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Un prototipo di antenna

Tra tutte le inquadrature che potevo scegliere per descrivere quest'antenna, la seguente è la peggiore poiché non mostra i 25m di rame avvolti attorno al disco di Betulla...pazienza, lascio spazio all'immaginazione.
Una premessa è d'obbligo: non so proprio niente di antenne, ne tanto meno di quello che sto facendo, ma qualcosa di buono sono riuscito ad ottenere...


Tutto è partito quando ho pensato di raccogliere un pò di idee in rete per migliorare la ricezione del segnale emesso dal mio rocchetto, ho scoperto che pochi OM americani usano ancora trasmettere con  apparecchi simili al mio e li chiamano "spark-gap transmitter". A questo proposito invito a dare un'occhiata qui.
Tra quello che ho capito dai sacri testi dei radioamatori, posso riportare alcuni concetti:
- Le antenne che hanno la forma di induttanze avvolte in aria (Loop antennas) raccolgono la componente magnetica delle onde in arrivo.
- Il segnale ricevuto da questo tipo di antenne è perciò scarsamente interessato da disturbi di tipo elettrico vicini, questo si traduce in una migliore riconoscibilità del segnale.

In rete a farla da padrona è un tipo di antenna a singolo loop, di grande diametro e chiusa su un condensatore variabile ad alto voltaggio. Io però non potevo imbarcarmi in un'altra costruzione importante senza aver fatto prima almeno un tentativo, così ho riciclato alcuni pezzi del alternatore eolico e mi sono dotato di una piccola antenna (che non ho ancora capito come chiamare).
La sua struttura ricorda quelle a telaio, ma non è ne rombica ne a spirale, ma non è neanche un vero e proprio loop, ma soprattutto cosa ancor più strana, riesco ad ottenere buoni risultati solo collegandola in serie tra un'antenna filare e la terra.

La radio portatile a transistor è lo strumento ideale per verificare l'efficacia di un'antenna loop, infatti se ci sintonizziamo sulle giuste frequenze, è possibile notare un notevole incremento del volume del segnale quando la radio è posta frontalmente all'antenna.

Rimane ora un'ultimo problema da risolvere, dotarsi di uno strumento affidabile per calcolare la reale induttanza dell'antenna e recuperare il giusto condensatore variabile che dovrebbe avere un'escursione dai 10 ai 600pF...auguri!

E' l'ora di tirare le somme

Rocchetto a induzione

------------------------------GENERALI------------------------------
Tempo impiegato:
    - Realizzazione: 1mese (Luglio)
    - Telegrafia: 1mese (Agosto)
Dimensioni: 430mm x 54mm ø
Peso: 2,7kg
-----------------------------STRUTTURA-----------------------------
Nucleo in fil di ferro:
    - Peso: 0,8kg
    - Riluttanza magnetica: ?
    - Diametro: 34,25mm
    - Lunghezza: 365mm
Isolamento in film di poliestere:
    - Spessore: strati da 2x25μm
    - Rigidità dielettrica: __kV/mm
Avvolgimento primario:
    - Strati: 2 x 270 spire (media)
    - Filo: 1mm ø doppio isolamento
    - Resistenza: 1,4Ω (0,6+0,8)
    - Induttanza: 4,5mH ?
    - Ampere-spire/cm: 10*A
Avvolgimento secondario:
    - Strati: 15 x 1200 spire (media)
    - Filo: 0,25mm ø doppio isolamento
    - Resistenza: 992Ω
    - Induttanza: __H
    - Ampere-spire/cm: 40*A

--------------SPECIFICHE ELETTROTECNICHE--------------
Rapporto prim/sec: 1:66
Fattore di potenza in AC: 0,_
In: 15V DC 20W                 -> Out: 15kV pulsanti
In: 18V DC 300W (+40,8mF)     -> Out: 40kV pulsanti
In: 230V AC __W             -> Out: ZzoT (salda tutto)

Proto-stazione telegrafica

Un first attempt, ma forse anche l'unico, di mettere assieme un pò di cose HV per comunicare via etere.
Come ben sapete per un telegrafo come si deve c'è bisogno di:
- Una frequenza, e possibilmente un banda selettiva
- Uno scintillatore, o per dirla facile scariche a comando
- Un tasto il più originale possibile, basta che funzioni
- Un'antenna trasmittente e un apparecchio ricevente
In realtà la lista è molto più lunga, e comprende soprattutto molta pazienza e minuzia nel isolare le parti sensibili da terra, dei condensatori very strong artigianali come piacciono a me, un misuratore di frequenza per calibrare i circuiti oscillanti che ovviamente mi manca, e importanti ma meno interessanti attenzioni.

Un'idea su quale sia la frequenza di lavoro di questo circuito cel'ho, ma impallidisce di fronte alla larghezza di banda che copre questa trasmittente...
Si può affermare senza timore che la potenza per KHz irradiato è prossima a 10mW, e se aggiungo che la banda è pressocchè centrata sui 300KHz capite bene che si può gridare "al miracolo" quando la mia piccola radio a transistor riesce a captarne il segnale oltre il cancello di casa.

Ad ogni modo non voglio annoiare troppo quindi vi mostro qualcosa che si spiega da solo: ecco a voi come si presenta (anche se in posa) una stazione trasmittente telegrafica "spark-gap" fatta in casa!










Infine riporto il video dello scintillatore usato in "modalità automatica" non è proprio come i fantastici rotary spark-gap, la frequenza della portante è tutt'altro che alta e regolare, lo considero comunque un passaggio istruttivo, almeno adesso ho un'idea precisa delle temperature che raggiungono gli elettrodi tra archi elettrici! Buona visione e grazie per l'attenzione.


IL Rocchetto di Ruhmkorff - video

Allego il breve filmato d'introduzione disponibile su youtube.


In questa prima parte è possibile vedere le prime scariche generate dalla bobina grazie all'interruttore meccanico.
Appena avrò finito il resto, pubblicherò la seconda parte con il rocchetto assemblato e molto probabilmente, con molti altri strati di avvolgimento secondario.
Per ora infatti si rivela utile "solamente" come telegrafo trasmittente.

Rocchetto in costruzione 3

Piccolo aggiornamento, dopo 10 strati di avvolgimento secondario, il rocchetto appare così:


E il tempo per completare uno strato si è ridotto a un'ora... intanto il peso in rame è arrivato a 0,75Kg che cominciano a diventare soldi!
La resa in CA comincia a farsi interessante, dai miei test sembra che ci sia un guadagno di 55-60V ad ogni strato realizzato partendo da una tensione sul primario di 14V, per un totale, a lavoro finito, di 1200V.
Devo ricordare tuttavia, che il funzionamento in CA (50Hz) non ha nulla a che vedere con quello a corrente continua pulsante, mentre nel primo caso c'è una gran reattanza del nucleo alla variazione di flusso riducendo di molto il passaggio di corrente, nel secondo caso la questione diventa "disruptiva" con conseguenti picchi di tensione che dai conti dovrebbero arrivare a 40KV


Vicino al giro di scotch blu si possono vedere alcuni capi del filo, uno per strato.

Rocchetto in costruzione 2

Cambio di rotta, meglio il filo da 0,25mm con doppio isolamento, soprattutto perchè ho preso in prestito la bobina da 16 kg e posso fare addirittura tutto il secondario senza tagliare il filo. Oh, sossoldi... i 400g del primario li ho pagati 11€.
Per il momento sono arrivato a completare 2 strati del secondario da 1000 spire ciascuno, tutto a mano, quasi 2 ore per ciascuno...ecco le foto:

Rocchetto in costruzione

Alcune foto del rocchetto in costruzione, come si vede il primario è già completato, è caratterizzato da due strati di avvolgimento con filo da 1 mm per un totale di 470 spire avvolte a mano...
Il bello deve ancora venire però, il secondario infatti sarà composto da 20 strati di avvolgimenti con filo da 0,20 mm per un totale di almeno 20000 spire.