Come calcolare e progettare un dipolo per ricezione e trasmissione radio

L'antenna a dipolo è una delle più semplici da realizzare ed è molto utile sia nella didattica che nella pratica. Si tratta di uno spezzone di cavo elettrico, di dimensione pari alla metà della lunghezza d'onda di interesse e al cui centro viene inserito il cavo coassiale detto di discesa che conduce il segnale fino al ricevitore. Nella seguente guida verrà spiegato brevemente come calcolare e costruire un dipolo per ricezione e trasmissione di segnali radio con un software didattico gratuito.

• Cavo elettrico e cavo coassiale
• Programma "Mmana-Gal"

Quando si intende realizzare un antenna a dipolo può tornare utile l'impiego di un programma che ci guidi nel calcolo. Senza andare a cercare software professionali complessi ci si può avvalere di un semplice programma didattico come https://hamsoft.ca/pages/mmana-gal.php che torna molto comodo per evitarci calcoli tediosi. La comunità dei radioamatori è infatti molto attiva nella produzione di programmi e fogli di calcolo per aiutarli nei loro progetti e sperimentazioni.

Come accennato l'antenna bipolo lavora in maniera ottimale per una data frequenza, per la quale deve essere dimensionata. Ad esempio, si stabilisce che essa sia di "6.580 Khz", equivalenti a "6,58 Mhz": precisamente, si tratta della banda detta onde corte ed il dipolo da realizzare è quello classico a semionda. Le dimensioni dei bracci si ricavano direttamente con un calcolo approssimativo. La formula da applicare è molto semplice: 300/4f, dove f è la frequenza in Megaherz. In base al risultato si dovrà quindi preparare un braccio che abbai approssimativamente le dimensioni ricavate. La qualità della ricezione dipende dal grado di precisione che riusciremo ad avere nel montaggio.

Dopo aver effettuato il primo semplice calcolo a mano dobbiamo avviare il programma "Mmana-gal" ed impostare, nella prima schermata, chiamata Geometry, le misure dei bracci "11" e "-11" rispettivamente. In basso va aggiunta la stringa "w1c", che rappresenta l'alimentazione d'antenna al centro del dipolo, mentre in alto a destra la frequenza di lavoro di "6,58 Mhz". L'interfaccia è minimale ed è molto semplice trovare i punti di inserimento.

Successivamente si accede alla seconda schermata del programma "View", dove si può controllare, come anteprima, la forma della nostra antenna a dipolo. In questa rappresentazione, vengono evidenziati i tre assi ("X", "Y" e "Z") ed il disegno del dipolo nello spazio: sarà possibile anche ruotare la visuale, mediante l'utilizzo del mouse e trascinando i vari punti per avere una visione d'insieme di come dovrà poi risultare fisicamente realizzata l'antenna.

Adesso si passa alla terza schermata "Calculate" e si preme il tasto "Optimization" che da accesso alle funzioni di ottimizzazione delle dimensioni dell'antenna in base alle nostre esigenze. Basta, scegliere il parametro che si desidera ottimizzare che nel nostro caso, la lunghezza del dipolo e specificare "Element" e "Y" nella finestra d'ottimizzazione. Successivamente, si clicca sul pulsante "Start" ed il programma troverà la misura esatta dell'antenna. Conviene fare più prove prima di procedere oltre, anche per capire come funzionano queste antenne.

Ritornando nella schermata "View", oltre al disegno dell'antenna, si vedrà anche l'ammontare della corrente trasmessa dal dipolo rappresentata in un grafico: se il suo picco è molto alto, vuol dire che i calcoli effettuati sono stati fatti in maniera appropriata; se è basso, indica un'antenna non risonante dalla quale non ci si possono aspettare performance ottimali in banda e di conseguenza un segnale di scarsa intensità e fortemente disturbato.

• sperimentare varie soluzioni e orientamenti dell'antenna

• Come amplificare un'antenna radio
• Come costruire un'antenna per una radio amatoriale