Progetti

Antenna Loop Magnetico

In questo articolo proporrò un antenna alternativa alle classiche filari, l’antenna in oggetto è l’antenna a Loop Magnetico, composta nelle sue parti principali da un anello metallico rigido e da un condensatore variabile di accordo, per il funzionamento sfrutta la componente magnetica del segnale radio.
E’ un antenna che ha una bassa efficienza ma al contempo è molto piccola rispetto alla lunghezza d’onda sulla quale la si vuol far lavorare (circa 1/10), il suo lobo di radiazione è alto, ciò non la rende ideale per i DX ma sicuramente adatta a collegamenti a distanza minore, va bene insomma per i collegamenti nazionali, inoltre ha una certa direttività.

Questa antenna è definita “sintonica” ossia va sintonizzata per ogni frequenza di interesse, ha quindi una larghezza di banda molto stretta e necessita di ri-sintonizzazione ad ogni variazione della frequenza di ricezione e\o trasmissione.
Il particolare “fattore Q” stretto, ossia la sua stretta larghezza di banda che solitamente si attesta sui 10kHz, che può essere sfruttato a nostro vantaggio per eliminare fonti di disturbi, ad esempio il rumore prodotto da inverter (pannelli solari, illuminazione, ecc) unito ai punti di nullo del lobo di radiazione.

Come detto, le dimensioni sono molto più contenute rispetto alle già note antenne filari, come la windom, long-wire o i dipoli. Possono essere impiegate anche in trasmissione con particolari accorgimenti tecnici⚡.
L’antenna è un grande circuito risonante LC, ove l’induttore è composto dall’anello e la capacità dal condensatore variabile dell’ordine dei centinaia di picoFarad.

La scomodità di questa antenna è che necessita di ri-accordo al variare della frequenza anche di pochi kHz, non va molto d’accoro con SWL che “scarrellano” su e giù per le frequenze, è più per chi si sintonizza su una frequenza FT8 e ci resta per ore, o a chi si fissa su una frequenza in 40 Mt e resta in ascolto. Un efficace trucco per trovare l’accordo è ascoltare l’intensità del rumore di fondo, più è forte, più l’antenna è in sintonia; comunque, sono stati presentati da alcuni radioamatori progetti di accordo elettromeccanico del condensatore delle antenne loop con Arduino, sul web è possibile trovare diversi progetti.

Autocostruzione Antenna Loop Magnetica

Costruire un antenna Loop Magnetica non è proprio semplice, richiede molta precisione, tutt’al più se la si vuole anche far trasmettere, a causa delle elevate tensioni che si generano ai capi del circuito LC, occorrerà per le antenne trasmittenti che la tensione di isolamento del condensatore variabile sia elevata, nell’ordine di qualche kV, per le antenne da usare per la sola ricezione vanno bene i condensatori variabili delle vecchie radio d’epoca a valvole (per esperienze personale, gia con 5W fanno scintille).

Vi riporto un progetto di antenna loop magnetica che ho personalmente realizzato, è una modifica/personalizzazione di questa: http://iw3hzx.altervista.org/Antenne/LOOPHF/Loophf.htm riceve da circa 1MHz fino a oltre 30MHz, saranno necessari:

Magnetic Loop Antenna con stub

Loop magnetico con stub

  • Condensatore variabile 500pF
  • Tubo PVC, 2 metri almeno, Ø 50mm, per impianti elettrici o idraulici
  • Tubo di rame da impianto idraulico, lungo 3 metri e sezione 10mm
  • Connettore RF da pannello, come vi fa più comodo BNC, PL, ecc
  • Spezzone di cavo RG213

Il connettore di antenna va collegato con il polo caldo allo STUB, lungo circa 30cm a sua volta connesso alla sua estremità con il loop, mentre la massa va connessa direttamente sul loop.

Loop Magnetico con contro-loop

  • Condensatore variabile 500pF
  • Tubo PVC, 2 metri almeno, Ø 50mm, per impianti elettrici o idraulici
  • Tubo di rame da impianto idraulico, lungo 3 metri e sezione 10mm
  • Connettore RF da pannello, come vi fa più comodo BNC, PL, ecc
  • 30cm di cavo RG58 o antenna TV

Nella versione con il contro-loop, il connettore va connesso ai capi del contro-loop, di diametro circa 20cm distanziato di 2 cm dal loop principale, questa variante è un po’ più complessa.

Antenna loop magnetico con contro-loop

Il tubo di rame non va sezionato, va passato per interno nel supporto in PVC, e chiuso ad anello tramite il condensatore variabile.

Approfondimenti ed altri progetti

Di questa tipologia di antenna (ad anello o loop), ne sono derivate alcune varianti che però verranno trattate in questa pagina per sommi capi:

  • Small Loop, sono un gruppo di antenne di dimensioni molto piccole rispetto alla lunghezza d’onda che devono ricevere, sono composte da un anello formato da molti giri di conduttore isolato o smaltato. Sono in pratica le antenne che troviamo fornite con i sintonizzatori AM per HiFi, o quelle che troviamo entro-contenute nelle radioline per Onde Medie, composte rispettivamente da un filo isolato avvolto su supporto plastico e da un filo smaltato avvolto su bacchette di ferrite.
  • Antenne loop attive (da non confondere!), sono antenne non sintoniche composte da un anello, ai quali capi è connesso un circuito attivo che ne amplifica il segnale elettrico, ne esistono diversi tipi commerciali, sicuramente avrete sentito parlare della diffusa MLA30, approfondita nella pagina di questo sito.
  • Antenne Halo, sono molto simili come forma ma l’anello non è chiuso, sono in realtà dipoli con bracci incurvati senza contatto, non vi è nemmeno alcun condensatore di accordo, non possono quindi essere definite antenne sintoniche, sono una via di mezzo tra antenne loop e dipoli, la loro risonanza è in funzione della lunghezza dei bracci.

Siti di riferimento e fonti

https://en.wikipedia.org/wiki/Loop_antenna
https://www.66pacific.com/calculators/full-wave-loop-antenna-calculator.aspx
https://www.changpuak.ch/electronics/Loop-Antenna-Calculator.php
https://miguelvaca.github.io/vk3cpu/magloop.html

Il mio progetto deriva da questo: http://iw3hzx.altervista.org/Antenne/LOOPHF/Loophf.htm
segnalo inoltre i progetti di Ivo I6IBE:
http://www.radioamatoripeligni.it/i6ibe/loop/loop.htm
http://www.radioamatoripeligni.it/i6ibe/loopflat/loopflat.htm
http://www.radioamatoripeligni.it/i6ibe/loopvuhf/loopvuhf.htm

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