Antenna Multibanda EFHWA

foto 1: Il monopolo completo di corda e
peso di lancio

di Achille De Santis IW0BWZ

Per le operazioni radio in portatile, può essere comoda la End-Fed Half-Wavelength Antenna (EFHWA). Questo tipo di antenna è simile, come lunghezza, al comune dipolo a mezza onda ma ha un significativo vantaggio per le operazioni in field-day.

Un dipolo aperto, a mezz’onda ha il punto di alimentazione (che si connette alla radio) nel centro dell'antenna mentre per la EFHWA è ad un estremo. Questo risulta molto comodo per ancorare l'antenna ad un albero e connettere la sua terminazione alla radio. E poi, si fa a meno del cavo coassiale. Occorre però un piccolo accordatore o adattatore di impedenza. 

Qui sono riportate le istruzioni per costruire un'antenna multibanda “end-fed half-wavelength” in grado di lavorare sulle bande dei 17, 20, 30, e 40 metri.

foto 2: Il trasformatore di impedenza,
preparato in due esemplari

Attrezzi vari

• Saldatore a stagno;
• Stagno;
• Mollette da biancheria (terza mano dell'elettronico!), possibilmente in legno;
• Tronchesina;
• Spellafili;
• Analizzatore di antenna (raccomandato ma non necessario).

Come vedete dalla foto [1], come antenna io ho usato un monopolo surplus già intestato con BNC. In questo caso serve un BNC femmina da pannello sull'uscita dell'accordatore ma si usa soltanto il contatto del polo caldo; il polo freddo serve in ogni caso come contatto meccanico. Per il contatto di terra si può convenientemente usare un morsetto a pressione o una vite a galletto. Il monopolo è dotato di “aspo” raccoglitore, nonché di corda e peso per il lancio (attenzione nelle vicinanze!).

Materiali

• 

  foto 3: schema elettrico del BALUN

  Filo per avvolgimenti (filo di rame smaltato da 1 mm, o quello per impianti elettrici, due colori da 1,5 mmq)
• resistore da 4700 Ω, anti-induttivo (solo per il collaudo);
• 3 Boccole da pannello (in alternativa al BNC lato antenna);
• 2 connettori BNC o 1 BNC e 1 SO239;
• 1 nucleo toroidale a polvere di ferro, Amidon T94-2;
• 4 fili di collegamento con pinze a coccodrillo (potreste averne bisogno);
• 1 condensatore variabile ad aria, ~10-200 pF;
• 10 metri di filo per antenne, o il solito filo da 1,5 mmq per impianti elettrici;
• Cavo coassiale (uno spezzone per collegare TRX ed accordatore);
• Radio (ce l'avete!)

Procedura

1. 

   foto 4: il BALUN in prova

   Avvolgere uniformemente 27 spire in serie (filo marrone) attorno al toroide, foto [2].
2. Realizzare una presa intermedia alla 27° spira e continuare.
3. Realizzare il secondo avvolgimento di 10 spire, (filo bianco).
4. Preparare un terzo avvolgimento di 4 spire in bifilare, (filo marrone/bianco in parallelo).
5. Intestare le tre boccole da pannello ai terminali dell'avvolgimento 1-2-3 (non polarizzato, quindi non importa quale connettore è collegato ad ogni filo).
6. Intestare l'avvolgimento 4 al connettore BNC di ingresso.
7. Saldare due corti spezzoni di filo ai terminali del condensatore variabile.
8. Collegare il condensatore variabile alle prese da pannello (non polarizzate).
9. Preparare e tagliare il filo per l'antenna a mezza onda (tutto un pezzo!). Per determinare la lunghezza del filo, usare la formula d=147/frequenza. Scegliere una frequenza operativa a centro banda.
10. Se disponete di un analizzatore di antenna, potete provare la stessa al banco per sincerarvi che tutto sia collegato correttamente prima di effettuare le prove in campo. Collegare il resistore da 4700 Ω alle prese da pannello; questo serve a simulare l'impedenza d'antenna. Collegare l'analizzatore d'antenna al BNC di ingresso (filo bianco/marrone). Regolare la capacità variabile per avere il più basso SWR alla frequenza desiderata. Dovrebbe essere circa 1:1 a centro banda, e 1.5:1 agli estremi. Analogamente potreste provare con un ROSmetro o Wattmetro. Se non riuscite in questa operazione, controllate le connessioni.
11. Adesso siete pronti per le prove in campo. Staccate il resistore da 4700 Ohm;
12. Usando la tecnica di vostra scelta, sospendete un capo dell'antenna, su un albero o altro comodo supporto. Prestate attenzione alle linee elettriche aeree e tenete presente il loro pericolo! Collegate l'altro capo dell'antenna ad uno dei morsetti da pannello, direttamente o usando un corto cavetto a coccodrillo.
13.  Per ultimo, create il contrappeso. Come creare un contrappeso per un'antenna EFHWA è oggetto di accesi dibattiti. Diverse fonti dicono di fare i cavi di contrappeso di lunghezze diverse, alcuni addirittura dicono che non è necessario un contrappeso (dal momento che l'alimentazione è fatta in tensione e non in corrente dovrebbe bastare una buona “terra”). Io ho deciso di usare solo un paio di ponticelli messi insieme per una lunghezza totale di circa quattro metri.
14. Collegare l'analizzatore d'antenna al connettore BNC di ingresso, lato TRX.
15. Sintonizzate l'antenna regolando la capacità variabile. Se non avete un analizzatore, collegate la vostra radio alla potenza più bassa possibile e provate a trasmettere una portante controllando il ROS (seguendo appropriate procedure per identificare la vostra trasmissione e cercando di non causare interferenze ad altri). Regolate per il minimo ROS sulla frequenza operativa. Siate sicuri di non trasmettere quando toccate l'antenna o l'accordatore, altrimenti potreste prendere la scossa a RF.
16. Se non riuscite ad ottenere un ROS di 1:1, potete collegare l'antenna alla presa intermedia e ripetere il punto precedente.
17. La vostra radio si aspetta una impedenza di 50 Ω ma l'impedenza di una “end-fed” è molto più alta, dell'ordine delle migliaia di Ohm. L'esatto valore può dipendere da vari fattori e potrebbe cambiare in dipendenza da come e dove avete agganciato il filo. La funzione del trasformatore toroidale è quella di ridurre l'impedenza e le due prese BNC danno la possibilità di avere un buon adattamento in campo. L'avvolgimento marrone avrà un rapporto spire di circa 6,75:1 (27 a 4), che corrisponde ad una riduzione di impedenza di 45,5:1. Questo dovrebbe essere ideale per un'antenna con una impedenza di ~2000 Ω. Con l'avvolgimento bianco inserito si ha un rapporto spire di 9,25:1 (37 a 4), dando un rapporto d'impedenza di 85,5:1, ideale per una impedenza d'antenna di ~4000 Ω. Una di queste opzioni dovrebbe essere adatta per la maggior parte delle configurazioni.
18. Se non siete in condizioni di ottenere un buon SWR, provate a regolare la lunghezza del punto di alimentazione aggiungendo e togliendo i cavetti a coccodrillo, quindi ripetete i due punti precedenti. Quando avrete trovato una giusta lunghezza, potrete sostituire i ponticelli con uno spezzone di filo della stessa lunghezza.
19. Quando avrete accordato la vostra antenna, mettete l'accordatore in un contenitore metallico ed effettuate il collaudo finale.

Per aggiungere altre gamme operative si potrebbe usare un circuito risonante, fisso o variabile.