— lavori in corso —
sono alcune mie riflessioni….. per saperne veramente di più consiglio la lettura di questo documento
http://audiosystemsgroup.com/RFI-Ham.pdf
Nell’attività radiantistica si legge e si sente parlare di CMC o correnti di modo comune o più genericamente di “Ritorni di RF” e degli interventi necessari per annullarli o attenuarli
Vediamo di capirne di più.
L’energia a radiofrequenza, o più correttamente la corrente RF, può attraversare una linea di trasmissione in due modalità:
- Differenziale
- A modi comune
- modalità differenziale (nota anche come bilanciata) – da preferire –
Se una antenna e la linea di trasmissione ad essa collegata sono bilanciate elettricamente, nei due bracci/rami/poli scorrono correnti di pari ampiezza e con polarità opposta. Si ottiene il massimo trasferimento di energia dalla linea di trasmissione all’antenna in trasmissione e dall’antenna alla linea in ricezione.
Le correnti differenziali I1 e I2 hanno stessa ampiezza e polarità opposta. Nella linea di trasmissione, essendo i conduttori molto vicini tra di loro, i due campi elettromagnetici si annullano a vicenda e la linea stessa non irradia. Inoltre non esiste un percorso diretto verso la terra o massa
- a modo comune (nota anche come sbilanciata) – da evitare se possibile –
Se l’antenna e/o la linea di trasmissione non sono bilanciate per progetto (alimentazione con cavo coassiale, monopoli, etc) o per anomalie costruttive o di montaggio (altezza da terra), esiste sempre una parte di corrente che scorre sullo schermo del cavo coassiale che irradia quindi segnale. Questo comporta alterazioni nel lobo di radiazione ma peggio ancora, provoca ritorni di RF verso la stazione ed il telaio degli apparati, e quindi verso l’operatore, anche pericolosi. Le CMC aumentano al crescere della potenza e al diminuire della frequenza. Inoltre aumentano la sensibilità al rumore e ai disturbi in ricezione.
Nel caso di una antenna bilanciata (dipolo) alimentata con una linea sbilanciata (coassiale), le correnti differenziali I1 e I2 si cancellano tra loro all’interno del cavo. A causa dell’effetto pelle però l’esterno dello schermo diventa un terzo conduttore e nulla si oppone alla trasmissione di I3. Questo provoca anche una via di fuga agevolata verso terra/massa
In tempi remoti l’alimentazione bilanciata era lo standard operativo. Se utilizzata con opportuni adattatori di antenna (ATU o volgarmente accordatori) di adeguato dimensionamento, è possibile utilizzare l’antenna anche su frequenze diverse da quella di risonanza principale con perdite decisamente inferiori rispetto al coassiale.
L’utilizzo generalizzato di alimentazioni sbilanciate ha portato alla ricerca di soluzioni sempre più efficaci per affrontare il problema. Il punto centrale è presentare un punto ad alta impedenza che non consenta la propagazione delle CMC trasformandole in calore.
Il classico adattatore (accordatore) non basta da solo. Certo riesce ad illudere un RTX che la linea sia perfettamente adattata ma in presenza di CMC tale illusione può durare ben poco e anzi all’aumentare della potenza si possono manifestare gravi problemi. Inoltre così facendo di accorda anche la discesa che diventa parte dell’antenna contribuendo nell’irraadiazione.
Se non è possibile risolvere i problemi alla radice (ad esempio modificare l’altezza da terra nel caso di un dipolo) può aiutare l’interposizione di un elemento che si occupa di annullare o ridurre tali effetti nefasti.
Solitamente i dipoli autocostruiti, ma anche alcuni commerciali, nel punto di collegamento tra antenna e discesa hanno un semplice connettore. Si può sopperire al problema con un “huge balun” ovvero 6/7 metri di discesa avvolti in aria su un supporto di circa 15cm di diametro. Tale soluzione può essere di aiuto sule bande alte, ma in basso serve ben altro….
E qui si entra nel funambolico mondo dei Balun (o baluun, baloon, baalon, balus che dir si voglia), un mondo in continua espansione dove ognuno ha una opinione o una soluzione, spesso sparata a sproposito o frutto di un sacrosanto copia e incolla.
Il Balun è un trasformatore a linea di trasmissione che svolge tre compiti fondamentali:
- conversione di corrente o tensione da bilanciata a sbilanciata
- reiezione delle correnti di modo comune, se opportunamente configurato
- trasformazione di impedenza per valori diversi da 1:1, se opportunamente configurato
Il modo più semplice per creare un punto di non passaggio della CMC è l’interposizione di un dispositivi ferromagnetico (balun) realizzato con un avvolgimento su un nucleo in ferrite. Tale dispositivo deve necessariamente essere di tipo “in corrente” come i comuni Guanella e deve anche offrire l’opportuno rapporto di adattamento in funzione della differenza di impedenza tra antenna e linea di trasmissione.
I materiali a base di ferrite rispondono energicamente all’esposizione ad un campo magnetico. Ossido di ferro, Nickel, ZInco Manganese variamente combinati tra loro e rinforzati da ceramica, vanno a costituire le cosiddette miscele di ferrite o Mix con proprietà variabili in funzione appunto della miscela.
la Permeabilità (µ) è il grado di interazione tra materiale e campo magnetico. Maggiore è la permeabilità maggiore sarà l’induttanza
Ad esempio per un dipolo si tratta del tipico 1:1, per una OCFD/Windom serve un 4:1 (meno comune il 6:1), per una delta si ricorre ad un 2,25:1. Un loop fullwave può essere alimentato tramite un 1:1 o un 4:1 in base all’installazione.
Così facendo si renderà la vita difficile alle correnti di modo comune e si migliorerà anche la qualità del segnale ricevuto. Operando in bande basse o con alte potenze, tale soluzione da sola potrebbe non essere sufficiente. In questi casi è possibile integrare la discesa con un W2DU da collegare subito sotto al balun principale. Nelle pagine su Balun & Chokes ho raccolto spunti e idee realizzative.
Come ho già detto non sono e non mi considero un esperto. Mi piace leggere, informarmi e sperimentare