Esempio su come dimensionare le trappole

[Gino Di Ruberto [GMAIL]]

Ciao a tutti,
vi segnalo questo articolo che spiega come realizzare delle trappole con
mezzi molto semplici:
http://www.aritaranto.it/ita/antenne/trappole-per-antenne-hf.html
e vi allego anche il contenuto di questo articolo in formato PDF in modo
che possiate archiviarvelo.
Giorni fa un nuovo radioamatore mi ha chiesto come adattare questo progetto
per un dipolo per i 20 e i 40 metri.
Dunque, mentre il sito descrive come realizzare trappole risonanti
per la banda dei 10 metri, in tal caso siamo interessati a trappole
risonanti per la banda dei 20 metri.
Come modificare il progetto?
Ricordiamo che una trappola non è nient'altro che un circuito LC parallelo,
ossia un circutito formato da un'induttanza L e un condensatore C messi in
parallelo. Ad una certa frequenza f, che è la frequenza di risonanza (in
realtà per l'LC parallelo si parla di "antirisonanza"), il circuito assume
impedenza infinita, impedendo alle correnti di superare la trappola, così la
lunghezza dell'antenna viene "interrotta" e l'antenna può funzionare sulla
frequenza desiderata pur essendo più lunga.
Bene, a prescindere dal fatto che E' SEMPRE MEGLIO AVVALERSI DI OPPORTUNI
STRUMENTI per misurare i valori di L e di C e della frequenza di risonanza,
vediamo come "comportarsi con la matematica" almeno in modo teorico.
Io gli ho consigliato, grosso modo, di raddoppiare il numero di spire
utilizzate per formare l'induttanza L e di raddoppiare la lunghezza del cavo
RG-58 utilizzato per formare il condensatore C. In tal modo, grosso modo, si
raddoppieranno i valori di L e di C.
Infatti, si dimostra che la frequenza di risonanza di un circuito LC
parallelo vale
f=1/(2pigreco * RadiceQuadrata(LC))
Se L è espresso in henry, C in farad, da questa formula otteniamo che
f è espressa in Hz.
Per i nostri usi pratici, possiamo riscrivere questa formula in modo
un po' diverso.
Se L è espressa in microhenry, C in picofarad, la frequenza espressa in MHz
è
f(in MHz) =1000/(6,28* RadiceQuadrata( L(in uH) C(in pF) ) )
Dunque, se vogliamo passare da f=28 MHz (banda dei 10 metri) a f=14 MHz
(banda dei 20 metri), ossia se vogliamo
dimezzare f, guardando la formula capiamo che dobbiamo raddoppiare i
valori di L e di C, in modo che il prodotto che sta nella radice
quadrata si quadruplichi e quindi il valore della radice quadrata si
raddoppi.
Sotto trovate i dettagli sui valori che ho suggerito io, ma, se vi annoiate
di leggere calcoli, la parte utile del messaggio è finita qui e potete non
proseguire nella lettura.
So che esistono trappole decisamente migliori di queste, spero che qualcuno
di voi ne possa parlare rispondendo a questo messagio ma, comunque, questo è
già un interessante esercizio di autocostruzione.
Inoltre, ribadisco che mi rendo conto del fatto che QUESTI SONO SOLO CALCOLI
TEORICI.
73 de
--
Gino, IK8QQM
(american callsign K8QQM)
__________________________________________________________
DETTAGLI NUMERICI:

Sul sito
http://www.aritaranto.it/ita/antenne/trappole-per-antenne-hf.html
leggiamo che

avvolgendo 6 spire di cavo elettrico da 1,5 mm, ben serrate fra loro
su un supporto di PVC del diametro di 40mm , otteniamo un'induttanza
L=1,7 uH

e che

per realizzare il condensatore utilizziamo un pezzo di RG58, per ogni
cm di RG58 abbiamo circa 0,93 pF, allora con circa 22 cm di RG58 si
ottiene C=20pF

Con questi valori, applicando la formula di sopra otteniamo

f(in MHz) =1000/(6,28* RadiceQuadrata( 1,7 * 20 ) ) = circa 27 MHz

In realtà, per avere 28 MHz che corrispondono alla banda
radioamatoriale dei 10 metri, sarebbe meglio
L=1,6 uH C=20 pF
infatti in tal caso
f(in MHz) =1000/(6,28* RadiceQuadrata( 1,6 * 20 ) ) = circa 28 MHz
tuttavia, nella pratica è molto difficile ottenere esattamente il
valore desiderato dunque, evidentemente, con quel numero di spire di
cavo elettrico e con quella lunghezza di RG58 hanno ottenuto quei
valori di L e di C i quali comunque davano un valore di frequenza f
abbastanza vicino a quello desiderato.

Se vogliamo passare da f=28 MHz a f=14 MHz, ossia se vogliamo
dimezzare f, basta prendere i valori di L e di C del sito e raddoppiarli.

Per raddoppiare il valore di L, basta raddoppiare il numero di spire
di cavo elettrico e, per raddoppiare il valore di C, basta raddoppiare
la lunghezza di RG58.

Dunque, possiamo dire che

avvolgendo 12 spire di cavo elettrico da 1,5 mm, ben serrate fra loro
su un supporto di PVC del diametro di 40mm , otteniamo un'induttanza
L=3,4 uH

e che

per realizzare il condensatore utilizziamo un pezzo di RG58, per ogni
cm di RG58 abbiamo circa 0,93 pF, allora con circa 44 cm di RG58 si
ottiene C=40pF
In realtà, se facciamo i calcoli precisamente, è con 43 cm di RG58 che
otteniamo C=40pF, poichè
43*0,93 = 39,99 praticamente 40.

Con questi valori, applicando la formula di sopra otteniamo

f(in MHz) =1000/(6,28* RadiceQuadrata( 3,4 * 40 ) ) = poco più di 13,5 MHz

Come avvicinarci un po' di più a 14 MHz?
Prima abbiamo visto che per passare da circa 27 MHz a circa 28 MHz è
bastato diminuire un pochino L. Allora, facciamo la stessa cosa.
Il valore di L aumenta proporzionalmente con il numero di spire:
allore se con 12 spire ottenevamo L=3,4 uH
con 11 spire otteniamo circa L=3,1 uH

Con questi valori, applicando la formula di sopra otteniamo

f(in MHz) =1000/(6,28* RadiceQuadrata( 3,1 * 40 ) ) = circa 14 MHz

RICAPITOLANDO

avvolgiamo 11 spire di cavo elettrico da 1,5 mm, ben serrate fra loro
su un supporto di PVC del diametro di 40mm

e

prendiamo circa 43 cm di RG58

Ribadiamo ancora che, questi sono solo calcoli teorici. Ci vogliono comunque
sempre degli strumenti di misura per verificare i valori di L e di C
ottenuti e per verificare le prestazioni dell'antenna.

[Angelo Marcone]

Ciao,

a completamento delle informazioni di Gino IK8QQM, alcuni link util per
chi vuole approfondire il discorso delle trappole:

http://www.hamradioweb.org/forums/showthread.php?t=11001

Inoltre, le trappole tipo Mosley hanno una doppia bobina e quindi hanno
una doppia risonanza.

Questo riferimento � utile per capire come funzionano:

http://pa0fri.home.xs4all.nl/Ant/Fritzel%20trap&balun/fritzel%20trap&bal%20eng.htm


ed un articolo originale della Mosley:

http://www.mosley-electronics.com/pdf/trapdesigns.pdf

In sostanza la Mosley mise sul mercato un sistema che con una singola
struttura realizzava trappole multirisonanza che essendo realizzate in
'maniera' concentrata' risultavano pi� stabili nel tempo delle altre.
Questo perch�, non � solo importante portare le trappole a risonanza,
ma � anche necessario che questa rimanga stabile nel tempo.

Alcuni progetti usano le trappole (che non sono quindi pi� tali) in
maniera diversa (non in risonanza) insieme a linee di adattamento questo
per far si che nelle varie bande l'antenna funziona sempre su quasi
tutta la sua lunghezza. .. un esempio sono le antenne BUTTERNUT ...

Sperando di non aver annoiato.

73s de Angelo IK8VRQ

On 22/11/2013 06:50, Gino Di Ruberto [GMAIL] wrote:
> Ciao a tutti,
> vi segnalo questo articolo che spiega come realizzare delle trappole con
> mezzi molto semplici:
> http://www.aritaranto.it/ita/antenne/trappole-per-antenne-hf.html
> e vi allego anche il contenuto di questo articolo in formato PDF in modo
> che possiate archiviarvelo.
> Giorni fa un nuovo radioamatore mi ha chiesto come adattare questo
> progetto
> per un dipolo per i 20 e i 40 metri.
> Dunque, mentre il sito descrive come realizzare trappole risonanti
> per la banda dei 10 metri, in tal caso siamo interessati a trappole
> risonanti per la banda dei 20 metri.
> Come modificare il progetto?

> Ricordiamo che una trappola non � nient'altro che un circuito LC

> parallelo,
> ossia un circutito formato da un'induttanza L e un condensatore C
> messi in

> parallelo. Ad una certa frequenza f, che � la frequenza di risonanza (in
> realt� per l'LC parallelo si parla di "antirisonanza"), il circuito

> assume
> impedenza infinita, impedendo alle correnti di superare la trappola,

> cos� la
> lunghezza dell'antenna viene "interrotta" e l'antenna pu� funzionare
> sulla
> frequenza desiderata pur essendo pi� lunga.

> Bene, a prescindere dal fatto che E' SEMPRE MEGLIO AVVALERSI DI OPPORTUNI
> STRUMENTI per misurare i valori di L e di C e della frequenza di
> risonanza,
> vediamo come "comportarsi con la matematica" almeno in modo teorico.
> Io gli ho consigliato, grosso modo, di raddoppiare il numero di spire
> utilizzate per formare l'induttanza L e di raddoppiare la lunghezza
> del cavo
> RG-58 utilizzato per formare il condensatore C. In tal modo, grosso
> modo, si
> raddoppieranno i valori di L e di C.
> Infatti, si dimostra che la frequenza di risonanza di un circuito LC
> parallelo vale
> f=1/(2pigreco * RadiceQuadrata(LC))

> Se L � espresso in henry, C in farad, da questa formula otteniamo che
> f � espressa in Hz.

> Per i nostri usi pratici, possiamo riscrivere questa formula in modo
> un po' diverso.

> Se L � espressa in microhenry, C in picofarad, la frequenza espressa
> in MHz
> �

> f(in MHz) =1000/(6,28* RadiceQuadrata( L(in uH) C(in pF) ) )
> Dunque, se vogliamo passare da f=28 MHz (banda dei 10 metri) a f=14 MHz
> (banda dei 20 metri), ossia se vogliamo
> dimezzare f, guardando la formula capiamo che dobbiamo raddoppiare i
> valori di L e di C, in modo che il prodotto che sta nella radice
> quadrata si quadruplichi e quindi il valore della radice quadrata si
> raddoppi.
> Sotto trovate i dettagli sui valori che ho suggerito io, ma, se vi
> annoiate

> di leggere calcoli, la parte utile del messaggio � finita qui e potete

> non
> proseguire nella lettura.
> So che esistono trappole decisamente migliori di queste, spero che
> qualcuno
> di voi ne possa parlare rispondendo a questo messagio ma, comunque,

> questo �
> gi� un interessante esercizio di autocostruzione.

> Inoltre, ribadisco che mi rendo conto del fatto che QUESTI SONO SOLO
> CALCOLI
> TEORICI.
> 73 de
> --
> Gino, IK8QQM
> (american callsign K8QQM)
> __________________________________________________________
> DETTAGLI NUMERICI:
>
> Sul sito
> http://www.aritaranto.it/ita/antenne/trappole-per-antenne-hf.html
> leggiamo che
>
> avvolgendo 6 spire di cavo elettrico da 1,5 mm, ben serrate fra loro
> su un supporto di PVC del diametro di 40mm , otteniamo un'induttanza
> L=1,7 uH
>
> e che
>
> per realizzare il condensatore utilizziamo un pezzo di RG58, per ogni
> cm di RG58 abbiamo circa 0,93 pF, allora con circa 22 cm di RG58 si
> ottiene C=20pF
>
> Con questi valori, applicando la formula di sopra otteniamo
>
> f(in MHz) =1000/(6,28* RadiceQuadrata( 1,7 * 20 ) ) = circa 27 MHz
>

> In realt�, per avere 28 MHz che corrispondono alla banda

> radioamatoriale dei 10 metri, sarebbe meglio
> L=1,6 uH C=20 pF
> infatti in tal caso
> f(in MHz) =1000/(6,28* RadiceQuadrata( 1,6 * 20 ) ) = circa 28 MHz

> tuttavia, nella pratica � molto difficile ottenere esattamente il

> valore desiderato dunque, evidentemente, con quel numero di spire di
> cavo elettrico e con quella lunghezza di RG58 hanno ottenuto quei
> valori di L e di C i quali comunque davano un valore di frequenza f
> abbastanza vicino a quello desiderato.
>
> Se vogliamo passare da f=28 MHz a f=14 MHz, ossia se vogliamo
> dimezzare f, basta prendere i valori di L e di C del sito e raddoppiarli.
>
> Per raddoppiare il valore di L, basta raddoppiare il numero di spire
> di cavo elettrico e, per raddoppiare il valore di C, basta raddoppiare
> la lunghezza di RG58.
>
> Dunque, possiamo dire che
>
> avvolgendo 12 spire di cavo elettrico da 1,5 mm, ben serrate fra loro
> su un supporto di PVC del diametro di 40mm , otteniamo un'induttanza
> L=3,4 uH
>
> e che
>
> per realizzare il condensatore utilizziamo un pezzo di RG58, per ogni
> cm di RG58 abbiamo circa 0,93 pF, allora con circa 44 cm di RG58 si
> ottiene C=40pF

> In realt�, se facciamo i calcoli precisamente, � con 43 cm di RG58 che
> otteniamo C=40pF, poich�

> 43*0,93 = 39,99 praticamente 40.
>
> Con questi valori, applicando la formula di sopra otteniamo
>

> f(in MHz) =1000/(6,28* RadiceQuadrata( 3,4 * 40 ) ) = poco pi� di 13,5
> MHz
>
> Come avvicinarci un po' di pi� a 14 MHz?
> Prima abbiamo visto che per passare da circa 27 MHz a circa 28 MHz �