Capita ogni tanto di avere che fare con antenne che non possono essere alimentate direttamente tramite il cavo coassiale, pena un disadattamento più o meno grave che comporterebbe ros elevato, perdita di potenza e scarso rendimento generale.
Al giorno d'oggi il mercato propone misteriosi sistemi di adattamento realizzati con toroidi o bacchette di ferrite e grovigli di fili il cui scopo principale è adattare l'impedenza di molte antenne a diverse frequenze, con risultati però altalenanti per via delle inevitabili approssimazioni che sistemi così articolati devono accettare e in parte stabiliscono di avere.
I calcoli per gli avvolgimenti sono spesso destinati a un'elite di studiosi e ai radioamatori meno tecnici non resta che spendere tra strascichi di teorie incomplete e dimostrazioni pratiche imprecise. Questo a me non piace e lascia molto l'amaro in bocca.
Per chi accettasse di trascurare il discorso 'multibanda' che questi accrocchi prendono come fondamento, esiste un modo molto semplice di adattare l'impedenza di un'antenna a quella della radio e lo si può fare utilizzando linee coassiali lunghe un quarto d'onda alla frequenza di riferimento e costruite secondo un criterio specifico. Il criterio è matematicamente ferreo e dimostrabile: l'impedenza d'antenna che la linea può adattare è pari al valore elevato al quadrato dell'impedenza della linea stessa, diviso l'impedenza 'lato radio'. In modo inverso, l'impedenza che la linea deve avere per adattare l'impedenza dell'antenna a quella radio è pari alla radice quadrata del prodotto dell'impedenza dell'antenna per l'impedenza della radio. Chiamando A l'impedenza dell'antenna, R quella della radio e C quella della linea che deve adattare le due, le formule si possono scrivere così: A = C x C / R C = radq ( A x R ) Nello schema qui a lato si possono vedere alcuni calcoli già pronti, tramite i quali potete provare e verificare voi stessi la bontà delle formule. Lo stub di coassiale lungo un quarto d'onda che adatterà l'impendenza può essere collegato singolarmente o posto con altre combinazioni ciascuna delle quali genera un adattamento differente ed è pure in grado di gestire il bilanciamento/sbilanciamento dell'antenna che lo seguirà.
Nello schema sopra illustrato sono stati adottati degli spezzoni di cavo coassiale molto comuni: l'RG58, di impedenza 52 ohm, e un cavo tipo TV con impedenza pari a 75 ohm.
La dimostrazione più rapida di applicazione con utilizzo del cavo TV l'abbiamo con le antenne tipo quad e delta loop mono elemento, la cui impedenza si aggira attorno ai 100-120 ohm, infatti usando le formule di cui sopra:
A = C x C / R
l'impedenza di una delta loop A risulterà = 75 x 75 (quadrato dell'impedenza dello stub) / 50 (impedenza radio) = 113 ohm.
Lo stub che adatta la nostra impedenza deve essere tagliato a un quarto d'onda per la frequenza di lavoro dell'antenna, tenendo conto del fattore di velocità del cavo stesso che per i cavi coassiali quali l'RG58 è pari a 0,66 e per il cavo TV è pari a 0,80.
Alla frequenza d'esempio dei 14.200 MHz, lo stub a 75 ohm per una delta loop sarà lungo (300/Freq) /4 x Fattore Velocità = (300/14.200) /4 x0,80 = 4,22 m
In un caso simile, in cui una linea sbilanciata adatta un'antenna bilanciata, è consigliabile avvolgere lo stub a "choke" in modo tale che le spire possano bloccare l'eventuali correnti di ritorno che correrebbero sull'esterno della calza del cavo coassiale.
E il gioco è fatto!
Spero che questa breve documentazione abbia allargato qualche orizzonte. Non bisogna dimenticare che questo sistema permette di lasciare a casa l'accordatore, un oggetto alquanto inutile soprattutto di fronte ad antenne monobanda e abbastanza ingombrante per chi si dedica all'attività portatile.
Al sistema che ho illustrato non c'è fine: è infatti possibile utilizzare combinazioni simili anche utilizzando linee a scaletta per adattare impedenze ben più elevate.
Buon divertimento e buone autocostruzioni!