January 2, 2002
A differenza di quanto accade nell’attività DX dove è il QSO, o talvolta la QSL di conferma, che attesta la riuscita di quanto ci si era prefissati di ottenere, e non importa quante volte si era tentato il QSO prima di riuscirci o quanto tempo si era impiegato prima di avere successo, in un contest il QSO va fatto subito o comunque prima che la competizione sia terminata.
La necessità di avere una stazione attrezzata al meglio di quanto è possibile, soprattutto relativamente all’antenna più adatta per ottenere lo scopo che ci si prefigge ed una buona padronanza della propagazione, sviluppa forse nel contester più che in altri OM le conoscenze e la forma mentale adatta per risultare anche un ottimo operatore in caso di emergenze e calamità, ovvero momenti dove altrettanto che in contest non si possono sprecare opportunità ma bisogna effettuare un collegamento necessario ed indispensabile, in quel momento.
Ricordiamoci che la nostra presenza in radio e l’avere a disposizione una porzione di spettro elettromagnetico per fare (quasi gratis) i nostri giochi ed i nostri esperimenti, sono finora derivate anche da quanto la collettività si aspetta (o presume) di ottenere da noi in caso di bisogno.
Se è vero infatti che con un piccolo telefono cellulare da un etto di peso si parla con tutto il mondo, ed internet ci consente il trasferimento di dati a basso costo e senza usare la posta convenzionale e supporti fisici di memoria, è anche vero che eventi calamitosi o perfino semplici perturbazioni atmosferiche (e forse anche un *grande fratello che un giorno spegne l’interruttore* per motivi suoi) possono mettere temporaneamente in crisi questi sistemi rimettendo pienamente in gioco il vecchio collegamento PTP in onde corte, meno affidabile ma autonomo ed autosufficiente.
Chiusa questa piccola parentesi servita anche a corroborare il nostro ego di
OM e di contesters, torniamo più direttamente ai contest e nello specifico
a come eventualmente affrontare al meglio quelli nelle bande più basse,
soprattutto relativamente ai sistemi d’antenna.
Si sarebbe portati a credere che il problema sostanziale nelle antenne per i
160 o gli 80 metri sia quello dell’efficienza e che un’antenna di dimensioni
contenute non possa svolgere il compito che noi vorremmo con risultati soddisfacenti.
Come spesso accade però, l’intuito può facilmente portare fuori
strada ed è meglio valutare la situazione reale prima di trarre conclusioni
errate o di stendere inutilmente lunghi fili di rame a zig zag sperando di andare
nella giusta direzione.
Innanzitutto, quando si parla di efficienza in un’antenna bisognerebbe distinguere fra l’efficienza specifica del radiatore, ovvero quanto va perso in calore rispetto a quanto viene effettivamente irradiato, e l’efficienza complessiva ovvero quanta energia viene irradiata in modo utile, cioè per effettuare il collegamento, dal sistema d’antenna.
Le due cose non coincidono necessariamente e se valutassimo solamente l’efficienza intrinseca di una antenna potremmo arrivare ad essere totalmente ingannati nelle conclusioni. Ad esempio, un classico dipolo filare a mezz’onda posto ad 1/4 d’onda dal suolo ha un’efficienza prossima a quella totale.
Orbene, nonostante questo dipolo full size ad ¼ d’onda da terra abbia un’efficienza intrinseca buona, su certi angoli di irradiazione il campo da esso prodotto è di gran lunga inferiore a quello massimo possibile con altre antenne ed una antenna con un efficienza intrinseca anche solo del 10%, ma capace di irradiare quel 10% dove serve, avrebbe invece un guadagno relativo rispetto al dipolo posto ad una altezza da terra insufficiente.
Il discorso appena introdotto ha ovviamente fondamentale importanza per ciò che riguarda la trasmissione, ma anche in ricezione potrebbe avere spesso, sia pure indirettamente, un effetto non trascurabile.
A differenza che per la trasmissione dove è importante irradiare il massimo possibile dell’energia prodotta nelle direzioni e con le elevazioni adatte, ciò che conta in ricezione non è tanto il guadagno o l’efficienza in sé dell’antenna ma il cosiddetto rapporto S/N. In 160m ed in 80m un guadagno negativo di 20-30 db è infatti del tutto accettabile per ascoltare se il rapporto S/N ottenuto è favorevole.
Il rapporto S/N, in italiano Segnale/Rumore, è appunto la differenza di intensità fra il segnale utile e tutto il resto. Visto che il rumore cosmico e quello generato dal ricevitore sono nulla rispetto a quanto troviamo *in aria* nella parte bassa delle HF, per rumore qui si intende tutto ciò che compare, non desiderato, con l’antenna connessa al bocchettone d’ingresso del ricevitore: quindi QRM, QRN ed anche i segnali di altri OM differenti dal nostro corrispondente, che per noi rappresentano appunto rumore.
E’ pertanto evidente che in ricezione, utilizzare antenne direzionali o comunque in grado di favorire la ricezione di ciò che si vuol ascoltare ed attenuare il resto, rappresenta sempre l’obiettivo da raggiungere ed è specialmente utile nelle bande basse, dove avremo a che fare con alti livelli di rumore e segnali utili di bassa intensità, visto che molti OM trasmettono con antenne piuttosto inefficienti, soprattutto in 160 metri.
Venendo ad una analisi pratica e specifica anche se un po’ sommaria, i contest di CQ in 160m privilegiano i collegamenti intecontinentali assegnandogli un punteggio molto più alto rispetto a quelli che si effettuano a livello continentale. Come moltiplicatori valgono i paesi DXCC e quindi, così come in un WWDX il luogo da dove si effettuerà il contest, cioè la media punti finale, assumerà un’importanza strategica fondamentale.
Trovarsi in Europa è già un fatto vantaggioso in quanto area popolosa ma soprattutto perché il serbatoio di countries DXCC attivi è piuttosto elevato entro un raggio di soli 1000-2000 Km. Essere ad esempio in zona 33, cioè Africa ma vicino all’Europa, potrebbe però offrire un bonus stratosferico rispetto a chi effettuerà il contest dall’Europa, quantomeno in termini di media punti.
Fatta questa doverosissima premessa, chi avesse velleità di vittoria assoluta e di records può già cominciare a fare le sue valige per migrare dall’Europa ma restandoci abbastanza vicino, ben cosciente però che il suo vantaggio teorico sarà poi reale ed effettivo solamente se riuscirà a mettere insieme tutto quanto gli serve per disporre di una stazione adatta a sfruttarlo.
Attenzione che non è poi tanto facile passare dal dire al fare certe cose, specialmente trovandosi lontano da casa…..
Cerchiamo ora di vedere la situazione da una prospettiva comune ai più, e quindi analizziamo la situazione così come potrebbe essere operando dall’Italia in un contest come il CQ160 . Puntare ad attrezzarsi per lavorare tutta l’Europa in modo efficiente e per effettuare anche QSO intercontinentali nei momenti di apertura della propagazione sembra essere la scelta più sensata.
Privilegiare solamente i QSO intercontinentali non avrebbe senso visto che le aperture di questo genere in 160m sono spesso limitate a poche ore, e talvolta non ci sono nemmeno (aurora). Puntare solamente ai QSO europei sarebbe altrettanto errato visto che il regolamento del contest in un certo senso penalizza chi non è in grado di effetuare traffico anche al di fuori dal proprio continente.
Per ciò che riguarda la trasmissione abbiamo già visto che è necessario disporre di un’antenna che sia efficiente, soprattutto a livello di sistema, e quindi vediamo cosa ci serve affinchè ciò si realizzi.
Come credo sia a tutti noto, la propagazione delle onde elettromagnetiche in HF avviene principalmente per riflessione dei fronti d’onda da parte della ionosfera, specificamente dagli strati più alti (E-F). Ad ogni *salto* il segnale viene però attenuato fortemente (circa 40 dB) per cui è intuitivo che limitare il numero dei *salti* è altamente consigliabile, naturalmente quando ciò è possibile.
In teoria, supponendo di avere una tratta da 1500 Km da coprire, l’arrivarci con due salti cioè prima riflessione ionosferica, riflessione dal terreno, seconda riflessione ionosferica equivale, molto grossolanamente, a *subire* un’attenuazione di ben 120 dB. Se invece fossimo in grado di effettuare un salto unico per coprire la distanza in questione, ecco che l’attenuazione teorica (sempre molto semplicisticamente) si ridurrebbe a circa 40 dB dai 120 dB originari.
Le cose in realtà non sono così semplici come appena descritte in quanto gli strati più bassi della ionosfera fungono, anziché da specchi o come se fossero del tutto trasparenti, da materiale assorbente e, più l’angolo di incidenza del fronte d’onda è basso, maggiore è la tratta in cui l’onda elettromagnetica deve transitare in questo media dissipativo perdendo di intensità.
Questo tipo di situazione tende a peggiorare sensibilmente scendendo di frequenza ed i 160m rappresentano appunto la banda dove ciò ha l’impatto maggiore. La cosa è facilmente verificabile durante il giorno in 80 e 160m (ed in parte in 40) dove lo strato D *attivato* dalla luce solare diurna assorbe praticamente tutto ciò che vi transita, rendendo appunto impossibili i collegamenti a distanza elevata.
Volendo essere un po’ sbrigativi ed imprecisi ma concreti, la densità e lo spessore di questi strati *assorbenti* fa si che talvolta i due o tre *salti* siano un modo propagativo disponibile, sia pure con forte attenuazione, mentre un numero inferiore di salti, teoricamente a minor attenuazione, risulti invece affetto nella pratica da una attenuazione talmente eccessiva da risultare di fatto inesistente.
In sostanza, un’antenna da usare per la trasmissione in 160m (80m) dovrebbe avere la peculiarità di irradiare in modo efficiente su angoli molto bassi, in modo da sfruttare paths con un numero limitato di salti anche per grandi distanze quando ciò è possibile, ma anche di irradiare bene su angoli medi per coprire le distanze ai margini del nostro continente con il minor numero di riflessioni possibili, ed essere ancora decentemente efficiente per angoli medio alti in modo da servire zone anche relativamente vicine o nei momenti di assorbimento elevato da parte dei bassi strati della ionosfera.
Un classico dipolo orizzontale può svolgere queste funzioni come descritto solamente quando è posto ad un’altezza particolare, più o meno ½ d’onda da terra. In 160m ½ d’onda equivale una settantina di metri abbondanti, e come se questo non bastasse, il lobo di irradiazione di un dipolo orizzontale non copre tutti 360 gradi di azimut ma, avendo la classica forma ad 8 risulta piuttosto inefficiente sui lati, quantomeno per angoli di elevazione medi e bassi.
Naturalmente, avendo disponibili i supporti adeguati per installare un dipolo a 70m dal suolo, o meglio ancora due dipoli a 90 gradi fra loro badando a che non si interferiscano, si può ottenere un antenna molto efficiente in trasmissione e valida anche per ricevere. Tuttavia questa non è che appaia una soluzione alla portata di tutti, tanto meno da realizzare semplicemente, magari unicamente per il week-end di un contest.
Escludendo dunque un’ipotesi di questo genere, l’antenna più adatta ai nostri scopi sarà preferibilmente di tipo verticale, sia essa uno sloping dipole od una classica Ground Plane nelle sue più svariate metamorfosi quali le inverted-L o gli slopers a quarto d’onda.
Molti di coloro che avrebbero forse disponibile un luogo adatto per installare qualcosa di interessante e tentare un contest in 80 e 160, magari in campagna dove in inverno non c’è attività agricola, si saranno però lasciati scoraggiare dal fatto che una GP full size in 160m implicherebbe un radiatore di 39 metri in altezza, e tanti radiali (120 di numero e lunghi 80m, secondo la ben nota teoria) per arrivare ad una efficienza del 98%.
Se da una parte tutto questo è assolutamente vero, dall’altra lo è altrettanto che una verticale anche molto compatta e con un piano di terra altrettanto compatto ma ben realizzato può ancora offrire una efficienza incredibilmente elevata rimanendo non troppo complessa da realizzare. L’unico vero gap per un’antenna raccorciata efficiente è quello di una banda passante molto ristretta. Considerando però che la banda a nostra disposizione per trasmettere in 160m è alquanto limitata, questo non è sicuramente il problema che possa costituire l’ostacolo insormontabile.
Definito che si può avere una verticale piccola ma efficiente, bisogna rassegnarsi al fatto che l’unico modo per caricare sensibilmente un’antenna senza introdurre perdite significative implica l’uso di un cosiddetto *cappello capacitivo*.
Il cappello capacitivo, teoricamente un disco metallico parallelo al terreno e posto alla sommità della verticale (al centro), è invece normalmente costituito da fili elettrici di lunghezza appropriata disposti a raggiera ed il più possibile perpendicolari alla verticale stessa.
Nella pratica amatoriale questa raggiera diventa molto semplificata ed è costituita da pochi fili, in genere 4 opposti a coppie, che vengono tenuti il più possibile orizzontali allungandoli con un materiale isolante (es nylon) ed ancorandoli il più lontano possibile dall’antenna, un po’ come si fa con i normalissimi dipoli. (fig. 1A )
Non cambia elettricamente nulla nel risultato salvo che i fili di carica sono più lunghi di quanto sarebbero se fossero 4 nel caso in cui il cappello capacitivo sia appunto costituito da soli 2 fili opposti. (Fig. 1B)
Relativamente al piano di terra, perché questo sia da considerarsi *buono* è necessario che la distanza fra i radiali (ovvero tra radiale e radiale) non sia mai superiore a 0.025 della lunghezza d’onda. Tradotto in pratica ciò vuol dire che in 160m ogni radiale dovrebbe essere al massimo a circa 4m da quello adiacente ai bordi della circonferenza da loro costituita.
Ma quanto devono essere lunghi i radiali ?
I radiali hanno una funzione di *collettore* e servono a fare in modo che la corrente d’antenna ricircoli tutta e torni al TX senza perdite piuttosto che andare a disperdersi nel terreno. Dato poi che i radiali sono generalmente appoggiati al terreno, parlare di radiali risonanti non ha alcun senso così come il tagliarli esattamente a quella misura.
Se una verticale ha la classica lunghezza di ¼ d’onda, la corrente si distribuisce in modo noto sia sul radiatore che sui radiali, ovvero è massima vicino alla base dell’antenna e praticamente arriva ad essere nulla alle estremità. In questo caso, dei radiali lunghi ¼ d’onda sono più che sufficienti, ma volendo essere dei perfezionisti si possono estendere in lunghezza fino ad 1/3 d’onda dalla base.
Dato che la corrente è massima alla base e va scemando via via che ci se ne allontana, qualora una verticale non sia di tipo raccorciato l’aumentare lo spazio fra radiale e radiale all’estremità, ovvero diminuire il numero dei radiali fino a dimezzarli od anche di più, non crea particolari perdite e di conseguenza è possibile aumentare la spaziatura fino al doppio dei 4m prima segnalati (od anche più).
Ciò accade perchè dove la corrente è elevata, ovvero in prossimità della base, la densità di radiali sarà comunque sufficiente ed inferiore al fatidico 0.025 WL.
Nel caso di antenne raccorciate, la corrente risulta essere quasi costante per tutta la lunghezza del radiatore e dei radiali ed è quindi non solo opportuno, ma assolutamente necessario, fare in modo di estendere i radiali per una lunghezza un po’ superiore a quella del radiatore e rispettare piuttosto rigidamente il parametro dei 4m massimi di spaziatura fra un radiale e l’altro alle estremità, magari ridurlo per sicurezza.
Posto di minimizzare anche tutte le altre perdite oltre a quelle della carica, una verticale alta solamente una decina di metri con un cappello capacitivo orizzontale costituito da 4 fili di rame da 15/18 metri avrebbe, in condizioni ottimali, un’efficienza sull’ordine del 50% , cioè appena –3 dB rispetto ad una verticale full size da 39 metri con 120 radiali.
Naturalmente quando la verticale fosse estremamente raccorciata come in questo caso, la sua resistenza di radiazione diventerebbe talmente bassa che ogni piccola resistenza ohmica, inevitabilmente presente in vari punti, porterebbe a perdite non troppo trascurabili e comunque non del tutto eliminabili. Nell’esempio fatto qui sopra, la Rr sarebbe appunto di pochissimi Ohm e dato che un piano di terra ha sempre qualche perdita equivalente a qualche Ohm, i 3 dB di perdite citati prima sarebbero in realtà diversi in più.
E’ quindi sempre preferibile avere una verticale che sia la più alta possibile e minimizzarne la carica, anche se capacitiva. Più l’antenna è alta infatti, e più risulterà conforme e rispondente all’efficienza calcolata in teoria visto che la sua resistenza di irradiazione tenderà ad avvicinarsi ai teorici 37 Ohm del quarto d’onda fisico.
Resta un ulteriore problema di cui non abbiamo ancora tenuto conto, ovvero come provvedere all’adattamento di impedenza. La verticale super raccorciata di cui abbiamo fatto or ora l’esempio avrebbe infatti una impedenza di circa 5 Ohm alla risonanza e quindi va opportunamente adattata ai 50 Ohm del sistema per poter essere utilizzata.
Una soluzione un po’ triviale ma piuttosto funzionale è quella di adattare la verticale raccorciata con un (buon) accordatore alla base. Lo svantaggio di questo sistema consiste nel dover rendere l’accordatore a prova di umidità anche se l’utilizzo è magari relegato al solo week end del contest.
Altro sistema efficiente, e tutto sommato spesso più efficiente di quello sopra indicato per varie ragioni, consiste nel tenere l’antenna deliberatamente un po’ più corta di quanto dovrebbe essere, ovvero risonante attorno ai 2-2.2 MHz anziché a centro banda.
Agendo in questo modo, con una bobina alla base e trovando le due prese opportune sull’avolgimento con pazienza, e si va a creare automaticamente anche la piccola carica necessaria per portare in risonanza l’antenna e contemporaneamente si ottiene un auotrasformatore che ne eleva l’impedenza sino ai fatidici 50 Ohm. (fig. 2)
Per dare un suggerimento molto pratico a chi volesse passare alla realizzazione di un’antenna di questo tipo senza disporre di strutture preesistenti ed adattabili, un insieme di pali telescopici TV in acciaio zincato e di tubi in alluminio che in totale raggiunga l’altezza di circa 20/22m, con due o quattro fili in punta che svolgano la funzione di cariche capacitive, e naturalmente con un piano di terra ben curato, costituisce già una valida e competitiva antenna da contest per i 160m, quantomeno in TX.
Naturalmente una simile struttura risulta indispensabile in assenza di supporti perché le stesse antenne possono invece essere realizzate in modo piuttosto semplice e banale usando unicamente del filo di rame al posto di tubi e sospendendo il tutto da strutture (tralicci, alberi, etc.) preesistenti, servendosi di isolatori e/o cavi in materiale isolante. E’ tipico il caso delle antenne a T o ad L rovesciato (fig. 3 e fig. 4).
Nel caso in cui fosse disponibile una struttura preesistente ma non isolata da terra, ad esempio un traliccetto, è perfettamente possibile usufruirne applicando i radiali alla base e magari dotandolo anche di un cappello capacitivo per aumentarne l’efficienza.
Per alimentarlo ed adattarne l’impedenza è possibile ricorrere ad un sistema a gamma match (fig 5A) oppure spostando il punto di alimentazione in testa e facendolo diventare una sorta di semidipolo ripiegato ed adattato alla base con un normale accordatore (fig. 5B).
Fra i due sistemi di accordo indicati non vi sono particolari vantaggi o svantaggi dal punto di vista elettrico e di efficienza perchè in effetti il gamma match non è altro che un accordatore esso stesso e richiede solamente il rispetto di vari parametri per funzionare. Bisogna cioè trovare il punto esatto dove collegarsi al traliccio, si deve rispettare una certa distanza del rod dal traliccio (che è funzione del rapporto fra i diametri di traliccio e gamma rod) e serve un condensatore variabile di valore e rigidità dielettrica appropriata alla potenza che si userà.
In sostanza il gamma match parrebbe più adatto ad una installazione permanente mentre il sistema a semidipolo ripiegato con accordatore alla base è sicuramente in grado di far risparmiare molto tempo in caso di contests da organizzare in stile field day.
Esaminiamo ora cosa fare nel caso in cui non vi sia l’alternativa di un prato e ci sia solamente a disposizione il tetto di casa. Qui le cose si complicano abbastanza, e salvo particolari coincidenze fortunate non si può ragionevolmente sperare in qualcosa di miracoloso, bisognerà accontentarsi di scegliere la soluzione meno penalizzante fra quelle disponibili.
Innanzitutto, se si dispone di antenne rotative che abbiano dimensioni considerevoli quali ad esempio delle antenne monobanda per i 20m od antenne per i 40, la prima cosa da poter tentare è senza dubbio uno sloper ad ¼ d’onda. Lo sloper ¼ d’onda non è altro che una sorta di Ground plane ribaltata sottosopra dove la struttura costituita dalla antenne rotative svolge, per quanto possibile, la funzione di piano di terra e lo sloper vero e proprio la funzione radiante vera e propria. Contrariamente a quanto si crede, il traliccio che supporta le antenne non ha altra funzione che di supporto ed in genere, se tutto va bene, non partecipa all’irradiazione.
Tenendo presente che la sezione del filo in uno sloper non ha particolare rilievo se non per questioni di robustezza meccanica, un filo da 39 metri che scende, magari sino a livello stradale dall’apice di un traliccio con antenne adeguate posto su di un palazzo, potrebbe rivelarsi una soluzione molto semplice e banale, quasi invisibile, ma dai risultati stupefacenti. Qualora i 39 m siano indisponibili, un filo di rame con una bobina di carica posta a circa metà della sua lunghezza potrebbe svolgere comunque un lavoro egregio per continuare a disporre di un’ottima antenna.
Come collegare lo sloper è molto semplice, basta andare il più vicino possibile alle antenne sul traliccio e collegare la massa del coassiale dello sloper a questo curando di fare un buon contatto elettrico mentre il filo dello sloper andrà al conduttore centrale. Resta da anticipare che l’adattamento di impedenza potrebbe risultare non ottimale e portare ad un ROS abbastanza elevato, ad esempio 1:2 od anche 1:3, ma questo di per sé non preclude affatto il funzionamento dell’antenna. Con un accordatore si rimedia e con un PA a tubi sarà probabilmente possibile accordare il tutto senza problemi e senza tuner.
Naturalmente più sarà corto lo sloper, e/o più piccole saranno le antenne sul traliccio, più sarà probabile di non riuscire ad avere buoni risultati, e forse nemmeno la parvenza di un accordo.
Un’alternativa allo sloper potrebbe consistere nell’usare tutta la struttura che supporta l’antenna dei 10/15 e 20m (e 40) come una verticale caricata capacitivamente (dalle yagi) ed alimentata con un omega (o gamma) match oppure con un accordatore, grosso modo come già indicato nelle figure 5A e 5B.
Per far questo è però necessario che siano stati rispettati alcuni dettagli realizzativi in fase di installazione ed avere la possibilità di creare un piano di radiali adeguato sotto l’antenna così realizzata.
Tra le cose basilari è necessario che gli eventuali tiranti siano in materiale isolante e che tutti i cavi presenti, coassiali di discesa, rotore etc, corrano aderenti lungo il palo (od il traliccio) fino alla base. Anche se intuitivamente potrebbe sembrare il contrario, se si rispettano gli accorgimenti indicati non ci sono in genere problemi di alcun tipo per i dispositivi collegati sul traliccio come rotori o commutatori remoti, nemmeno con potenze elevate. Tanto per dare un’idea, non sono infrequenti le antenne usate per uso broadcast in onde-medie e che svolgono contemporaneamente la funzione di traliccio a supporto di antenne broadcast FM nella banda 88-108 Mhz.
Un sistema di questo tipo funziona egregiamente in 80 e decentemente in 160 se la struttura ha un altezza elettrica sufficiente. Grossolanamente, una struttura composta da un sostegno di almeno una decina di metri ed una classica tribanda a 3 o più elementi è già sufficiente.
Altro sistema d’antenna apparentemente di ripiego ma che potrebbe dare un risultato più che decente in 160, è quello di accordare comodamente alla base una verticale per gli 80m, magari preesistente, o comunque un radiatore che abbia 15-18mt di lunghezza. Naturalmente il tutto funziona meglio se viene caricato capacitivamente in punta, anche solo parzialmente, con un solo filo di rame che trasformi la struttura in una sorta di L rovesciata.
E’ qui opportuno aprire una parentesi per sfatare in parte un mito, ovvero quello che la carica induttiva alla base di un’antenna sia molto più inefficiente di una carica a metà od ai ¾ della lunghezza. L’unica verità assoluta è che l’unica carica efficiente è quella costituita da un cappello capacitivo. Caricando invece induttivamente le perdite sono moderate ed accettabili solamente quando lo sviluppo dell’antenna non è molto raccorciato rispetto alla lunghezza teorica (>65/70%).
Nella pratica accade infatti che per far risuonare un radiatore molto corto in 160 od in 80 metri ponendo un induttore a metà oppure ai ¾ della lunghezza dell’antenna avremmo comunque valori di induttanza molto elevati e quindi le perdite aumenteranno andando in buona parte a vanificare il vantaggio teorico di aver posto la carica non alla base.
Il motivo risiede nel fatto che l’induttore di carica è comunque in serie al circuito d’antenna, e per la legge di Ohm la corrente complessiva circolante nell’antenna va comunque a ridursi di molto rispetto ad un’antenna non caricata.
Contrariamente a quello che alcuni testi sulle antenne lasciano credere al lettore, nella porzione d’antenna al di sotto dell’induttore di carica la corrente non è affatto uguale a quella di un’antenna a lunghezza fisica o caricata capacitivamente ma risulta diminuita in proporzione alla resistenza serie equivalente dell’induttore utilizzato.
In sostanza, è vero che mettere la carica alla base riduce la corrente circolante nell’antenna e quindi l’efficienza sarà bassa, ma è anche vero che l’induttanza richiesta è molto inferiore rispetto a quella necessaria per caricare al centro o verso un’estremità. Dato che questi induttori avrebbero inevitabilmente molte più perdite di induttore con molte meno spire e ben realizzato posto alla base d’antenna, alla fine la corrente circolante nell’antenna sarà abbastanza simile in entrambi i casi e tutto questo sarà sempre più aderente alla realtà man mano che l’antenna utilizzata diventerà corta (<65%).
Il trucco per non peggiorare la situazione in una carica alla base, consiste nell’adattare l’antenna alla base con il sistema dell’induttore/autotrasformatore (fig. 2) già indicato per la verticale col cappello capacitivo, avendo però coscienza che in questo caso l’induttore dovrà essere piuttosto grande e svolgere una funzione d’accordo piuttosto sostanziale anzichè di sola sintonia fine.
A tale proposito, l’induttore/autotrasformatore dovrà avere un induttanza sufficiente per l’accordo, nonchè un ottimo Q (filo grosso, spire grandi e lunghezza totale al massimo doppia del diametro spira) per limitare le inevitabili perdite.
L’accordo dell’antenna va fatto alla base della medesima e non in stazione perchè in presenza di elevato SWR le perdite nel coassiale di discesa lievitano quasi sempre a valori del tutto inaccettabili. Con un sistema del genere, sempre che sia stato dotato alla base di un buon numero di radiali di lunghezza simile al radiatore, ci si può aspettare un’efficienza attorno al 5-10%.
Sembrerebbe poca cosa, ma in effetti si tratta di qualcosa come 13 dB in meno di quello che sarebbe ottenibile da una Ground plane full size da 39 m e 120 radiali da 1/2 d’onda e comunque sono almeno 10 dB in più, per angoli bassi, a quello che offrirebbe un dipolo full size posto ad ¼ d’onda da terra.
Insomma, in Europa dovrebbero sicuramente sentirci senza grosse difficoltà e se la propagazione è anche solamente un minimo favorevole, qualche decina di QSO con stazioni attrezzate di oltre atlantico non mancherà sicuramente, quantomeno in CW, e ci farà lievitare il ns score.
E’ da notare poi che un dipolo a ¼ d’onda da terra in 160m vorrebbe dire un’antenna posta a ben 35m dal suolo. Confrontando la mini verticale *urbana* con un dipolo più *probabile* , ovvero teso ad una ventina di metri dal terreno o che magari *corre* a qualche spanna dai tetti, proprio quello che capita di frequente, la differenza in efficienza complessiva fra le due antenne potrebbe essere veramente significativa a favore della verticale.
Applicare la soluzione precedente a qualche verticale di minori dimensioni (molto al di sotto di 15m e senza cappello capacitivo) potrebbe però richiedere una carica induttiva talmente elevata da far lievitare le perdite a valori intollerabili e quindi portare ad un’efficienza reale di fatto irrisoria. Si può comunque tentare, ma vale la pena di fare qualche esperimento alternativo prima di scegliere questa soluzione.
Un’antenna alternativa valida in ambito urbano, ed anche efficiente per la ricezione, è il cosiddetto loop magnetico, posto di utilizzarne uno che abbia una efficienza decente (circa 3m di diametro con un tubo da 80mm ) ed un sistema di sintonia *agile* cioè semplice e rapido, assolutamente necessario vista l’enorme selettività di questa antenna.
Personalmente ritengo che una verticale autoportante (cioè senza radiali) costituita da qualche palo telescopico TV ed una canna in fibra di vetro in testa con un filo di rame fascettato sopra per ottenere un radiatore leggero con uno sviluppo totale di circa 15 metri costi molto meno del loop, si monti e si smonti alquanto rapidamente e sia di fatto una soluzione temporanea molto più pratica.
Con questo si conclude la parte relativa a come irradiare il nostro segnale in modo da essere ascoltati, ma resta ancora da analizzare un punto nodale, ovvero come ascoltare, cosa che faremo con il seguito di questo articolo.
73, Mauri I4JMY
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