The "Pastiera" Short Backfire

Questo articolo spiega come realizzare la padella della Short Backfire con un ruoto per Pastiera ed un geniale dipolo con riflettore integrato fatto completammente in PCB, cioè piastra per circuiti stampati.

Diciamoci la verità, la Short Backfire non è poi tanto semplice da costruire. Ed inoltre il rame costa caro ed è difficile da tagliare e saldare.
Molti progetti dicono di costuire la padella di questa antenna usando del rame da 0.6mm, di tagliarne un cerchio da 245mm circa e di saldargli sul bordo un bordo (pardon per il gioco di parole) alto 30.6mm circa.
Tuttavia se tagliare il bordo di 30.6mm con precisione è difficile, poi saldarlo alla base può essere davvero una palla gotica! Per prima cosa ci vuole un ferro per saldare potentissimo. Anzi meglio affiancare al saldatore un piccolo cannello a fiamma ossidrica (molti saldatori a gas ce l'hanno di serie). Poi ci vuole una buona dose di pazienza.

La cosa migliore sarebbe poter usare qualcosa di già pronto ed economico, magari simile alla padella che serve a noi ma facile da modificare.
Purtroppo trovare una pentola o un ruoto per torte delle dimensioni che ci servono è abbastanza difficile.
Ieri mattina nel bazar sotto casa ho visto i ruoti di alluminio per fare le Pastiere, nonostante fosse il 16 agosto e che la pastiera in genere si fa a Pasqua e dintorni (vabè a Napoli la si fa tutto l'anno…).
Il ruoto per pastiere è perfetto per fare la padella della short, perchè esiste in pressochè tutte le misure dai 12cm ai 40cm di diametro (ed anche oltre). Oltretutto costa meno di un euro…
Ha un unica pecca: i bordi non sono perpendicolari alla base…. Poco male, è fatta di alluminio ed è abastanza sottile da poter essere tagliata con un paio di forbicine per le unghie. Per raddrizzare il bordo basta tagliare il rinforzo ricurvo, fare dei tagli perpendicolari alla base e distanti 3cm circa l'uno dall'altro e spingere ogni pezzo di bordo verso l'interno fino a quando non è perfettamente perpendicolare al fondo. Vi assicuro che è davvero semplicissimo farlo, ci si può riuscire anche da ubriachi…
Dopo di che si fissano i vari pezzi di bordo spillando le parti che si sono sovrapposte (L'alluminio è sufficientemente tenero da usare una qualsiasi spillatrice!).
Una volta raddrizzato il bordo si deve tagliare a misura, di circa 30.6 mm di altezza. Io ho usato questo sistema: ho realizzato una striscia di carta alta esattamente 3.06mm e l'ho attaccata con dello scotch al bordo, in modo che poggiasse con precisione sul fondo della padella. Dopo di che con le forbicine per le unghie ho tagliato il bordo a misura.
La padella è finita, non resta che fare il buco al centro (potete usare le forbici!), montarci il dipolo ed il riflettore e l'antenna è fatta. Per sapere come costuire dipolo e riflettore e per avere le dimensioni precise dell'antenna, fate riferimento all'ottima guida presente su Nabuk.org.
Tenete conto, però, che il dipolo classico fatto coi tubi in rame concentrici non è alla portata di tutti e che quello da me realizzato è venuto una schfezza totale ed ha dimezzato il guadagno…
Gabriele invece ha costruito la padella usando del rame, ma in una manieta tale che sembra la mia Short Backfire commerciale di Pacific Wireless smontata!

Per un'alternativa al dipolo classico, continuate a leggere.

Questa variante è stata realizzata in maniera magistrale da Gabriele (pikappapi2003): http://dido.it/web/gabviele/elettronica/progetti.html

Dopo aver smontato la mia Short Backfire commerciale di Pacific Wireless ho scoperto che il dipolo + riflettore può essere fatto usando esclusivamente PCB, cioè la piastra per circuiti stampati. La potete comprare in qualsiasi negozio di elettronica, sia quella a singola che a doppia faccia. Di seguito ci sono uno schema del dipolo non in scala ma che riporta tutte le misure, ed uno stampabile ed in scala (cliccateci su per ingrandirli).

scarica in fromato TIF

La realizzazione di questo dipolo è davvero molto semplice rispetto a quello basato sui tubi concentrici in rame e riflettore montato sui trespoli. Inoltre il fatto che sia completamente realizzato in PCB rende la sua relizzazione facilmente ripetibile.
Chiunque può realizzarselo in casa. Ecco il materiale e gli attrezzi che occorrono:

1. Piastra per circuiti stampati di dimensioni di circa 8×6 cm, sia a singola che a doppia faccia (1 euro circa)
2. Liquido per incisione di circuiti stampati (3.5 euro per 1/2 litro)
3. Pennarello indelebile, o meglio ancora uniposca
4. Squadretta o righello; se possibile, calibro di precisione
5. Tagliabalsa o altro attrezzo simile, necessario a grattar via l'inchiostro del pennarello in caso di piccoli errori e sbavature.
6. Alcool, necessario per pulire eventuali segni di riferimento fatti con penna o pennarello
7. Vaschetta in PLASTICA per effettuare l'incisione del circuito
8. Seghetto per ferro o simile, che sevirà per tagliare la piastra per circuiti stampati della forma che ci serve.
9. Foglio di rame sottile, oppure in mancanza del filo di rame da 1.5-2 mm di diametro che andrà poi schiacciato col martello.
10. Saldatore e stagno.

Disegnare il circuito riportato sopra sulla piastra in rame, con il pennarello. La parte più importante del circuito è il FRONTE, mentre il retro può essere facilmente riprodotto col sottile foglio di rame o del filo appiattito col martello.
Premetto che io ho usato la piastra a singola faccia, perchè in questo periodo non ho trovato altro.
Dopo aver lavato il PCB con acqua e sapone, ho usato la squadretta per disegnare il circuito sulla piastra con una penna asfera. In seguito ho riempito tutto con l'uniposca. Infine, dopo che si era asciugato tutto, ho usato il tagliabalsa per grattare via l'inchiostro nelle parti che avevano sbavature.
Per togliere tutti i segni di riferimento che avevo fatto con la penna ho usato un tovagliolo di carta e imbevuto d'alcool.
Prima di andare in incisione ho ricontrollato un'ultima volta tutte le misure. L'incisione dura circa 10 minuti, ma riscaldando il liquido e muovendo continuamente il circuito è possibile dimezzare i tempi (siccome la piastra è immersa completamente in un liquido acquoso ho usato tranquillamente il forno a microonde per riscaldare un po' il liquido) Dopo l'incisione ho tolto l'inchiostro del pennarello con una pezzolina abrasiva ed ho ripassato tutto con lo stagno.
Sono poi passato alla parte opposta del circuito: ho realizzato la pista usando del foglio di rame da 0.1mm. In alternativa si può usare del filo di rame da 1.5 o 2 mm. Basta piegarne un pezzo a 90 gradi e poi martellarlo con poca forza su una superficie metallica e piatta fino ad appiattirlo ed a farlo somigliare alla pista.
Dopo di che ho incollato la pista al suo posto (rifatevi sempre al disegno per le posizioni e le misure).
Una volta sciugarta la colla ho fatto il buco che collega la parte posteriore del circuito a quella anteriore ed ho usato del filo di rame ed una buona dose di stagno per effettuare il collegamento.
Il dipolo è terminato, resta solo da tagliar via le parti supreflue col seghetto e piazzarlo nella padella.

Il dipolo è stato montato su un connettore N-Femmina (avente dielettrico in teflon) che a sua volta è stato montato con delle viti alla padella. Mentre il polo caldo è statato direttamente saldato sulla parte posteriore del circuito senza aggiungere altro, la parte anteriore èstata saldata al connettore usando una piccolissima “prolunga” di foglio di rame.
Purtroppo lo schema originale prevede che il polo caldo sia decentrato; di conseguenza per errore ho fatto il buco per il dipolo perfettamente al centro, mentre andrebbe fatto spostato di circa 1 cm da esso. Questo errore ci ha probabilmente fatto perdere 2 o 3 dB.
Le prestazioni dell'antenna sono state misurate facendo un confronto con l'antenna originale. Il guadango sembra essere di circa 2 o 3 dB inferiore all'originale (11-12 dB dunque), e questo è dovuto in parte probabilmente al fatto che il dipolo sia decentrato. Un altro problema potrebbe essere causato dal fatto che l'originale ha una padella a forma di imbuto ed è possibile che il dipolo sia stato dimensionato tenendo conto di questa caratteritica.
A proposito delle dimensioni del dipolo, sinceramente non ho la benchè minima idea sul criterio che è stato usato per deciderle.

A questo punto avete due alternative per rendere l'antenna utilizzabile all'esterno: usare un contenitore per torte sufficientemente solido, come viene proposto su Nabuk.org, oppure irrigidire la padella e sigillare la sola parte sensibile all'acqua, cioè il dipolo.
Nel secondo caso, si può procedere cosi':
Si incolla un secondo ruoto per Pastiera al primo: la stuttura posteriore adesso è abbastanza rigida da reggere ad una grandinata leggera (qui da noi a Sud la fa una due volte l'anno…). Rimane pero' il problema del sottile bordo della padella, che abbiamo modificato.
Per irrigidirlo è possibile riempire lo spazio tra il bordo interno della padella e quello esterno del ruoto messo come rinforzo con qualcosa: ad esempio silicone o poliuretano espanso (non mi pare si chiami cosi', Nd b.loved). Il poliuretano espanso è quella roba in genere gialla che si usa per coibentare o nelle imbarcazioni e nei surf per riempire gli spazi pieni d'aria: a contatto con l'aria si espande all'inverosimile e riempie ogni cosa nella quale riesce ad arrivare. Mi pare che qualcuno dalle mie parti lo chiama anche polistirolo espanso…
Per sigillare il dipolo io ho usato lo stesso sistema della Short Backfire di Pacific Wireless: un radome di plastica, incollato alla padella con del silicone sigillante. Come radome ho usato la parte inferiore di una bottiglia d'acqua da 1.5 litri.

Ecco alcune foto della versione originale, realizzata con dipolo classico (click per ingradire)

Una piccola nota sul sistema di attacco e puntamento: ho cercato di replicare quanto più possibile il sistema adottato dalla short backfire della Pacific Wireless, e devo dire che ci sono andato abastanza vicino. Ho usato dei lamierini di ferro da 1 mm di spessore, 2 piani lunghi 15cm, 4 ad L (due più grandi per la base e due più piccoli per l'attacco mobile). Ho inoltre usato un tubo di rame, che funziona da distanziatore, ed un bullone con dado lungo 8cm e largo 8mm.
Lo schema di montaggio dei pezzi è il seguente (click per ingrandire):

Rifatevi anche alle foto che si trovano più su per vedere come l'attacco è fatto nella realtà.
A dire il vero per il momento ho realizzato il meccanismo solo parzialmente: resta infatti la parte necessaria ad attaccare l'antenna al palo. Anche qui avevo pensato di replicare il sistema adottato da Pacific Wireless per la sua Backfire, ma per il momento lascio alla votra fantasia la sua realizzazione pratica…

Ecco le foto dell'antenna originale alla quale mi sono ispirato per l'attacco:

E' la domanda più frequente, e la risposta dipende da come è fatto l'apparato a cui volete collegare l'antenna.
Le prime tre domande delle FAQ possono esservi certamente di aiuto: domande frequenti

L'antenna diventa molto più semplice da costruire rispetto all'uso del rame da tagliare e saldare. L'unica difficoltà che rimane sta nel costruire il Dipolo (farlo senza sciogliere il connettore N da pannello è DAVVERO difficile). Il guadagno non l'ho potuto misurare con precisione, perchè non ho gli strumenti adatti. Il guadagno ottenuto oscilla tra gli 11 ed i 13 dB, contro i 14 dB tipici delle short backfire commerciali.

Se la costruzione di questa antenna vi spaventa potreste provare Mini parabola da costruire con cartoncino e stagnola, potreste avere risultati eccellenti con uno sforzo minimo. Altrimenti potreste cimentarvi nella costruzione della cantenna, che è decisamente più facile da costruire rispetto ad una short backfire, anche se da guadagni leggermente inferiori.

• La Short Backfire di Pacific Wireless
• Schema di un dipolo in PCB