Addio alle pericolose Onde Stazionarie: costruiamo un accordatore d’antenna a Pi-Greco per CB

Addio alle pericolose Onde Stazionarie: costruiamo un accordatore d’antenna a Pi-Greco per CB

Un accordatore d’antenna è una risorsa preziosa per qualunque stazione radio. Esso esiste da molti anni e il suo scopo è quello di accoppiare e adattare l’impedenza dell’antenna con quella della linea di trasmissione. In più esso costituisce un filtro passa-basso, per cui il dispositivo riesce a sopprimere le armoniche generate dalla portante radio.

Schema di principio

Lo schema elettrico è estremamente semplice (vedi figura 1), essendo costituito solo da due condensatori variabili e una induttanza, realizzati qui a mano. Completa la realizzazione anche un commutatore a 1 via e 12 posizioni e qualche altra manciata di minuteria meccanica ed elettrica.

Figura 1: schema elettrico dell’accordatore

Costruzione

La costruzione non è difficile ed è sufficiente racchiudere i componenti all’interno di una scatola di metallo dalle adeguate dimensioni. I condensatori qui usati e costruiti riescono a reggere almeno 100 watt di potenza. La bobina può essere avvolta in aria.

Calcoli preliminari

Per la realizzazione dell’accordatore è stata creata, dapprima, una simulazione dell’antenna utilizzata, una verticale 1/4 d’onda (vedi figura 2). I suoi dati costruttivi e matematici sono i seguenti:

  • altezza: 2.67 metri;
  • presenza obbligatoria di un ottimo piano di terra;
  • spessore: 2 millimetri;
  • frequenza di utilizzo: 27 Mhz;
  • lunghezza d’onda: 11 metri;
  • impedenza dell’antenna: 36.5 + j 2.79;
  • SWR a 50 ohm: 1.38:1;
  • guadagno: 5.15 dBi;
  • efficienza: 100%.
Figura 2: l’antenna 1/4 d’onda verticale utilizzata nel progetto

Come si vede dai risultati, l’impedenza non è perfettamente adattata alla linea di trasmissione e all’apparato radio (50 ohm), per cui è consigliata la presenza dell’accordatore, sebbene le onde stazionarie non risultino proprio così critiche (SWR 1.38:1). La figura 3 mostra i calcoli dell’RLC Matching per il perfetto adattamento delle due parti in causa. Ovviamente è meglio realizzare in modo “variabile” sia i condensatori che la bobina, per meglio adattare i valori, in fase di taratura e di operatività.

Figura 3: i risultati per il dimensionamento dei componenti dell’accordatore a Pi-greco

In linea teorica, questi sono i valori per un perfetto adattamento dell’antenna:

  • C1: 72 pF;
  • L1: 153 nH;
  • C2: 29.2 pF.

Realizziamo il condensatore variabile

Se c’è la possibilità, è molto meglio procurare due condensatori variabili commerciali, di almeno 250-300 pF. Il progetto, a ogni modo, contempla l’autocostruzione a “libro” del componente. Si tratta di due piastre da C.S. isolate tra loro che possono avvicinarsi o allontanarsi come un libro. La figura 4 mostra il condensatore completo. Si nota la presenza di una molla di ritorno per permettere alle lamine di riprendere la posizione originale, quando rilasciate. Il modello del progetto ha una capacità compresa tra 28 pF e 250 pF.

Figura 4: il condensatore variabile autocostruito

Realizziamo l’induttanza variabile

Come si è visto dai calcoli teorici, il valore dell’induttanza dovrebbe essere di 153 nH (0.153 uH). E’ meglio prevedere un valore più alto, quasi doppio, per implementare una variabilità migliore. La bobina costruita in aria (vedi figura 5) ha le seguenti caratteristiche:

  • diametro bobina: 1 cm;
  • lunghezza bobina: 11 cm;
  • diametro filo: 1 mm;
  • numero spire: 21.
Figura 5: la bobina costruita dell’accordatore

Assemblaggio finale

La fantasia può spaziare nella scelta dei contenitori che, in ogni caso, devono risultare metallici o, quanto meno, metallizzati internamente con l’adozione di un supporto di massa totale. La figura 6 mostra il prototipo realizzato in qualche ora di lavoro. Si ricorda che un accordatore a pi-greco “ruba” sempre una piccola percentuale della potenza dell’apparato radio, ma vi garantisce la totale assenza delle pericolose onde stazionarie. I collegamenti dovrebbero, infine, risultare i più corti possibili. Una buona verniciatura esterna darà il tocco finale al progetto.

Figura 6: il prototipo dell’accordatore completo e funzionante

Utilizzo

L’accordatore si dovrebbe usare insieme a un misuratore del rapporto delle onde stazionarie (rosmetro). Si regolino prima le due capacità al minimo, quindi regolare l’induttanza per minimizzare la potenza riflessa, infine registrare con precisione le due capacità sino ad azzerare l’ammontare delle onde stazionarie. Inizialmente potrebbe risultare un tantino complicato, ma basta prenderci la mano.