ANTENNA A QUADRO, A LOOP E A TELAIO

Migliorare la ricezione delle ambite OC e AM

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    Lasciamo che il futuro dica la verità, e giudichiamo ciascuno secondo le proprie opere e obiettivi.
    cipollacipolla

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    Salve ragazzi ben trovati.
    ho voluto aprire questa discussione perchè tempo fà mi sono costruito un'antenna a telaio prendendo un progetto da un disegno in rete. ho messo tanta cura nel farla e tanta precisione ma purtroppo non riceve come vorrei.
    Da tenere presente che io abito al piano rialzato di una palazzina di 50 anni fà, con i muri portanti da 60 cm, inoltre oltre il danno la beffa di una palazzina gemella proprio davanti la mia distante circa 12/15 metri. Ho veramente difficoltà di ricezione, la RAI la becco solo in circostanze strane e la sera, ma non è forte come vorrei.
    Vi posto la foto dell'antenna e quella con le misure. Sono disposto a ricostruirla e provarla insieme a voi ho una bella MIVAR (si vede in foto) che non aspetta altro. Si accettano volentieri consigli, disegni, formule, immagini e anche un bel bicchiere di vino rosso da meditazione (ho un FARNITO che è una favola.....)



     
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  2. Lorenzo R.
     
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    Mauro, invece che dall'antenna cominciamo dalla radio...
    E' una Mivar Ralex, esteticamente discutibile e "di fascia bassa" ma piuttosto sensibile.
    Soprattutto, ha un'antenna interna in ferrite che è senz'altro più efficiente del quadro che hai costruito.
    Non certo la radio ideale per sperimentare un "quadro"!
    Questa radio ha anche una presa per un'antenna filare esterna ma è sconsigliabile collegarne una: il segnale forse aumenterebbe, ma i distrurbi molto, molto di più.
    Se non erro non ha presa di terra ma l'alimentazione è a trasformatore, quindi non è pericoloso collegare una terra o "qualcosa" al telaio metallico (previa verifica che il condensatore "di rete" abbia un buon isolamento!)
    Credo che collegando il quadro fra presa d'antenna e massa (telaio) la ricezione poteebbe addirittura peggiorare rispetto a quella che si ha con la sola antenna in ferrite.

    Veniamo ora all'antenna.
    A volte un quadro come questo collegato brutalmente a una vecchia radio può portare qualche beneficio, né più ne meno del rozzo "loop" di Pippo. Su alcune radio sì e su altre no.
    Con un'antenna filare interna abbastanza lunga, comunque, si capterebbe senz'altro più segnale, ma anche molto più rumore di fondo.

    Il problema principale è che il quadro, per essere davvero efficiente, richiede di essere accordato, cioè sintonizzato.
    Tutte le antenne a quadro hanno un condensatore variabile per l'accordo, e se manca significa che è contenuto nella radio cui sono collegate.
    Nelle radio degli Anni Venti il quadro era anche la bobina del circuito accordato di entrata.
    In epoca più recente, soprattutto negli apparecchi a valvole portatili, s'è impiegata un'antenna "loop" (nient'altro che un quadro in forma più compatta) eventualmente incorporata nell'apparecchio.
    Anche in queste radio più moderene ma sempre valvolari il "loop" fungeva da bobina del circuito accordato d'entrata, collegato alla griglia della prima valvola.
    Ed è più o meno lo stesso anche negli apparecchi a transitor: la bobina dell'antenna di ferrite (versione moderna e "compattata" del quadro) è anche quella di sintonia, collegata in parallelo al condensatore variabile d'entrata; unica differenza rispetto al caso valvolare è che il circuito accordato non è collegato direttamente alla base del primo transistor ma tramite un avvolgimento secondario di poche spire (il circuito di base del transistor, infatti, ha un'impedenza molto bassa e non molto alta come quello di griglia di una valvola).

    Dunque, il quadro va sintonizzato con un condensatore variabile sulla frequenza da ricevere, altrimenti non dà risultati degni di nota.
    Tuttavia, non possiamo collegare il circuito accordato formato da quadro e condensatore variabile fra presa d'antenna e di terra di una radio come le "nostre".
    Perché?
    Basta guardare lo schema della radio: in questo modo, quadro e condensatore variabile si troverebbero in parallelo la bobina d'antenna (come minimo!). Credo che non serva aggiungere altro...
    Anche in questo caso, il risultato sarebbe diverso dall'atteso, ovviamente in peggio.
    Dunque, che fare?
    Più o meno la stessa cosa che si fa per accoppiare l'antenna in ferrite al circuto di base di un transistor.
    Fra la presa d'antenna e la terra non si collega direttamente la bobina del quadro ma una singola spira d'accoppiamento montata su di esso.
    Si è lontani dalla situazione ideale in cui la bobina del quadro funge da induttanza d'accordo del circuito di entrata, ma di meglio non si può fare.

    Questo in linea generale e per costruire un quadro che funzioni in modo pressappocco uguale con tutte le radio d'epoca.

    E se la radio invece avesse invece un'antenna di ferrite (come le radio a transistor o questa Mivar Ralex)?
    Abbiamo detto che questo tipo di antenna è già abbastanza efficiente e che non si richiede un quadro per migliorare la ricezione.
    Però...
    Potremmo notare un aumento di segnale se avvicinassimo la radio (cioè la ferrite) al quadro e lo sintonizzassimo con il suo condensatore variabile sulla frequenza da ricevere.
    Molti (anzi, moltissimi) anni fa avevo "potenziato" pressappoco così una radiolina a transistor: bastava appoggiarla all'interno di un quadro costruito a forma di solenoide e sintonizzarlo per ricevere molto meglio "Radio Montecarlo" (quella in OM che non esiste più da tempo immemorabile).

    Bene, mi fermo qui, ho scritto già troppo pur essendo rimasto nell'approssimativo e superficiale (sono tropo arrugginito per approfondire e applicare un maggior rigore!)
    A quest'ora,poi... spero di non aver scritto troppe stupidaggini!
     
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    hahahahahahahah no no anzi ho letto con interesse, soltanto......... ancora non mi è chiara la soluzione..... Cosa costruire per migliorare l'ascolto in AM?
    P.S.
    La Ralex mi ha detto che ci è rimasta male per i tuoi apprezzamenti....... La uso ogni volta che sono in lab, non vorrei che adesso si rifiutasse di lavorare....... locked
     
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    L'antenna a LOOP altrimenti detta a TELAIO è un'antenna dalla spiccata direttività e viene usata nella gamma delle onde medie ( 520 - 1620 kHz).
    Dal punto di vista elettrico l'antenna è schematizzata in figura : i capi dell'avvolgimento L1 ( LOOP ) sono connessi ai terminali di un condensatore variabile CV formando un circuito accordato la cui frequenza di risonanza varia secondo il valore assunto dal condensatore. Il valore della frequenza F stabilito dalla formula:


    F = (rq) 25300/L .C NB.:(rq) = radice quadrata


    nella quale F si misura in MHz, L1 in μH e CV in pF.
    Un secondo avvolgimento, ( LINK ), indicato con L2, raccoglie per induzione il segnale accordato e lo trasferisce al ricevitore.
    Costruttivamente l'avvolgimento L1 realizzato su una struttura portante puo' essere ruotato intorno al proprio asse verticale in modo da direzionarlo verso la stazione che si intende ricevere e, in questa operazione, si cerca, allo stesso tempo, di escludere tutte le emittenti che si vogliono eliminare o attenuare.

    L'efficacia dell'antenna a loop è maggiore quando le stazioni da discriminare, operanti sulla medesima frequenza sono poste tra loro, nel piano azimutale, a 90 gradi. Se le due stazioni sono poste tra loro a 180 gradi sul piano azimutale l'antenna loop ha un effetto nullo. Un altro limite dell'antenna a loop si verifica quando le stazioni da ricevere sono vicine sul piano azimutale; in tal caso l'angolo che l'antenna forma con le due stazioni è troppo piccolo perchè essa operi un'apprezzabile discriminazione.

    Le dimensioni del telaio, e di conseguenza dell'antenna a loop, rispondono a precise regole.
    In un'antenna a loop si distinguono i seguenti parametri:

    D = lato del telaio del loop (mm)
    l = lunghezza dell'avvolgimento (mm)
    N = Numero delle spire dell'avvolgimento
    Cmax = Capacità massima del condensatore variabile (pF)
    Cmin = Capacità minima del condensatore variabile (pF)

    Il valore di L1 e quello assunto da Cv permettono di ottenere diverse frequenze di risonanza; essi consentono di coprire la banda delle onde medie. Nella progettazione delle antenne a loop occorre tenere in giusta considerazione questi parametri.
    si calcola il valore dell' induttanza del loop applicando la formula:

    L = N .N . D/1010 .(l/D + 0,45)



    Stabilito il valore di L si passa a calcolare l'effettiva copertura dell'antenna ricavando, con la formula inversa, i valori della frequenza minima e massima sintonizzabili:


    Fmax = (rq) 25300/L1 . Cv min


    Fmin = (rq) 25300/L1 . Cv max

    Nelle quali L1 si misurerà in μH e C in pF.
    Per riuscire a coprire il limite superiore delle onde medie occorre realizzare un avvolgimento composto da poche spire ( 5 - 10 ) con un telaio dal lato di 80 - 120 cm.
    Con un certo valore di CV si potrebbe verificare il fatto di non riuscire a coprire le frequenze più basse. Per ovviare a inconveniente bisognerà inserire in parallelo al condensatore variabile, quando questo assume il valore massimo, un condensatore addizionale CA di valore fisso in modo da aumentare il valore di CVmax.
    Il metodo per calcolare il valore di CA è il seguente.
    Calcolare, innanzitutto, il valore teorico di CV per sintonizzare la frequenza più bassa delle onde medie ( 520 ) con la formula:


    Cini = 25300/F . F . L


    Il valore del condensatore Ca si calcola con la formula:

    Ca = Cini - CVmax

    Il valore di Ca dovrà essere verificato a livello pratico-sperimentale.
    Si calcola adesso il valore del diametro del filo dell'avvolgimento applicando la formula:


    d = l / N


    dove l è la lunghezza dell'avvolgimento ed N il numero delle spire.
    Nel dimensionamento del NUMERO DELLE SPIRE DEL LINK ( L2 ) occorre tenere presente che, dal punto di vista elettrico, i due avvolgimenti rispondono alle stesse regole valide per i trasformatori per cui ad un valore della corrente presente in L1 corrisponde un proporzionale valore in L2 dato dalla formula:


    I2 = N1/N2

    '
    nella quale I1 ed I2 sono rispettivamente i valori delle correnti che circolano negli avvolgimenti L1 ed L2, N1 ed N2 è il numero delle spire per i due avvolgimenti. Appare chiaro che per ottenere un discreto valore della corrente in L2 sarà opportuno che sia alto il rapporto di trasformazione N1//N2.
    Anche la SEZIONE DEL FILO che compone i due avvolgimenti è importante in quanto questo parametro entra a far parte del FATTORE DI MERITO Q caratteristico dell'antenna. Tale fattore calcolato con la formula:


    Q = 2 (p)F . L/R

    nella quale R rappresenta il valore della resistenza ohmica del conduttore usato per L.
    Sapendo che la resistenza ohmica di un conduttore viene definita dalla formula:


    R = (p) . l/s


    nella quale (p) è una costante ( resistività ) che varia secondo il tipo di materiale ( per il rame = 0,0175 OHM per metro), l è la lunghezza del conduttore in m ed S la sezione in mm si evince che, per ottenere un alto fattore di merito, è necessario che nella formula vi sia un basso valore di R il quale, a sua volta, si ha soltanto con alti valori di S.
    Solitamente filo con sezione attorno a 3-4 mm(quadr.) è più che accettabile.

    Personalmente uso un filo dai 5 ai 20 mt a circa 4 mt dal suolo adattato per l'esigenza.

    Spero di non aver fatto errori altrimenti addio paga!!!!

    Se non ti ho dato il benvenuto lo faccio ora,buon ascolto!
     
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    Grazie Oliviero ben letto.
    Ho letto tutto, mi sono segnato le formule e adesso mi stampo direttamente tutto così comincio a procurarmi il materiale.
    Ma tu usi un filo così grosso? 3-4 mmq? Wow...... devo vedere se lo trovo, magari mi farebbe piacere se posti qualche foto dell'antenna e vorrei capire cosa intendi per "D", ossia il lato del telaio e come si prende la misura. :woot:
     
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    Purtroppo sono fuori e saro' di ritorno nella prima quindicina di agosto.
    Se hai pazienza in quel periodo potro' darti altre " dritte" per l'antenna a telaio.
    La dimensione "D" e' il lato esterno del quadrato (che sembra un rombo poiche' e' sul vertice),
    la sezione del filo puo' essere piu' sottile (non e' difficile calcolarla),ne ho una con il filo
    diametro 0,75mm che marcia benissimo,ma si puo' scendere anche al disotto se hai del filo inutilizzato.

    Devo pero' concordare con Lorenzo che ,al di la' del piacere di costruire una bellissima antenna,
    il beneficio per la tua radio sara' molto modesto,pero'....pero',siccome ho una radio come la Tua,
    sempre armandoti di pazienza,al ritorno posso fare delle prove con le mie antenne e suggerirti la migliore.

    ...se soddisfatto,dillo a Michele che cosi' mi aumenta il salario....
     
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    www.leradiodisophie.it/Quadro.html
    Mauro io mi limito a segnalarti il sito che precede dove è spiegato come realizzare una buona antenna a telaio. Come già ti hanno spiegato Lorenzo ed Olivie Essa va collegata alla tua radio al posto dell'antenna in ferrite.

    Edited by Pippoexsuper - 25/7/2015, 16:35
     
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  8. Lorenzo R.
     
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    Cosa si potebbe aggiungere alla "lectio magistralis" di Olivie?
    Spero che Michele voglia concedergli una razione supplementare di cipolle.
    E a Olivie parranno una prelibatezza, dopo un periodo trascorso a gustare (si fa per dire) forzatamente certi raffinati (si da sempre per dire) piatti esotici.

    Bene, vediamo che cosa emergerebbe da calcoli e prove sperimentali durante la costruzione dell'antenna.
    1)
    Con un condensatore variabile di capacità troppo piccola sarebbe difficile coprire tutta la gamma delle onde medie (donde la necessità di un condensatore supplementare inseribile con un commutatore, come si vede in uno degli schemi).
    Ai tempi della mia antenna "uso Radio Montecarlo" ne avevo usato uno con capacità massima di 500 pF ed era più che sufficiente.
    2)
    Da notare che il calcolo dell'induttanza adatta per coprire la gamma tiene giustamente conto della capacità residua del condensatore variabile.
    Questa capacità deteminerà la massima frequenza accordabile all'estremo superiore (circa 1600 kHz) con una certa induttanza e farà si' che non si possa esagerare col numero di spire del telaio.
    Minore è la capacità residua, maggiore potrà essere l'induttanza.
    Non è importante dunque conoscere solo solo la capacità massima del CV ma anche quella minima.
    Insomma, si dovrà PRIMA scegliere un condensatore variabile fra quelli che abbiamo a disposizione oppure che possiamo procurarci facilmente.
    Solo DOPO, note che ne siano la capacità minima e la massima, potremo calcolare l'induttanza (e quindi il numero di spire) del telaio con discreta approssimazione.
    Sottolineo "approssimazione", perché l'induttanza fisicamente ottenibile è influenzata anche da altri fattori secondari (ad es. la spaziatura fra le spire), normalmente trascurabili ma non sempre del tutto.
    Altrettanto possiamo dire per la capacità residua totale, data da quella del CV più quella distribuita della bobina e dei collegamenti.
    Dunque, non è improbabile che occorra qualche aggiustamento in corso d'opera.
    4)
    Il diametro di filo suggerito da Olivie penso sia quello che occorrerebbe per diminuire la resistenza a RF fino ai livelli del ben più sottile ma adatto filo "litz", oggi praticamente introvabile o spaventosamente costoso.
    Considerato il l'uso che faremo del quadro, cioè in modo un poco improprio con delle radio presisposte per un'antenna filare, credo che un filo di sezione anche molto inferiore non pregiudicherebbe sensibilmente il risultato finale.
    Se usassimo del comune filo per impianti elettrici, ritengo che una sezione di 1,5 mm quadrati sarebbe già molto più che abbastanza.
    5)
    Che cosa possiamo attenderci da questa antenna collegata ad una delle nostre radio (escludo il caso di quelle con antenna in ferrite, già discusso)?
    In termini di ampiezza del segnale, meno di quanto otterremmo con una buona antenna filare.
    Ma con un riduzione notevolissima del rumore di fondo e dei disturbi, tanto che la sensibilità della radio potrebbe sembrare addiritutta migliorata.
    Da non trascurare la direttività del quadro, che consente di ridurre non solo le interferenze isocanale ma anche i disturbi provenienti da una direzione specifica.

    6) Ottima l'indicazione di Pippo.
    Avevo qualche remora a segnalare un sito che ben conosco e che ho frequentato molto, addirittura da prima che Michele aprisse questo forum, e lo frequento tuttora.
    Sullo stesso sito, segnalo anche questa pagina:
    www.leradiodisophie.it/Antenne-telaio.html
    Qualche punto forse è affrontato in modo un po' approssimativo; insomma, non mi trovo del tutto d'accordo nel dettaglio con alcune considerazioni espresse, ma il senso generale è più che valido.

    Si', è vero che si potrebbe sostituire il telaio all'antenna in ferrite e sintonizzarlo così con il CV della radio, senza più necessità di un comando d'accordo in più.
    Questo in teoria, perché non sarebbe facile raggiungere il perfetto allineamento con l'oscillatore locale.
    In ogni caso, togliere la bobina originale da una radio (anche se fosse di modesta qualità) per poterla usare con un quadro sarebbe piuttosto "snaturante" e raccomanderei di non provarci.
     
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  9. Lorenzo R.
     
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    Dimenticavo...
    Mauro, puoi dire alla tua Ralex di non prendersela per i miei apprezzamenti: assicurale che erano affettuosi.
    In fondo, le "ragazze della porta accanto" da parecchi anni mi interessano quanto le "principesse", forse ancor di più.
    Ho anch'io una Ralex e l'ho usata moltissimo: ha un suono davvero buono per una radietta di quelle dimensioni e, come ti ho detto, un'ottima sensibilità in onde medie. Poi la ECL86 è diventata una valvola ricercatissima e ho preferito non "consumarla" troppo.
    La mia Ralex è un po' malconcia ma "le voglio molto bene", anche perché mi è costata pochissimo.
    L'acquistai una ventina di anni fa in una fiera del piccolo antiquariato insieme a una Telefunken Mignonette 36 e a una Mivar "Rodi", per un totale di ... "ben" venticinquemila lire! Oltretutto, riparare queste tre radio fu semplicissimo e veloce (valvole tutte efficienti, perfino gli elettrolitici sono tuttora gli originali!)
    Se proprio devo trovare un difetto alla Ralex, il volume non si azzera con il comando al minimo ed è un problema che ho rilevato anche su altri esemplari (penso sia così anche per il tuo).

    Cosa bisogna fare per migliorare la ricezione in onde medie?
    Be', dovremmo far regredire il mondo al livello tecnologico di almeno trent'anni fa: pochissimi alimentatori a commutazione, niente lampade a risparmio energetico eccetera... Ma anche niente Internet e niente forum come questo!
    A quei tempi, i peggiori nemici delle onde medie erano i variatori di luminosità per le lampade a incandescenza, ora "passati di moda". Anche i televisori disturbavano un poco , ma nulla in confronto ad oggi.
    E, ovviamente, bisognerebbe riaccendere tutti i trasmettitori in onde medie che sono stati spenti.

    Scherzi a parte, io ho ottenuto ottimi risultati con l'antenna intrernaa attiva di cui ho inserito la foto in un'altra discussione.
    In pratica è un telaio di una singola spira e l'amplificazione necessaria è ottenuta con una UF41.
    E' adatta anche per le onde lunghe e corte, a differenza dei normali telai passivi autocostruiti.
     
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    Sono felicissimo per la vostra intraprendenza e la vostra collaborazione celere ed entusiastica....... senza contare il fatto che mi sto facendo una dose di cultura sull'antenna, direi quasi da indigestione :D
    Ma se io volessi costruirmi un'antenna che posso inserire su qualunque radio, e senza tanti stratagemmi, e l'unica "impedenza" che ho è che non ho un posto dove stendere 20 metri di filo...... come posso ovviare?
    P.S. per Michele
    Puoi tranquillamente aumentare il salario ad Oliviero, se lo merita in maniera indiscussa!!!
     
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    Ho spedito una bustina di cipolle disidratate ad Olivie.
    Penso sia abbastanza.
     
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  12. Lorenzo R.
     
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    Be', abbiamo già detto come migliorare la ricezione, fra il serio e il faceto.

    "Migliorare" non significa sotanto aumentare il livello dei segnali ma anche e soprattutto il rapporto S/N.

    In linea di principio è per questo che una qualsiasi antenna passiva è preferibile alle migliori antenne attive.
    L'antenna capta sia i segnali sia il rumore e, se è "attiva", ovviamente amplifica entrambi in egual misura; il rapporto si mantiene dunque costante e il beneficio è del tutto illusorio. Amplificare serve solo quando il segnale captato (insieme al rumore) è davvero scarsissimo ed occorre portarlo almeno sopra alla soglia di sensibilità del ricevitore (essenzialmente determinata dalla cifra di rumore del suo primo stadio); chiaro che l'amplificatore dovrà essere a bassissimo rumore per non portare più danno che beneficio!

    Ed è sempre per questo che, almeno in città, un'antenna "magnetica" interna può dare risultati migliori di un lunghissimo filo teso all'esterno: il segnale sarà minore, ma i disturbi - cui l'antenna "magnetica" è meno sensibile - lo saranno infinitamente di più; il rapporto S/N sarà maggiore e con essso la qualità d'ascolto.
    Alcune stazioni che con la "filare" si ricevono con fruscio e rumori di fondo vari potrebbero invece "emergere" chiaramente con un'antenna "magnetica" (ferrite o quadro).
    Una siffatta antenna (che, come abbiamo detto, dovrà essere accordata) seguita da un amplificatore a basso rumore sarebbe ancor più vantaggiosa perché non farebbe lavorare la radio con la massima amplificazione di cui è capace, ovverosia con un eccessivo rumore di fondo generato dalle valvole della radio stessa.
    Questo a una condizione: che l'amplificatore sia davvero a basso rumore, cioè tale da non peggiorare significativamelte il S/N del segnale captato e molto inferiore al rumore generato dal primo stadio della radio cui si collega l'antenna.
    Il secondo requisito è sempre soddisfatto se la radio non ha un'amplificatrice a RF precedente la convertitrice (che è la valvola più "rumorosa" in qualsiasi apparecchio).

    Molti dei disturbi provengono non dall'antenna ma dalla rete elettrica.
    E' utile in tal caso collegare la radio (ovviamente se non è ad autotrasformatore!) a una terra, meglio se "dedicata" e con un collegamento piuttosto corto. La terra dell'impianto elettrico condominiale non sempre è adatta perché a volte può comportarsi addirittura come un "collettore" per i disturbi generati in tutti gli appartamenti.
    Utile anche un fltro di rete da collegare fra la spina della radio e la presa.
     
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    Mi sono ingrifato (spero si possa dire) dell'antenna segnalata da Super Pippo ( www.leradiodisophie.it/Quadro.html).
    Vedo di procurarmi il materiale descritto e proverò ad assemblarla........ se ho qualche oretta in più voglio provare anche il CV a bicchiere e vederne l'effetto, magari dopo un sorso di Farnito........... groupwave
     
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  14. Lorenzo R.
     
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    Ottima idea.
    Ricorda però di aggiungere la spira d'accoppiamento per poter utilizzare il quadro non solo con una galena (dalle tue parti penso che "prenderesti" pochissimo o nulla) o altri scopi ma per poterla collegare alla presa "antenna-terra" di qualunque radio a valvole "post-Anni Venti".
    Tieni anche conto che Olivie è un abilisssimo costruttore nonché esperto conoscitore dell'elettronica in tutte le sue forme: forse al suo ritorno potrà suggerirti infinite varianti e soluzioni alternative.
    Al momento si trova "in un lontanto Paese", probabilmente in uno stato di pre-denutrizione per il cibo "ottimo" che usa da quelle parti ma che non incontra affatto il gusto italico...
     
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    Di estero ne conosco abbastanza........ sono stato imbarcato per 20 anni consecutivi...... ma nella pagina consiglia di inserire le spire del link (quelle che si collegano al diodo al GE) nella parte centrale, vuol dire che le spire si possono sovrapporre giusto?
     
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21 replies since 15/7/2015, 23:29   4656 views
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