Adesso vediamo in che modo è possibile costruire un accordatore da montare sotto le nostre antenne.
Le antenne non risonanti solitamente hanno dei valori di impedenza che non risulta essere quella richiesta dei cavi e Trx (50 ohm), quindi è indispensabile impiegare un circuito di adattamento dell'impedenza. (Rete LC)
La cosa prioritaria è reperire un induttore (bobina), possibilmente già motorizzato con fine corsa cablati sempre per semplificare il progetto.
Di induttori se ne trovano in commercio con capacità che varia tra 0 e 25 / 34 micro herry inoltre necessità una capacità da 20 a 600 pf possibilmente a due sezioni, in modo da avere anche le capacità intermedie con rotazione a 360° così da evitare i fine corsa. (vedi foto) nel mio progetto, a reperire i materiali ci pensa un carissimo amico di infanzia radioantistica Giuseppe IT9WMD non so come ma ha reperito dei roller (induttanza) motorizzati e con elettrofreno e fine corsa a bordo con una escursione da 0 a 60 micro herry
(vedi foto). Cablando i due componenti in serie o parallello abbiamo realizato un circuito di tipo LC idoneo per l'utilizzo in radiofrequenza.
Una piccola delucidazione sul circuito LC da realizare.
senza parlare di formule, calcoli e quant'altro in quanto per un (radioamatore di professione medico oppue idraulico e come se gli parlassi della [ SUOCERA)]
Per prima cosa vediamo di capire le proprietà dei due componenti induttanza e condensatore.
Se si applica tensione a un induttore, la corrente non inizia a passare subito, ma dopo un certo tempo ed aumentando gradualmente. Quando si toglie tensione invece la corrente in un induttore non cessa di colpo, ma tende ad estinguersi con un certo ritardo.
I condensatori ovvero componenti in grado di accumulare carica elettrica e mantenerla nel tempo anche in assenza di alimentazione, credo di essere stato chiaro più semplice di così non si può.
Adesso vediamo di capire cosa succede in un circuito risonante. Come letto precedentemente un circuito risonante, è generalmente formato da un condensatore e da una bobina (circuito L–C); esso ha la proprietà di lasciar passare una corrente la cui frequenza sia uguale a quella di risonanza del circuito stesso, mentre attenua fortemente le correnti aventi differente frequenza.
Solitamente per freq. basse la parte immaginaria dell'impedenza (reattanza X) è negativa. di conseguenza la corrente e in anticipo sulla tensione.
Per freq. alte la parte immaginaria dell'impedenza (reattanza X) è positiva dunque si ha un comportamento induttivo. In questo caso la corrente è in ritardo rispetto alla tensione. In sintesi la reattanza induttiva provoca un ritardo di fase di 90° della corrente rispetto alla tensione mentre la reattanza capacitiva fa anticipare la corrente di 90°. (Vedi grafico) (Questo è il problema da risolvere per ottenere i 50 ohm espressamente voluti dal nostro sistema Trx, linea di trasmissione o cavo di alimentazione e antenna).
In corrispondenza della frequenza d'accordo, la reattanze induttiva è uguale alla reattanza capacità, le correnti che attraversano le due reattanze avranno uguale valore ma saranno di polarita, opposta e conseguentemente si cancellano fra loro, dunque il circuito si comporta come una pura resistenza! in questo punto dell'acordo rimane un carico totalmente resistitivo.
(vedi grafico. accordo a 7.100)
Questi circuiti risonanti, hanno una caratteristica molto fondamentale, cioè il coefficiente di risonanza, questo determina la bontà del filtro, che solitamente è denominato con la lettera Q.
Continuare con la delucidazione significa incominciare ad utilizzare formule: mi chiedo spesso chissà perché queste formule pratiche non vengono esplicitate normalmente nei manuali di radiotecnica.
BREVE DESCRIZIONE DELLE ANTENNE:
Solitamente questi circuiti li vediamo in configurazione su antenne di tipo verticale oppure di tipo filare, long waire ecc. (Vedi es.) In entrambi i casi la lunghezza del conduttore radiante non avrà una lunghezza ben definita con le lunghezze d'onda utilizzate quindi l'antenna a priore risulta come un carico di tipo non puramente resistitivo.
Nella pagina fasi costruttive vediamo delle foto di prove con carico fisso da 200 ohm per testare il circuito, mentre vediamo le prove sotto l'antenna, in questo caso con una verticale di circa mt 10,20 anch' essa autocostruita per i 40 mt (vedi fasi costruttive e prove).
CIRCUITI rlc , rc & lc
Si dice circuito RLC un circuito composto da resistenze, induttanze e condensatori. Vedi schema elettrico:.
Si dice circuito RC un circuito composto solo da resistenze e condensatori.
Vedi schema elettrico:
Si dice circuito LC un circuito composto solo da induttanza e condensatore.
Vedi shema elettrico:
Un cenno alla storia: ?
I primissimi apparati radio, disponevano di un solo organo di sintonia, rudimentale. Consisteva in una sola bobina cilindrica di filo di rame, della quale era possibile variare il numero di spire inserite.
Fu lo scienziato inglese Oliver Lodge a consigliare a Guglielmo Marconi di adoperare un condensatore variabile, in parallelo o in serie alla bobina, in quanto si ottiene in tal modo un circuito di sintonia, detta anche per l'appunto circuito risonante o circuito oscillatorio.
Oggi chiamato comunemente circuito accordato.)
La bobina solitamente e formata da un certo numero di spire di filo di rame avvolto su corpi di forma cilindrica o in aria cioe senza sostegno centrale. Le varie spire reagiscono le une sulle altre per effetto di induzione. E quindi una bobina di induttanza, o, più precisamente una bobina di autoinduzione.
Nell'uso pratico si usa solo il termine bobina oppure induttanza.
Nel sistema come il condensatore ha una certa capacità, cosi la bobina ha una certa induttanza. Maggiore è il numero di spire, tanto più grande è l'induttanza.
L'induttanza ha per simbolo la lettera L e per unità di misura l'henry
Oltre all'uso per circuiti risonanti la bobina di induttanza può essere utilizata per alrti scopi, poichè esse tendono ad impedire il passaggio
della corrente oscillante, o di qualla alternata, tanto più quanto maggiore è la loro induttanza.
In radiotecnica sono molto usati anche i sottomultipli milliHenry (per i circuiti a bassa frequenza) e microHenry (per i circuiti a radiofrequenza).
Una singola spira di un centimetro di raggio ha un'induttanza di circa 0,03 microHenry, ed è la più piccola induttanza che si può realizzare avvolgendo del filo. Nel circuito serie la grandezza fondamentale è la corrente, mentre in quello parallelo la tensione.
In realtà in un circuito serie la tensione ai capi del bipolo RCL rimane costante mentre varia la corrente al variare della frequenza di lavoro; nel circuito parallelo la corrente che percorre il bipolo RCL rimane costante e varia la tensione al variare della frequenza di lavoro.
A qualche frequenza fra gli estremi di alta e bassa frequenza,
la reattanza induttiva sarà uguale alla reattanza capacitiva.
Questa condizione è chiamata la frequenza di risonanza del circuito, e si dice che il circuito serie è accordato a questa frequenza.
Poichè la reattanza induttiva nel circuito produce un effetto positivo
e la reattanza capacitiva produce un effetto negativo, quando esse acquisiscono pari valore, alla frequenza risonante, dette reattanze
si annullano l'una con l'altra e pertanto la sola opposizione alla corrente
nel circuito è quella offerta dalla resistenza.
UN CENNO SUGLI ACCORDATORI:
Solitamente il compito di un accordatore d'antenna è quello di trasformare la componente resistitiva dell'antenna nei 50 ohm richiesti dal TRX, e nel contempo annullare la componente capacitiva o induttiva.
In commercio esistono accordatori automatici che fanno tutto cercando il miglior accordo per la frequenza in uso oppure di tipo manuale, che si regolano ruotando alcuni controlli ( capacità ed induttanze). questa tipologia di accordatori sono disponibili sul mercato in tre configurazioni caratteristiche: con rete "L" "T" e "pi greco", un po meno comune quest'ultima configurazione, la più utilizzata dai costruttori è quella a rete "T" (vedi grafico) ogni costruttore utilizza la propria tecnica nel costruire questi accordatori, es: induttanze variabili con contatto strisciante, altri con induttanze in commutazione, altri ancora includono condensatori differenziali ecc, solitamente questa tipologia d'accordatore va montato in stazione.
Cosa cambia con un accordatore montato in stazione e uno sotto l'antenna:
Tra Tx e linea di trasmissione serve a far vedere al TX 50 ohm ovvero R=50 X=0 consentendo di proteggere i finali di potenza e illuderci di irradiare tutta la potenza. Tra linea di trasmissione e antenna, per intenderci sotto l'antenna in questa condizione e possibile regolare i controlli dell'accordatore in modo che tutto il sistema ottenga il valore Z con R=50 X=0, con questa condizione il Tx irradia tutta la sua potenza e le uniche perdite sono dovute all'attenuazione (in dB) del cavo di alimentazione specificate del costruttore.