venerdì 14 agosto 2009

(Post n. 30) Gli “antennati” 1 : HF


Le antenne HF, ovvero il sogno di tutti gli OM e l’incubo dei loro vicini di casa. Non c’è verso di salvarsi dalle grandi dimensioni delle antenne per le alte frequenze: se l’onda radioelettrica ha una certa lunghezza è inevitabile che l’antenna adatta a ricetrasmetterla debba avere, per funzionare al meglio, una lunghezza ad essa proporzionale entro certi limiti minimi. Che questi siano, secondo l’opinione comune dei non addetti ai lavori, un po’ troppo abbondanti per un’antenna, è ormai diventato un tormentone sociale che spesso causa dispute meschine e ridicole le quali, per ragioni di legge, si concludono sempre ed inesorabilmente, in sede giudiziale, allo stesso modo, proprio perché, se la legge permette l’installazione, l’installazione a norma di legge prevale, socialmente, sulla paturnia cha produce ogni illegale opposizione, sia quest’ultima più o meno massiccia.
Le HF fanno anche sudare agli OM sette camice per quanto riguarda la loro installazione, la quale è un vero e proprio impegno di capitale e di fatica.
Ora è venuto il momento di raccontare il mio travaglio interiore in merito a tale argomento.
Se si opta per le economiche antenne filari (siano esse windom o dipoli filari od altro) oppure verticali, non si ha direttività, e quindi si capta un sacco di rumore di fondo in ricezione, non si riesce ad avere sempre un’elevata propagazione d’onda in trasmissione e si necessita di una grande abbondanza di spazio lineare sui tetti oppure di superficie al suolo.
In mancanza di spazio e di altezza opportuni, si possono utilizzare antenne loop (dei veri e propri anelli di dimensioni che non superano qualche metro di diametro
http://www.ciromazzoni.com/Loop%20Antenna.htm ). Queste antenne inusuali e poco vistose, originariamente utilizzate piuttosto massicciamente in ambito militare, funzionano indubbiamente bene in disagiate situazioni di posizionamento e di spazio, ma hanno bisogno, secondo alcuni, di circuiti molto sensibili in ricezione e molto potenti in trasmissione, il che costa tantissimo, sul mercato delle integrazioni circuitali dei ricetrasmettitori di elevata qualità: si sa che i militari non hanno, per definizione, problemi di spesa, un civile privato, invece, solitamente sì.
Se si finisce, quindi, per pensare di installare delle antenne direttive molto performanti, ci si trova, in sostanza, secondo me, di fronte a due opzioni di massima: antenne yagi od antenne cubical quad.
Bisogna subito mettersi l’anima in pace: se non si abita sul grattacielo più alto della città e se non si ha a disposizione il suo terrazzo-tetto di sommità, l’opportuna elevazione di un’antenna yagi per HF costituisce già un bel problema in quanto essa, per essere pienamente operativa, non può stare a meno di complessivi 21 m dal suolo e quindi va per forza collocata a detta altezza sopra un palo od in cima ad un traliccio. Entrambi questi sostegni sono tanto più esponenzialmente costosi quanto più sono alti. Se poi essi fossero autoportanti, i loro prezzi potrebbero diventare da capogiro, per un portafoglio comune; e se addirittura partissero dal suolo, anziché dal tetto, necessiterebbero, in aggiunta, di un progetto da sottoporre a concessione edilizia comunale.
Le antenne yagi sono costituite da una serie di steli orizzontali, paralleli tra loro, sostenuti, a metà della propria lunghezza, da un unico supporto ad essi ortogonale. Per evitare al radioamatore che comunichi su più bande di frequenza l’onere di acquistare tante economiche antenne yagi da piazzare su molti costosi sostegni, disseminati in un ampia area, i produttori di queste antenne hanno creato delle yagi multibanda che, in quanto tali, sono piene zeppe di steli. Ovvio che queste antenne, avendo più corpi di metallo delle loro sorelle monobanda, pesino ben più di queste ultime e quindi debbano essere collocate su sostegni decisamente più robusti. Inoltre gli steli, nel centro delle antenne multibanda, sono così vicini gli uni agli altri, che l’antenna stessa, per essere occasionalmente sottoposta a manutenzione, non può essere montata su tralicci dotati di carrelli ascensore (in quanto gli steli finirebbero, scendendo col carrello a fianco del traliccio, per cozzare rovinosamente contro quest’ultimo) ma soltanto o su tralicci telescopici (cioè autoestensibili), o su tralicci fissi (dai quali, all’occorrenza, far scendere e risalire l’antenna con l’aiuto di un camion dotato di un braccio gru!) o su pali ribaltabili su fianco (i quali necessitano, a tal fine, di poderosi sistemi ad argano).
Gli astuti inventori di una ditta americana produttrice di antenne radioamatoriali di qualità piuttosto elevata (la Steppir
http://www.steppir.com/files/Yagi%20brochure.pdf), per far risparmiare ai radioamatori gli altissimi costi dei sostegni a grosso palo od a traliccio, hanno avuto la brillante idea di costruire delle yagi con steli in tubo di carbonio, dal centro dei quali ed entro i quali far scorrere, mediante motorini elettrici passo-passo, pilotati a distanza da una centralina, i veri steli di metallo dell’antenna, ridotti a sottili strisce traforate, le quali possono essere simmetricamente sbobinate e riavvolte a piacere fino a raggiungere, caso per caso, le distanze esatte alla ricetrasmissione su ogni consentita banda di frequenza. Ciò, non soltanto ha consistentemente alleggerito l’antenna, ma ha anche permesso di ridurne il numero degli steli così da produrre, al centro di essa, un ampio spazio vuoto che ne permette l’elevazione anche con carrelli elevatori di fianco-traliccio. L'equivalente italiana di questa impresa è la Ultrabeam (http://www.ultrabeam.it/).
Manco a dirlo, ovviamente anche queste particolari antenne sono abbastanza costose, sebbene molto meno di un traliccio adatto alle loro equivalenti a steli fissi. Quindi, con un tetto ad almeno dodici metri di altezza dal suolo ed uno spezzone di traliccetto di nove metri, il gioco sarebbe fatto!
Vi sono tuttavia case costruttrici, come la tedesca Titanex, che hanno mirato a sistemi d’antenna misti dal prezzo basso rispetto alla notevolissima resa che, secondo me, se ne trae: antenne cubical quad multibanda a due elementi più un dipolo filare per le bande dai 40 ai 160 m lambda.
(http://www.titanex.de/frames/quads.html)
Naturalmente anche in questo caso non si può avere tutto: la cubical quad è un’antenna molto economica, agevolmente carrellabile in altezza, ed a mio parere ottima nelle ricetrasmissioni su lunghissime distanze, oltre che dotata di una sensibilità ricettiva straordinaria; poi, già a 16-18 m dal suolo, la sua resa è perfetta; però, essa ha un’immensa superficie di esposizione al vento e quindi può andar soggetta a tremendi e talvolta parzialmente distruttivi effetti vela. Oggi, la struttura meccanica di quest’antenna è stata migliorata e rafforzata con sistemi a molla di ammortizzazione della tensione esercitata dal vento sui suoi cavi disposti a tessitura di ragnatela, ma la sua resistenza al vento resta comunque molto elevata, per cui la spesa, che si riduce sul versante dell’altezza del sostegno e sul valore dei materiali, aumenta per converso sostanziosamente dal punto di vista della robustezza strutturale di tale sostegno e del sistema di frenata ammortizzata del rotore, il quale deve quindi essere di elevatissime qualità e robustezza.
Insomma, calcolatrice alla mano, i conti sono lunghi e complicati: sostegni, altezza, struttura, spazi, meteorologia del luogo di installazione, durevolezza dell’investimento, manutenzione, modalità e luogo di acquisto, capire cosa sia veramente conveniente, mantenendo un elevato rapporto qualità prezzo, è un vero tormento!
Alla fine, comunque, mi sono convinto che la soluzione più accettabile, nel caso non si voglia ricorrere ad una abbastanza soddisfacente ma inflazionatissima cushcraft a steli corti e dotati di “strani” cappelli capacitivi alle estremità, sia installare una yagi tipo steppir. Spero di non essermi sbagliato: ai colleghi OM più esperti l’ardua valutazione finale.
[Nella foto l’antenna cubical quad di un collega OM].