Antenna a dipolo
Una antenna a dipolo, nelle telecomunicazioni, è il più semplice tipo di antenna per le comunicazioni radio, costituita da due bracci uguali aperti realizzati con un conduttore elettrico lineare su cui scorrono le correnti elettriche che irradiano il campo elettromagnetico a distanza.
E' un’antenna bidirezionale composta da due bracci lunghi 1/4λ orizzontali, con impedenza tipica di 73ohm. Quindi per collegarla al trasmettitore è bene interporre un BalUn sia per adattare l'impedenza, sia per portare da bilanciato (dipolo) a sbilanciato (cavo schermato).
Per avere un'antenna con impedenza vicina ai 50ohm, si usa porre il dipolo a V invertita (Inverted V Antenna).
Se a un dipolo colleghiamo un trasmettitore, nelle due direzioni di 0 e 180° verrà irradiata la massima potenza, mentre lateralmente nelle due direzioni di 60° e 300° il segnale verrà irradiato con una attenuazione di circa 6 dB.
A 90° e 270° si ha l'attenuazione massima.
Per calcolare la lunghezza dei bracci del dipolo bisogna innanzitutto calcolare la lunghezza d'onda, data dalla formula: Velocità delle luce / frequenza.
La velocità della luce è pari a 300.000 Km/sec., quindi semplificando diventa: 300 / f (dove f è la frequenza in Mhz).
Esempio: dipolo per frequenza 7Mhz
300/7 = 42,85 metri di lunghezza d'onda
La lunghezza d'onda in metri non è sufficiente al calcolo della lunghezza del braccio del dipolo, a questa bisogna tener conto del fattore k e del fattore di velocità.
Per semplificare e trovare velocemente la lunghezza del braccio si possono utilizzare le seguenti formule:
- per il dipolo posto in orizzontale L = 142,59 / f / 2
- per il dipolo posto a V invertita a 90° L = 141,2 / f / 2
- per il dipolo posto a V invertita a 120° L = 141,9 / f / 2
Esempio: dipolo orizzontale per frequenza 7Mhz 142,59/7/2 = 10,185 metri di lunghezza di un singolo braccio
Esempio: dipolo a V invertita a 90° per frequenza 7Mhz 141,2/7/2 = 10,09 metri di lunghezza di un singolo braccio
Esempio: dipolo a V invertita a 120° per frequenza 7Mhz 141,9/7/2 = 10,14 metri di lunghezza di un singolo braccio
Di seguito il calcolatore automatico:
Lunghezza totale del dipolo orizzontale (λ/2) in metri:
Lunghezza braccio del dipolo orizzontale in metri: ?
Lunghezza braccio del dipolo a V invertita 120° in metri: ?
Lunghezza braccio del dipolo a V invertita 90° in metri: ?
Lunghezza braccio del dipolo a V (cornuta) in metri: ?
Consigli utili
Dopo che avrete calcolato la lunghezza dei due bracci a 1/4λ, aggiungete sempre qualche cm in modo da poterla accordare tagliandola.
Per realizzare dei bracci orizzontali molto lunghi non usate mai un filo di rame rigido, perchè questo tende più facilmente ad allungarsi sotto trazione e sotto il peso della neve o del ghiaccio, quindi meglio usare del filo a trecciola.
Non occorrono sezioni di cavo particolarmente grosse, anche 0,75mmq va bene per corte distanze, 2,5mmq per distanze più lunghe in modo che sia meccanicamente più robusto. (La sezione dipende anche dalla potenza applicata... ma questo lo sapete!).
Bibliografia: Wikipedia antenna a dipolo, Le Antenne - Riceventi e Trasmittenti - (Giuseppe Montuschi).