Adattatori di Impedenza

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.

Adattatori di Impedenza

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!

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