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Data 28 dicembre 2015

ANTENNE – 1°

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ANTENNE  PER  RADIOAMATORI­­­­____________

 

TEORIA

 

 

 

Tutti i tecnici sanno che un’antenna bem progettata rende in ricezione più di un perfetto preamplificatore e in trasmissione più di un potente finale.

 

 

CHE COS’E’ UN’ ANTENNA

 

Per comprendere come funziona un’antenna prendiamo in considerazione un circuito di sintonia composto da una induttanza (bobina con più o meno spire) e da una capacità (condensatore).

 

Per poter sintonizzare una ben precisa frequenza è necessario variare il numero di spire della bobina  oppure la capacità del condensatore.

 

Per sintonizzarsi sulla banda delle onde medie occorrono bobine con molte spire e condensatori di elevata capacità (fig.2),mentre per sintonizzarsi sulla banda delle onde corte e cortissime  occorrono bobine con poche spire e condensatori di bassa capacità (fig.3).

 

1- 307 K

 

2- 263 K

 

 

Questo circuito di sintonia  definito “a costante concentrata”,a causa delle sue ridotte dimensioni,non riesce ad irradiare  nello spazio,nè a captare nessun segnale RF.

 

Per riuscire ad irradiare  e di conseguenza anche a captare dei segnali RF,occorre un circuito risonante lineare  composto da un filo collocato ad una certa altezza dal suolo,la cui lunghezza deve essere calcolata  in modo da ottenere una induttanza in grado di accordarsi con le capacità parassite circostanti .

 

Per ottenere un circuito risonante lineare è sufficiente svolgere una bobina in modo da ricavare un lungo filo,che costituirà l’induttanza del nostro circuito di sintonia (fig.4).

 

3- 270 K

 

La capacità necessaria per sintonizzare questo filo su una ben precisa frequenza è sempre presente anche se risulta invisibile,infatti non bisogna dimenticare che questo filo si comporta rispetto al suolo e a qualsiasi altro corpo posto nelle sue vicinanze,come la placca di un lungo condensatore (fig.5)

 

4- 290 K

 

5- 297 K

 

Questo filo,chiamato antenna,potrà captare o irradiareun segnale RF solo se la sua lunghezza fisica riesce a risuonare sulla stessa lunghezza d’onda che si desidera ricevere o trasmettere.

 

Per capire come la lunghezza fisica influisca sulla frequenza,provate a pensare ad un’arpa (fig.7).

Questo strumento,è composto da tante corde di lunghezza decrescente. Le corde più lunghe emettono delle frequenze acustiche basse e le corde più corte delle frequenze acustiche più alte.

 

Se avviciniamo due arpe e facciamo vibrare una corda della prima arpa,le vibrazioni acustiche generate verranno captate dalla corda della seconda arpa che risulta della stessa lunghezza,quindi anche questa inizierà  a vibrare perchè risulta risonante alla medesima frequenza.

 

6- 302 K

 

Un’antenna risulta risonante ad una frequenza,quando un’onda intera compie un ciclo completo su tutta la sua lunghezza (fig.8).

 

7- 273 K

 

8- 296 K

 

Per conoscere la lunghezza d’onda di un’onda,occorre semplicemente dividere la sua frequenza in Hertz per la velocità di propagazione che risulta identica a quella della luce,cioè:

 

300.000 Km al secondo

 

Nota = per esattezza,la velocità di propagazione è di 200.793,077 Km al secondo,ma solitamente tale valore viene arrotondato a 300.000 Km al secondo essendo tale differenza ininfluente nei calcoli di progettazione.

 

Le formule da utilizzare per convertire una frequenza in lunghezza d’onda espressa in metri o centimetri sono le seguenti:

 

lunghezza in metri = 300.000.000 : Hertz

lunghezza in metri =           300.000 : Kilohertz

lunghezza in metri =                    300 : Megahertz

 

 

Conoscendo la lunghezza d’onda è possibile ricavare il valore della frequenza svolgendo l’operazione inversa,cioè:

 

Hertz             =    300.000.000 :  lunghezza in metri

Kilohertz      =             300.000 :  lunghezza in metri

Megahertz   =                       300 :  lunghezza in metri

Megahertz   =              300.000 :  lunghezza in centimetri

 

 

 

Sulla lunghezza di un filo che risuona su una determinata frequenza,risultano distribuiti dei ben definiti valori di tensione e di corrente.

 

Come è possibile vedere in fig.10,l’onda parte da un estremo dell’antenna con una minima corrente e una massima tensione,poi,dopo ¼ della sua lunghezza raggiunge un massimo di corrente e un minimo di tensione.

Dopo ½ della sua lunghezza si ha nuovamente un minimo di corrente ed un massimo di tensione,dopo  ¾  un massimo di corrente e un minimo di tensione ed al termine della sua lunghezza ci ritroveremo nuovamente con un minimo di corrente ed un massimo di tensione.

 

9- 303 K

 

I punti in cui la tensione e la corrente raggiungono il loro valore massimo vengono definiti Ventri ed i punti in cui la tensione e la corrente raggiungono il loro valore minimo vengono definiti Nodi (fig.10).

 

Quindi nel punto in cui risulta presente un Nodo di corrente vi è sempre un Ventre di tensione e nel punto in cui è presente un Nodo di tensione è sempre presente un Ventre di corrente.

 

10- 274 K

 

11- 272 K

 

 

 

LUNGHEZZA FISICA DI UN’ANTENNA

 

 

La lunghezza d’onda ad esempio,della frequenza di 27 MHz risulta di 11,11 metri

La lunghezza d’onda della frequenza di 144 MHz risulta di 2,08 metri .

 

Se acquistiamo un’antenna per i 144 MHz e una per i 27 MHz ci accorgiamo che la loro lunghezza risulta esattamente pari alla metà della loro lunghezza d’onda,anzi per essere più precisi risulta minore:

 

144 MHz  =  lunghezza 1,0 metri

27   MHz  =  lunghezza  5,4 metri

 

Ovviamente vi domanderete perchè venga usata metà lunghezza d’onda e non l’intera lunghezza.

 

 

Come saprete,un’onda completa è sempre composta da una semionda positiva e da una semionda negativa che si alternano sul filo che funge da antenna: vale a dire che,quando è presente la semionda positiva,non è presente la negativa e viceversa.

 

Usando un’antenna lunga metà lunghezza d’onda,la semionda positiva parte da una estremità con una minima corrente (fig.13), raggiunge metà lunghezza con la massima corrente e termina il suo percorso sull’opposta estremità del filo sempre con una minima corrente.

 

13- 298 K

 

Terminato il percorso della semionda positiva inizia quello della semionda negativa che,trovando il filo “libero”,partirà sempre con una minima corrente,raggiungerà metà lunghezza con la massima corrente e terminerà il suo percorso sull’opposta estremità con una minima corrente.

 

Quindi metà lunghezza d’onda è più che sufficiente per far scorrere sullo stesso filo sia le semionde positive che le semionde negative.

 

Usando un’antenna lunga esattamente metà lunghezza d’onda,sul suo punto centrale si otterrà sempre una corrente massima,sia per le semionde positive che per quelle negative.

 

A questo punto dobbiamo precisare che sul punto in cui è presente la massima di corrente si ha un valore d’impedenza che normalmente si aggira intorno ai 60-80 ohm.

 

Più ci allontaniamo dal centro dell’antenna più il valore dell’impedenza aumenta fino a raggiungere alle due estremità,dove è presente la corrente minima,i 5.000-6.000 ohm.

 

14- 293 K

 

Per calcolare metà lunghezza fisica di un filo da utilizzare come antenna,basta dividere la lunghezza di un’onda intera x 2.

Quindi se consideriamo nuovamente le due lunghezze d’onda:

 

2,08 metri per i 144 MHz

11,11 metri per i 27 MHz

 

in pratica bisognerà utilizzare due fili lunghi:

 

2,08 : 2 = 1,04 metri

11,11 : 2 = 5,55 metri

 

ma come abbiamo già accennato,se acquisterete due antenne per queste frequenze vi accorgerete che risultano leggermente più corte,cioè:

 

1,0 metri anzichè 1,04 metri

5,4 metri anzichè 5,5 metri

 

ed ora spiegheremo il motivo.

 

 

IL FATTORE “K”

 

Abbiamo accennato al fatto che un’antenna è un circuito risonante composto da un filo conduttore che si comporta come una induttanza e che,poichè risulta collocato ad una certa distanza dal suolo,è caratterizzato da una ben precisa capacità parassita il cui valore dipende dalla lunghezza del filo stesso e dal suo diametro.

 

Più questo filo è lungo e più elevato risulta il suo diametro,più aumenta il valore della sua capacità parassita per effetto del suolo,quindi se si desidera che l’antenna si accordi su una ben precisa frequenza,sarà necessario ridurre il valore della sua induttanza,condizione questa che si ottiene accorciando il filo.

Per sapere di quanto occorre accorciarlo,dovremo dividere la sua lunghezza fisica espressa in millimetri per il suo diametro sempre espresso in millimetri: il numero che otterremo ci servirà per ricavare dalla Tabella N.1 il fattore K.

 

15- 253 K

 

Ammesso di aver realizzato un’antenna lunga 1,5 metri utilizzando del tubo di alluminio del diametro di 6 millimetri,per ricavare il fattore K  dovremo eseguire queste semplici operazioni:

 

1) Moltiplicare la lunghezza di 1,5 metri per 1.000 in modo da ottenere una lunghezza espressa in millimetri:

 

1,5 x 1.000 = 1.500 mm

 

 2) Dividere questa lunghezza per il diametro del tubo di alluminio pari a 6 mm:

 

1.500 : 6 = 250 rapporto L/d

 

Ottenuto il valore del rapporto L/d (lunghezza antenna e diametro filo),ricercheremo nella Tabella N.1 il fattore K del numero 250.

 

Trovando i soli numeri 200 e 300 ,potremo usare il valore di 200 = 0,967 oppure di 300 = 0,968.

Moltiplicheremo quindi la lunghezza dell’antenna pari a 1,5 metri per questo fattore:

 

1,5 x 0,967 = 1,450 metri

1,5 x 0,968 = 1,452 metri

 

in partica l’antenna risulterà lunga 1,45 metri.

 

In pratica,se volete realizzare un’antenna unifilare non tagliate mai un filo della esatta lunghezza,ma tenetelo sempre più abbondante,perchè la parte eccedente servirà per fissarlo sugli isolatori ceramici posti alle estremità.

 

 

FORMULA  per calcolare ½ ONDA

 

Passando dalla teoria alla pratica,per calcolare più velocemente la lunghezza di ½ onda di una antenna con già incluso il suo fattore K si utilizzano queste formule:

 

lunghezza in metri          = 144.000.000  :  Hertz

lunghezza in metri          =         144.000 Kilohertz

lunghezza in metri          =                 144 Megahertz

lunghezza in centimetri =            14.400  :  Megahertz

 

Conoscendo la lunghezza di un’antenna è possibile conoscere su quale frequenza risulta accordata usando queste formule:

 

Hertz           =   144.000.000  :  lunghezza in metri

Kilohertz     =          144.000   :  lunghezza in metri

Megahertz =                  144   :  lunghezza in metri

Megahertz =             14.400  :  lunghezza in centimetri

 

Pertanto,una antenna a ½ onda per i 144 MHz risulterà lunga esattamente:

 

144  :  144 = 1 metro

 

Un’antenna a ½ onda per i 27 MHz risulterà lunga esattamente:

 

144 : 27 = 5,33 metri

 

Per conoscere la lunghezza di ¼ d’onda basta dividere x 2 il numero della mezz’onda.

 

 

L’IMPEDENZA di UN’ANTENNA

 

Precisiamo subito che non sarà mai possibile misurare con un tester l’impedenza di un’antenna anche se espressa in ohm,non essendo questo un valore ohmico come quello che potremo rilevare in una normale resistenza.

Poichè al centro di un dipolo (così viene chiamata un’antenna composta da due bracci lunghi esattamente ¼ d’onda) deve sempre giungere la massima corrente,in corrispondenza di questo esatto punto sarà presente un valore di impedenza che si aggira intorno ai 52-75 ohm.

 

16- 293 K - Copia di 14

 

Se l’antenna a mezz’onda venisse alimentata alle due estremità,non ci ritroveremmo più 52-75 ohm ma dei valori d’impedenza molto più elevati che si aggirano intornoai 5.000-6.000 ohm.

 

16a- 272 K

 

Se il dipolo a mezz’onda venisse collocato in posizione verticale (fig.17),i 52-75 ohm si troverebbero al centro,quindi non potremo alimentare mai quest’antenna sulla base perchè su questo punto ci ritroveremo una impedenza di 6.000 ohm.

 

17-266 K

 

Per ottenere sulla base un’impedenza di 52-75 ohm dovremo utilizzare un braccio lungo ¼ d’onda (fig.18),oppure lungo ¾ d’onda perchè,come risulta visibile in fig.19, su di esso avremo sempre la massima corrente  e alla sua estremità la minima corrente.

 

18- 266 K

 

19- 269 K

 

Ritornando al nostro dipolo orizzontale,sapendo che il suo centro presenta un’impedenza di 75 ohm,potremo facilmente determinare  in funzione dei watt applicati,quanti amper e quanti volt risultano presenti al suo centro e alle due estremità dei bracci.

 

19- radici- 214 K

21-radici- 249 K

 

Con questo esempio avrete compreso perchè,quando si stendono due fili per realizzare dei dipoli per trasmettitori di media o elevata potenza,sia necessario collegare ad entrambe le loro estremità degli ottimi isolatori di ceramica o di altro materiale isolante.

 

22- 274 K

 

23- 284 K

 

 

 

ANTENNA più CORTA o più LUNGA

 

Se l’antenna ha una lunghezza corretta,la massima corrente delle due semionde positiva e negativa si troverà sempre posizionata in corrispondenza del suo centro (fig.22),quindi su questo punto ci ritroveremo una impedenza di 52-75 ohm.

 

24- 269 K

 

Se l’antenna risulta più corta o più lunga rispetto alla lunghezza richiesta,il valore d’impedenza varia notevolmente  creando in trasmissione delle onde stazionarie che introdurranno delle perdite.

 

Osservando la fig.23,dove abbiamo disegnato un’antenna più corta rispetto a metà lunghezza  d’onda,risulta evidente che la semionda positiva per poter completare il suo ciclo è costretta a proseguire occupando la lunghezza mancante e da questo punto inizierà la semionda negativa.In tal modo il Ventre di corrente,cioè il punto in cui è presente la massima corrente,non si troverà più posizionato in corrispondenza del centro.

Di conseguenza sul centro dell’antenna non saranno più presenti 75 ohm,ma un valore diverso.

 

25- 272 K

 

Se passiamo alla fig.24,dove abbiamo disegnato un’antenna più lunga rispetto alla metà lunghezza d’onda,notiamo che la semionda positiva completerà il suo ciclo ancor prima di raggiungere la sua estremità e da questo punto inizierà la semionda negativa.

Anche in questo caso il Ventre di corrente non si troverà più collocato sul centro e di conseguenza in corrispondenza del centro dell’antenna non saranno presenti 75 ohm,ma un valore diverso.

 

26- 280 K

 

Modificando leggermente la lunghezza del dipolo potremo far scendere la sua impedenza sui 52 ohm oppure la potremo far salire sui 85 ohm.

 

 

PERDITE per DISADATTAMENTO

 

Per irradiare nello spazio la potenza RF totale generata dal trasmettitore è necessario che questa venga interamente trasferita sull’antenna e per ottenere questa condizione è indispensabile che vi sia un perfetto adattamento di impedenza tra l’antenna e il cavo coassiale di discesa e ovviamente anche un perfetto adattamento tra l’uscita del trasmettitore o l’ingresso del ricevitore ed il cavo coassiale utilizzato.

 

Come sappiamo,i cavi coassiali commerciali hanno un valore d’impedenza di 50-52 ohm per uso radioamatoriale  e di 75 ohm per uso TV.

 

Ammesso che il dipolo presenti al suo centro una impedenza di 52 ohm,basta collegare un cavo coassiale che abbia questa stessa impedenza  per trasferire,senza nessuna perdita,tutta la potenza erogata da un trasmettitore.

 

Se l’antenna fosse più corta o più lunga come visibile nelle 23-24,non risultando più presente sul punto di giunzione del cavo coassiale  un valore d’impedenza  di 52 o 75 ohm,si determinerebbe una perdita  di potenza; infatti,a causa di questo disadattamento d’impedenza,non risulterebbe più possibile trasferire tutta la potenza RF  generata dal trasmettitore verso l’antenna.

 

Per verificare se esistono dei disadattamenti tra l’impedenza dell’antenna e quella del cavo coassiale  si usa uno strumento chiamato Misuratore di ROS (Rapporto Onde Stazionarie) conosciuto anche come  Misuratore di SWR (Standing Wave Radio) (fig.25).

 

Questo strumento indica con un rapporto la differenza tra due diverse impedenze.

 

Conosciuta questa differenza è possibile calcolare le perdite usando questa formula:

 

fattore perdita = (ROS – 1 ) : (ROS + 1)2

 

Ammesso che l’antenna presenti una impedenza di 180 ohm e il cavo coassiale di 52 ohm,lo strumento indicherà un valore di ROS pari a 3,461.

 

Questo numero 3,461 si ottiene anche svolgendo la seguente operazione:

 

180 : 52 = 3,461

 

Conoscendo il valore di ROS  è possibile calcolare il fattore di perdita (fig.26):

 

(3,461 -1) : (3,461 + 1)2 = 0,30

 

3,461 – 1 = 2,461

3,461 + 1 = 4,461

2,461 : 4,461 = 0,5516

0,5516 x 0,5516 = 0,30

 

Per conoscere il fattore di perdita dovremo moltiplicare la potenza erogata dal trasmettitore per questo numero.

 

27- 261 K

 

28- 280 K

 

Ammesso di avere un trasmettitore che eroga una potenza di 50 watt,moltiplicando tale valore per 0,30 sapremo quanti watt verranno dispersi:

 

50 x 0,30 = 15 watt

 

quindi l’antenna non irradierà più una potenza di 50 watt,ma soltanto di:

 

50 – 15 = 35 watt

 

Le stesse perdite che si verificano in trasmisione,si verificano anche in ricezione.

 

RICEZIONE

 

– Impedenza antenna 180 ohm

– cavo coassiale 52 ohm

– ROS 180 :52 = 3,461

– Fattore di perdita  (3,461 – 1) : (3,461 + 1)2 = 0,30

– segnale captato  10 microvolt

– 10 x 0,30 = 3 microvolt

– 10 – 3 = 7 microvolt,segnale effettivo che arriva sull’ingresso del ricevitore.

 

 

 

LA RISONANZA ARMONICA

 

Un’antenna calcolata per una determinata frequenza riesce a risuonare anche sulle sue frequenze armoniche.

 

Quindi se abbiamo costruito un’antenna calcolata per una frequenza di 14 MHz,questa potrà entrare in risonanza anche per frequenze multiple di 14 MHz,vale a dire 28-42-56-70 MHz.

 

Anche se un’antenna riesce ad entrare in risonanza con le sue armoniche,dobbiamo far presente che questa risulta efficiente solo per le armoniche dispari e non per quelle pari ,vediamo perchè.

 

Se su un dipolo a mezz’onda calcolato per i 14 MHz applichiamo questa frequenza,in corrispondenza del suo centro risulterà presente la massima corrente della sua semionda (fug.27), quindi un valore d’impedenza di 52-75 ohm.

 

29- 283 K

 

Su questo punto potremo tranquillamente  collegare un cavo coassiale da 52-75 ohm perchè questa impedenza,risultando perfettamente identica a quella dell’antenna,non darà origine ad alcun disadattamento d’impedenza.

 

Facendo risuonare l’antenna sulla sua prima armonica pari,cioè 14 x 2 = 28 MHz,al centro risulterà presente la minima corrente (fig.28),quindi ci ritroveremo un valore d’impedenza molto elevato che si aggira intorno ai 5.000-6.000 ohm.

 

30- 291 K

 

Se su questo punto colleghiamo un cavo coassiale che presenta una impedenza di 52-75 ohm avremo un ROS pari a 6.000 : 75 = 80 e questo elevato disadattamento non permetterà al segnale RF  di trasferirsi dal cavo coassiale verso l’antenna.

 

Per evitare questo disadattamento sarebbe sufficiente spostare il cavo ad una distanza di ¼ d’onda (fig.29),perchè su questo punto ci ritroveremo nuovamente la massima corrente di una semionda che presenta un valore d’impedenza che si aggira intorno ai 52-75 ohm.

 

31 - 284 K

 

Facendo risuonare l’antenna sulla prima armonica  dispari,cioè 14 x 3 = 42 MHz,al centro otterremo nuovamente la massima corrente di una semionda (fig.30); essendo presente su questo punto un valore d’impedenza di 52-75 ohm,potremo tranquillamente collegare un cavo coassiale da 52-75 ohm perchè,risultando questa impedenza perfettamente identica a quella dell’antenna,non si avrà nessun disadattamento d’impedenza.

 

32- 269 K

 

 

 

POLARIZZAZIONE DEL SEGNALE

 

Il termine polarizzazione si riferisce alla direzione dei campi elettrici emessi dall’antenna.

 

Un’antenna collocata in posizione orizzontale rispetto al suolo irradia onde con una polarizzazione orizzontale  (fig.31) e un’antenna collocata in posizione verticale irradia onde con una polarizzazione verticale (fig.32).

 

33- 269 K

 

34- 277 K

 

Se l’antenna viene collocata in posizione inclinata rispetto al suolo,il campo elettrico risulterà composto da due componenti,uno con polarizzazione orizzontale ed uno con polarizzazione verticale.

 

Esistono anche delle particolari antenne  (usate per satelliti meteo e TV) che possono irradiare segnali con polarizzazione circolare di tipo destrorso o sinistrorso.

Per captare il massimo segnale RF è necessario che l’antenna ricevente risulti collocata nella stessa posizione in cui risulta collocata l’antenna

trasmittente,diversamente capteremo il segnale con una minore intensità.

 

Per comprenderne il motivo proponiamo un semplice esempio.

 

Se abbiamo un rubinetto con una apertura rettangolare ed un imbuto provvisto di un imbocco rettangolare (fig.33) e desideriamo riempire una bottiglia con l’acqua  che fuoriesce dal rubinetto,è ovvio che, posizionando l’imbocco dell’imbuto in senso longitudinale rispetto all’apertura del rubinetto, non perderemo nessuna goccia d’acqua.

Ruotando invece l’imbuto a 90° ne raccoglieremmo una quantità minore.

 

35- 236 K

 

Un segnale con polarizzazione orizzontale presenta il vantaggio di risultare meno influenzabile  da disturbi di origine elettrica ed atmosferica.

 

Un segnale con polarizzazione verticale presenta il vantaggio di avere un lobo di radiazione molto basso rispetto al suolo,quindi permette di raggiungere distanze maggiori.

 

Uno degli svantaggi propri dell’antenna verticale è quello di richiedere per le onde decametriche (80-40-20 metri) degli stili verticali di dimensioni ragguardevoli che non sempre si riesce ad installare.

 

Un’antenna verticale può captare anche onde con polarizzazione orizzontale e di conseguenza anche un’antenna orizzontale può captare onde con polarizzazione verticale,ma con una minore intensità (esempio del rubinetto).

 

Salvo una inversione di fase,causata da riflessioni o rifrazioni del suolo o della ionosfera,un’onda con una polarizzazione orizzontale rimane sempre orizzontale e un’onda con polarizzazione verticale rimane sempre verticale.

 

36- 272 K

 

 

 

L’ALTEZZA dal suolo modifica L’IMPEDENZA

 

 

L’impedenza di un’antenna varia al variare della sua lunghezza,della vicinanza con corpi circostanti che possono assorbire o riflettere i segnali ed anche dell’altezza dell’antenna rispetto alla terra,perchè questa determina la fase e l’ampiezza dell’onda riflessa che dal suolo ritorna verso l’antenna.

 

Dicendo terra non si deve mai considerare il suolo sul quale camminiamo,infatti le onde possono venire riflesse a una certa profondità del suolo in funzione della loro frequenza.

Quindi se un’antenna è installata sul tetto di una casa,non si dovranno considerare come piano terra le tegole che ricoprono la casa,ma eventuali parti metalliche presenti in ogni costruzioneed anche tutti i fili elettrici che corrono al suo interno.

Per questo motivo non si può mai definire un preciso valore di distanza terra ,perchè troppi sono i fattori che concorrono a farlo variare.

 

Pertanto,se accordiamo in modo perfetto un’antenna con un Misuratore di ROS,poi installiamo questa stessa antenna in due luoghi diversi,non rileveremo mai la stessa impedenza,ma la dovremo sempre riaccordare,accorciandola oppure allungandola.

 

Se abbiamo un’antenna a mezz’onda collocata in posizione orizzontale e che in teoria dovrebbe presentare un’impedenza di 75 ohm,osservando la fig.36 potremo notare che la sua impedenza varia al variare dell’altezza dal suolo in rapporto alla lunghezza d’onda di lavoro.

 

37- 278 K

 

Se abbiamo un’antenna calcolata per lavorare su una lunghezza d’onda di 10 metri e la collochiamo ad un’altezza di 0,75 rispetto alla sua lunghezza d’onda,cioè a:

 

10 x 0,75 = 7,5 metri

 

avremo una impedenza di 75 ohm.

 

Se la collochiamo ad un’altezza di 0,87 rispetto alla sua lunghezza d’onda,cioè a:

 

10 x 0,87 = 8,7 metri

 

avremo una impedenza di 85 ohm.

 

 

Se la collochiamo ad un’altezza di 1,1 rispetto alla sua lunghezza d’onda,cioè a:

 

10 x 1,1 = 11 metri

 

avremo un’impedenza di 68 ohm.

 

 

Se abbiamo un’antenna a ¼ d’onda posta in posizione verticale,potremo notare,osservando la fig.37,che che la sua impedenza varierà molto meno rispetto all’altezza dal suolo.

 

38- 273 K

 

39- 273 K

 

 

 

 

IL DIAMETRO del FILO o del TUBO

 

 

Il diametro del filo o del tubo utilizzato per realizzare un’antenna influenza il valore della sua impedenza e la sua larghezza di banda.

 

Più sottile è il diametro del filo,più aumenta il valore della sua resistenza ohmica  e più diminuisce  la sua larghezza di banda.

 

Maggiore risulta il diametro del filo,più si riduce il valore della sua resistenza ohmica e più aumenta la sua larghezza di banda.

 

La formula per ricavare il valore della resistenza ohmica di 1 metro di filo o di un tubo utilizzato per realizzare un’antenna è la seguente:

 

ohm x metro = (0,0083 : d ) x √MHz

 

d = diametro del filo espresso in millimetri

 

Quindi se realizziamo un’antenna per i 7 MHz utilizzando del filo di rame del diametro di 2 mm,questo presenterà una resistenza di:

 

(0,0083 : 2) x 7 = 0,01 ohm

 

Se realizziamo questa stessa antenna con del filo di rame del diametro di 4 mm,questo presenterà una resistenza di:

 

(0,0083 : 4) x7 = 0,005 ohm

 

 

Se usiamo un tubo di alluminio anzichè di rame,il valore calcolato andrà moltiplicato per 1,56.

 

Poichè questo valore ohmico,sia se usiamo del filo sottile che se usiamo del filo grosso,modifica in modo irrisorio l’impedenza di un’antenna,nei calcoli non viene mai considerato.

 

Il diametro del filo o del tubo influenza molto la larghezza della banda di lavoro.

Se si usa un filo sottile la banda passante risulta molto ristretta,se si usa un filo molto grosso la banda passante risulta invece molto ampia.

 

Se ad esempio realizziamo un’antenna con del filo sottile calcolata per una frequenza di 144 MHz,potremo utilizzarla in trasmissione senza nessuna perdita da 143 a 145 MHz,cioè su una banda di frequenze molto ristretta.

 

Se realizziamo la stessa antenna con un tondino del diametro non inferiore ai 5 mm,la potremo utilizzare in trasmissione senza nessuna perdita da 130 a 150 MHz,cioè su una banda più ampia.

 

Dobbiamo far presente che l’alta frequenza scorre solo ed esclusivamente sulla superficie esterna di un conduttore e per questo motivo viene definita ad “effetto pelle”, per indicare appunto che scorre sulla superficie  e non all’interno del corpo.

 

La parte interna di un conduttore non è perciò percorsa dalla RF  ed infatti,come potrete notare,gran parte delle antenne di ridotte dimensioni vengono realizzate con dei tubi e non con tondini pieni.

 

40- 261 K

41- 268 K

 

 

3 Risposte a “ANTENNE – 1°”

  1. restaurant en livraison scrive:

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    I truly appreciate people like you!

  2. inflict scrive:

    Thanks for shaгing your info. I realⅼy aрpreciate your efforts and I am ᴡaiting for уour next write ups thank you once again.

  3. Lara scrive:

    Ero curiosa di scoprire come ti concentri e chiarisci la tua testa prima di scrivere! Comunque,blog splendido!

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