lunghezza dell'antenna ed in quale posizione decidi di piazzare l'induttanza di compensazione, ma l'antenna funziona per la sola frequenza di calcolo.

W6SAI ti permette di calcolare da L un circuito LC e quindi di fare una trappola ed ottenere una antenna bibanda.

Un saluto da Sergio i3MU

[I0XJ]

Re: Calcolo trappole e accorciamento

Grazie, mi fa piacere che l'informazione ti sia utile e complimenti per la compilazione dei fogli Excel.
Perché non ci dici quali altri hai realizzato?

Per completare anche il progetto delle antenne trappolate /accorciate si potrebbe aggiungere che un valore orientativo dell'accorciamento è circa l'80%

Preciso anche che il mio nominativo è i0XJ (John), a volte ci confondono con quello "reciproco" dell'amico Tony i0JX.

73 John i0XJ

[i3mu]

Re: Calcolo trappole e accorciamento

Per completare anche il progetto delle antenne trappolate /accorciate si potrebbe aggiungere che un valore orientativo dell'accorciamento è circa l'80%
73 John i0XJ

Scusami John i0XJ, un classico esempio di finger mistake con i0JX.

Ottima la regola di massima, per ottenere una antenna bibanda di partire con una lunghezza pari all'80% del lamda/4 della frequenza più bassa
Altra regola pratica per rendere accettabili le perdite:
Per la riduzione di un lamda/4 con la sola bobina di accorciamento io non scendo mai ad un valore inferiore ai 2/3 della sua lunghezza intera.

es. per i 7 Mhz pari ad un Lamda/4 uguale a 10,20m circa, io non scendo mai sotto i 7m, (10,10*2/3=6,8m)

Per il mio armamentario ho tantissimi fogli XLS ed in CALCUTIL.XLS ho raccolto solo quelli di uso più pratico.
Non ho segreti quindi provo ad allegarlo certo forse ci sarà qualche perplessità nel trovare i campi di input. Tutto è stato fatto per mio uso e costume.

Mi dispiace niente da fare la sua dimensione 600Kb un XLS con fogli multipli supera la dimensione massima di 200kb permessa.

Un saluto da i3MU Sergio

[iw7ed]

Re: Calcolo trappole e accorciamento

Io vorrei realizzare delle trappole per il mio dipolo 40-80metri....ho preso come esempio la costruzione delle trappole di w8nx,per la realizzazione trappole 80metri, mi potete dare un consiglio in merito ? Grazie...

[I0XJ]

Re: Calcolo trappole e accorciamento

Ciao Fabio,
da quanto reperibile in internet dell'autore da te citato, si tratta di trappole in cavo coassiale, che non è così semplice calcolare, perché oltre all'induttanza (data dall'avvolgimento dei conduttori) e la capacità tra i conduttori, c'è anche un effetto "stub" , come afferma W8JI, il cui effetto pratico è quello di far diminuire la frequenza di risonanza effettivamente misurata con il grid-dip, rispetto a quella calcolata (come da me riscontrato praticamente ).

Ora , poiché il metodo illustrato si basa proprio sui valori di L e C delle trappole, temo che non sia immediatamente applicabile alle trappole in coax.

Di queste se ne parla in questo Forum ad es. qui:
http://www.hamradioweb.org/forums/sh...pole+coassiali

Tanto per riferimento sul libro di I4NE la trappola coax per i 40m (adatta quindi per un dipolo 40&80 m) è costituita da 12 e 3/4 spire di RG58 su supporto
dia. 38 mm, lunghezza 75 mm.

Eventualmente studierò meglio la cosa e mi riservo di riparlarne, magari in un apposito thread.

73 John i0XJ