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IV3PRK Pierluigi “Luis” Mansutti
160 Meters: DXing on the Edge
The Waller Flag - antenna per ricezione.
Dettagli costruttivi
Questa antenna è stata ideata e sviluppata a Miami da Doug Waller, NX4D, che le ha dato il nome, e da Jose Carlos, N4IS, che ha fondato la compagnia “Top-Beam” per la realizzazione commerciale di diverse diverse versioni, con sistemi riceventi completi di filtri e preamplificatori di altissima qualità, ma troppo costosi e.…. recentemente (Novembre 2024), JC mi ha comunicato la chiusura l'attività.
Tuttavia, sia Doug che Jose Carlos sono vecchi amici e mi hanno fornito generosamente ogni informazione e supporto per la costruzione della mia Waller Flag, soprattutto, dopo aver esaminato cosa c'era di errato nella prima realizzazione di qualche anno prima, pubblicata sul mio sito come “not performing WF”, installata su un vecchio traliccio di ferro senza badare ai problemi del “common noise”.
Così, iniziai facendomi costruire da un mio amico di Gemona un traliccetto in alluminio (12 metri) con la base isolata da terra; quindi ho acquistato da un magazzino surplus un robusto mast in vetroresina di 60 mm. di diametro. Per il boom ho utilizzato quello in alluminio ( 8,2 metri) di una vecchia yagi per i 10 metri, atto a contenere e schermare le linee di sfasamento, ed isolato dalla struttura verticale e da terra.
Da Mouser ho acquistato dei piccoli contenitori in alluminio ed in plastica della Hammond per sistemarvi i trasformatori, il combinatore centrale e le resistenze di carico, come visibile nella foto sottostante.
Questi sono tutti i dettagli:
Resistenze di carico L1 e L2: da un gruppo di diverse resistenze Allen Bradley da 2 watt di 1000 e di 180 ohm, ho selezionato due combinazioni in serie-parallelo che dessero il valore di 580 ohm per L1, sul loop anteriore, e di ohm per L2, sul loop posteriore.
Trasformatori T1 e T2: ho utilizzato i nuovi toroidi binoculari della Fair-Rite allungati (2873006802), con 5 spire sul primario e 2 spire sul secondario, per un rapporto d'impedenza di 6:1 fra T1 e T2, come calcolato.
Balun combinatore centrale T3: rapporto d'impedenze 1:1, quindi 2 spire sul primario e 2 spire sul secondario attraverso un binoculare allungato (Fair-Rite 2873006802).
Linee di sfasamento FL1 e FL2: dato che non ho trovato, a un prezzo ragionevole, i pochi metri del Belden Twinax consigliato (cavo coassiale bilanciato da 100 ohm), ho usato due pezzi di RG58 da 50 ohm uniti in parallelo per ottenere la stessa impedenza. Alle estremità delle linee, le calze sono saldate fra loro ed al boom, che diventa una seconda schermatura. Dal lato del combinatore, entrambe le linee sono avvolte su un toroide FT240-31 (Fair-Rite 2631803802) quali common mode chokes; 15 spire di doppio cavo RG58 possono passare su questo toroide, per una lunghezza di m. 2,60 che deve essere aggiunta a quella calcolata per le due linee di sfasamento. Quindi, FL1 diventa di m. 7,20 e FL2 di m. 6,70, per mantenere la differenza di mezzo metro fra loro. Vedi le procedure di calcolo su questa pagina.
Al punto della giunzione a T , troviamo l'impedenza di 50 ohm, ma bisogna prestare
attenzione alla fase corretta: incrociare i fili “una volta sola” per ottenere il necessario sfasamento di 180 gradi fra i due loop. Questo è lo schema della mia Waller Flag, con tutte le dimensioni in metri:
Uno dei colpevoli del precedente tentativo fallito con la WF stava nei loop: metà formati da tubi in alluminio e metà da fili di rame. Doug e JC mi raccomandarono di tenere lo stesso materiale e sezione, quindi ho usato normale filo da impianti elettrici di 1 mm. attaccato ai tubi di vetroresina. Ho acquistato su Internet otto canne da pesca economiche di 5 metri, ed utilizzato le prime tre sezioni, da 29 a 16 mm. di diametro. Le ho fissate alle vecchie staffe di alluminio del boom tramite gli ottimi collari in plastica “Stauffer” disponibili in diverse misure nei negozi di idraulica. Due grossi (per tubi da 60 mm.) li ho usati per fissare il boom al mast in vetroresina; se lo avessi saputo prima, avrei potuto usare un normale mast in acciaio, essendo assicurato l'isolamento dal boom.
La feedline è costituita da un cavo coassiale di 50 ohm a doppia schermatura “Messi & Paoloni Ultraflex 7”, ponendo la massima cura per evitare i problemi del “common mode noise” tramite “chokes” o impedenze di arresto realizzate con il nuovo materiale “31”. Il CMC realizzato su grosso toroide FT240-31 può contenere 15 spire di tale cavo, e io ne ho installati dieci, sia sul cavo coassiale che su quello di controllo del rotore: all'uscita dall'antenna, alla base del traliccio, all'entrata bella casa, e nello shack; ovunque connesso ad un picchetto di terra da m. 1,80.
È inutile impiegare l'alta impedenza dei CMC per bloccare la RF con il noise che scorre sulla calza del cavo coassiale, se poi non le forniamo una via d'uscita per scaricarsi a terra. E, attenzione: questo vale per l'efficienza di qualsiasi antenna ricevente !
All'inizio avevo inserito alla base del traliccio anche un robusto preamplificatore Norton da 10 dB, ma mi accorsi che, più che il segnale, amplificava il rumore, per cui l'ho subito tolto.
Uno si potrebbe preoccupare del segnale troppo basso (-55 dB) in uscita dalla Waller Flag, ma - lo ripeto - la cosa più importante è mantenerlo privo del famigerato “common noise”. Le foto qui sopra mostrano i miei grossi toroidi FT240-31 con le 15 spire di cavo coassiale, che uso quali “Common Mode Chokes", alla base del traliccio e all'ingresso dello shack (qui ci sono anche gli stessi CMC sui cavi che vanno alle BOG o altre antenne in ricezione.
Un ultimo choke dello stesso tipo si trova nella stazione radio, davanti al preamplificatore di KD9SV con BF998 x 5, che è più che sufficiente con il suo guadagno variabile di 50 dB, generalmente tenuto a metà corsa , ed il basso rumore, a cavare i segnalini DX …grazie Gary!
Luis IV3PRK Dicembre 2016