BIG WHEEL (432 Mhz)

Fra le antenne più originali ed allo stesso tempo interessanti,non si può fare a meno di citare la BIG WHEEL o "GRANDE RUOTA".Quest'antenna,ideata negli anni '50 e molto in voga negli anni '70 assieme alla Halo,è costituita da tre loop orizzontali ad onda intera (è simile ad un trifoglio,come si vede dalle foto),in parallelo nonchè in fase e posizionati a 120° fra loro,coprendo così una circonferenza "virtuale".Nel nostro caso,viste le ridotte dimensioni,la rinomineremo LITTLE WHEEL o "PICCOLA RUOTA",ma il principio di funzionamento è il medesimo.Lo spunto per realizzare quest'antenna  l'ho trovato sul sito di Zack Clobes (W0ZC) ,con la differenza che ho modificato lo stub,sostituendo la sbarretta fissa con una vite,rendendolo a mio avviso molto più pratico.

Le sue principali caratteristiche sono :

POLARIZZAZIONE ORIZZONTALE
OMNIDIREZIONALITA'
DISCRETO GUADAGNO ATTORNO AI 2,8 dbD
LARGHEZZA DI BANDA ATTORNO A 2 MHZ
ROS MOLTO FACILE DA REGOLARE MEDIANTE LO STUB
PESO ED INGOMBRO MINIMI (ADATTA QUINDI PER L'ATTIVITA' SSB IN PORTATILE OPPURE ATV)

 a mio avviso risulta dunque essere il modello più performante per quanto riguarda le antenne omnidirezionali a polarizzazione orizzontale,superata solo dallo SLOT ALFORD (5 dbD),che però è di difficile realizzazione.

ELENCO MATERIALE OCCORRENTE :

N°3 SPEZZONI DI FILO DI RAME O DI QUALSIASI ALTRO MATERIALE CONDUTTORE SALDABILE, DI DIAMETRO 2 MM² E LUNGHEZZA PARI A CIRCA 69 CM,(SI PUO' USARE ANCHE DEL FILO ELETTRICO CON L'ISOLAMENTO IN PLASTICA) MA DEVE ESSERE TASSATIVAMENTE RIGIDO PERCHE' DEVE AUTOSOSTENERSI
N°2 BASETTE IN VETRONITE (QUELLE PER I CIRCUITI STAMPATI) ,A SINGOLA FACCIA,AVENTI DIMENSIONI 3 CM x 4 CM
N°1 SPEZZONE DA 15 CM O PIU' DI RG 58
N°1 PL-259 O ANCORA MEGLIO UN CONNETTORE N
N°1 VITE DIAMETRO 2 MM / LUNGH 30 MM, CON N° 3 DADI
N°1 VITE DIAMETRO 2 MM / LUNGH 25 MM, CON DADO
N°1 ISOLATORE CILINDRICO IN PLASTICA DA 1,3 CM DI LUNGHEZZA (IO HO UTILIZZATO IL DIELETTRICO DELL' RG 213)

ASSEMBLAGGIO :

Tagliare le due basette in vetronite come da disegno,forarle nei punti indicati ed isolare elettricamente i due fori dove si avviterà l'isolatore,(operazione da me eseguita asportando il rame con un taglierino,seguendo la sagoma di due quadratini.
Tagliare i tre spezzoni di filo di rame di lunghezza pari alla lunghezza d'onda che ci interessa,stagnandone i terminali.Nel caso nostro, supponendo di voler  addottare il centro banda a 432.200 Mhz (centro banda attività SSB), avremo :  λ=(300000/432200)=69,4 cm. Mi raccomando, cercate di essere precisi.
Segnare sulle due basette le tre piazzole,in modo che formino fra loro angoli di 120° circa (valore non critico),stagnandole abbondantemente.
Inserire la vite passante più lunga (lo stub) con relativi dadi e rondella,ed altrettanto dicasi per il distanziatore.Le due basette devono presentare la faccia in rame verso l'esterno.
Modellare i tre loop come in Fig. 2,realizzando cioè dei triangoli con base lunga λ/2=34,7 cm e cateti lunghi λ/4=17,4 cm ,saldandoli poi come illustrato sullo schema in alto.
Saldare lo spezzone di RG 58,spellandolo per circa 2 cm, fissando la calza sulla basetta inferiore,ed il centrale su quella superiore in prossimità del foro.
Regolare la posizione dei dadi sulla vite lunga da 3 cm ,in modo da far si che le due basette distino fra loro circa 1,3 cm.
Stringere il tutto e fissare l'insieme su di un palo in PVC o legno mediante una staffetta (la si può agganciare sulla vite dello stub) .

Foto 1 (Le due basette con relativi fori)

Foto 2 (I tre loop)

Foto 3 (Saldatura della calza dell'RG 58)

Foto 4 (Saldatura del polo centrale dell'RG 58)

Foto 5 (Assembliamo il tutto)

Foto 6 (Ecco alla fine come appare la Big Wheel)

Foto 7 (E queste sono le sue dimensioni reali)

CONCLUSIONI :

Una volta assemblato il tutto,se non avete commesso errori grossolani,dovreste trovare un valore accettabile di ROS,al max. 1,5 nella banda che va da 431,8 Mhz a 433,8 Mhz (nel mio caso ho riscontrato un valore di ROS accettabile pari a 1,3 a 432,200 Mhz, centro banda SSB).Se così non fosse,bisognerà agire sullo STUB (la vite più lunga per capirci,che serve ad adattare l'impedenza),svitando o avvitando i tre dadi in modo da avvicinare o allontanare le due basette,ma sempre allentando o stringendo di pochi mm per volta,e se proprio non dovesse bastare,potete provate ad accorciare di qualche mm i tre loop.Questa operazione si rende necessaria in quanto ogni singolo loop presenta un'impedenza di 36 Ohm,ed essendo i tre loop posti in parallelo,l'impedenza complessiva sarà pari a 12 Ohm.In ogni caso,chi non volesse utilizzare la vite,può tranquillamente sostituirla con una sbarretta in rame di uguale lunghezza.Nelle prime realizzazioni avevo utilizzato anche un connettore SO-239, (già di suo non ottimale,visto che sarebbe preferibile il tipo N), saldato direttamente sulla basetta inferiore,ma in seguito a numerose verifiche ho dovuto scartare questa soluzione,in quanto l'antenna risultava praticamente impossibile da tarare,con ROS molto elevati : ne deduco che,dovendo utilizzare per il suo fissaggio una superficie delle basetta molto più grande (inizialmente 5 cm x 5 cm),in qualche modo andavo a modificare l'impedenza dell'intero circuito,facendolo risuonare a frequenze al di fuori del range ottimale.Relativamente alla potenza applicabile e alla larghezza di banda,queste sono ovviamente in funzione della sezione del conduttore utilizzato e comunque ho testato il tutto con circa 20 watt senza riscontrare anomalia alcuna,confermando inoltre la larghezza di banda di 2 Mhz.Fino ad ora non ho ancora potuto effettuare prove sul suo effettivo funzionamento,ma quanto prima,magari in occasione di qualche contest,conto di riuscirci.L'antenna è realizzabile anche in versione 2 mt ,in questo caso i tre spezzoni di filo saranno lunghi ciascuno 2,08 m (per la frequenza di 144,300 Mhz) : ovviamente l'ingombro sarà più elevato,ma per il resto non dovrebbe cambiare nulla dal punto di vista realizzativo,se non il provare ad escogitare un sistema di ancoraggio più robusto per i loop (il semplice stagno non garantirebbe un'adeguata tenuta,visto che il peso da sopportare risulterebbe di gran lunga più grande) e provare magari a distanziare a 2 cm le basette.Volendo si può aumentare ulteriormente il guadagno creando uno stack d'antenne (o array),cioè accoppiandone due o più (generalmente viene usato un accoppiatore con cavo coassiale misto 50/75 ohm).Nel caso si volesse realizzarlo con due,le si dovrebbe allineare orizzontalmente,distanziandole fra loro di 5/8 λ,ed in tal caso il guadagno complessivo salirebbe attorno ai 4-5 dB.Un'altra alternativa (con una sola Big Wheel) prevede l'impiego di una superficie metallica (di dimensioni pari all'ingombro massimo) da utilizzarsi come riflettore e che andrà posizionata sotto l'antenna a circa 0,2 λ,(parallelamente ad essa,agganciata sul palo di sostegno),ed in tal caso si dovrebbe riuscire a superare i 3 dbD.