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Questa semplice antenna multibanda lavora su tutte le gamme HF, dai 3.5 ai 30 MHz, incluso le bande WARC, fatta eccezione la gamma dei 10.1MHz. Questa e’, in effetti, un adattamento dell’antenna ad alimentazione con linea bilanciata da 300 ohm alimentata, in questo specifico caso, con una linea in cavo coassiale da 75 ohm ed un adattatore-bilanciatore (balun) da 4:1, come raffigurato in Figura 1. Questa antenna e’ stata da me sperimentata nel 1978 ed e’ stata in utilizzo sino alla meta’ degli anni 90 quando, per l’ultimo cambiamento della mia abitazione, non ho avuto uno spazio sufficiente per installarla; ho comunque una versione ridotta, 10 – 40 metri.
E’ stata provata con potenza RF sino a 200W. L’onda stazionaria, SWR, presentata al trasmettitore e’ alquanto ridotta, circa 2-2.5:1 ai limiti di banda. Il trasformatore 4:1 e’ avvolto utilizzando filo ricoperto in PVC, tipo quello utilizzato per la connessione di altoparlanti agli amplificatori Hi-Fi, con connessione come in Figura. L’avvolgimento e’ di 10 o 12 spire, in filo doppio, avvolte su un barretta di ferrite di diametro di 10-12 mm, come quella utilizzata nei ricevitori portatili ad onde medie. Il supporto per il trasformatore balun puo’ essere fatto utilizzando una piastrina da PCB, rimuovendo la maggior parte della copertura di rame, dopo aver lasciato alcune isole di rame dove saldare le connessioni del trasformatore B, X, C e dei fili formanti l’elemento radiante. La base di supporto in materiale isolante PVC puo’ avere forme diverse: pannello, tubo, scatolotto.
E’ importante, specialmente per il pannello, che vi siano dei punti sui quali saldare i vari fili. La soluzione con pannello puo’ avere dei fori addizionali tali da permettere il blocco dei fili dell’elemento radiante senza altre necessita’ meccaniche, come riportato sul disegno.
Questa antenna e’ stata pubblicata sulla Rivista RadCom, Technical Topics, Marzo 1988 (RSGB); e’ inoltre riportata sulle seguenti pubblicazioni della RSGB: “HF Antenna Collection” and “Antenna Topics”.
Quando l’antenna e’ stata da me progettata, ho utilizzato del cavo coassiale flessibile da 75 ohm, tipo RG59, e la scelta del balun 4:1 e’ stata una scelta naturale. Inoltre a quei tempi, utilizzavo un trasmettitore con stadio finale a valvole e con il classico PI-greco in uscita.
Oggi, con l’utilizzo di transceiver con stadio finale a transistori ed impedenza di antenna di 50 ohm, e’ automatico l’impiego di cavo coassiale da 50 ohm e quindi e’ piu’ idoneo un balun adattatore di 6:1, per adattare l’impedenza dell’antenna, al punto di alimentazione, di 300 ohm. In realta’, l’impedenza del punto di alimentazione cambia per ogni banda, non solo come valore ohmico ma, in particolare, come valore reattivo. L’utilizzo di un balun 4:1 puo’ rimanere valido. Il balun- adattatore 6:1 e’ riportato nelle Figure 2 e 3. L’avvolgimento delle spire e’ effettuato, in questo caso, utilizzando tre fili con copertura in PVC. Possono essere utilizzati tre singoli fili oppure una piattina per altoparlanti ed un singolo filo. E’ importante utilizzare fili di colori diversi onde ovviare a problemi di connessioni. Il nucleo e’ sempre la barretta di ferrite di 10-12 mm di diametro, come per il balun 4:1. Il terzo avvolgimento e’ un po’ diverso in quanto abbiamo una presa a meta’ avvolgimento, onde ottenere un rapporto d’impedenza di 6:1. Il terzo filo deve essere preparato saldando un filo addizionale alla meta’ della sua lunghezza, prima di effettuarne l’avvolgimento, come riportato in Figura 2.
La barretta di ferrite puo’ essere ricoperta di una strato di nastro PVC onde ovviare ad un contatto diretto tra il punto di di saldatura della giunzione e la barretta stessa, anche se in realta’ ne potremmo fare a meno. Avendo un avvolgimento con una connessione CT, l’avvolgimento delle spire deve avvenire partendo dalla meta’ centrale della barretta e proseguendo verso i due estremi della stessa. L’assieme degli avvolgimenti puo’ essere bloccata, al centro ed agli estremi, da strap.
La connessione dei fili deve essere effettuata come riportato in Figura 3.
L’impiego di una barretta di ferrite, quale nucleo del trasformatore, in luogo del comune toroide permette di ottenere un migliore balun. La ragione e’ molto semplice. Il flusso magnetico nel nucleo della barretta non e’ confinato solo al materiale ferroso che la compone ma anche “all’aria”.
Il nucleo toroidale e’ chiuso sul materiale ferroso. Non e’ possibile la saturazione del nucleo ad alta potenza ed anche per alta onda stazionaria (SWR). Non avremo, quindi, il surriscaldamento del materiale e susseguente danno al nucleo, come spesso molti OM hanno riscontrato con i toroidi .
Per applicazioni con alte potenze i fili devono essere ricoperti in teflon ed e’ consigliabile l’impiego di 2 o 3 barrette di ferrite. In questo caso il numero delle spire potrebbe richiedere una riduzione, qualora si abbia una riduzione di larghezza di banda a discapito dei 10 metri. L’impiego di filo isolato in PVC, per il balun I7SWX, e’ migliore dell’uso di filo smaltato in quanto si ha una linea di trasmissione ad alta impedenza, 100-150 ohm, che permette un miglior adattamento d’impedenza tra i 50 ed i 300 ohm. Adattamento d’impedenza con filo smaltato va bene per accoppiare linee coassiali da 50-75 ohm ad impedenze piu’ basse.
Vista di una I7SWX 10-80m Windom assemblata.
Vista del contenitore Balun ed isolatori terminali.
L’antenna Windom I7SWX e’ stata assemblata ed installata da molti radioamatori in Europa, Russia, USA ed in altre parti del mondo. Presenta funzionalita’ anche sulla gamma dei 50 MHz. Alcuni utilizzatori ne hanno raddoppiato la lunghezza dei due elementi radianti ottenendo la copertura della gamma dei 160 metri con validi risultati.
Giancarlo Moda, I7SWX – Aggiornato August 2005 I7swx@yahoo.com
(in una sua mail che ci autorizza a pubblicare il suo articolo, Giancarlo I7SWX aggiungeva:
“ Se viene messa bassa od un po’ a zig-zag consiglio il balun 4:1.”
inoltre, proprio analizzando il suo profilo su QRZ.COM ho notato una foto che mi ha fatto tornare indietro di quasi una settantina di anni, agli inizi dei miei ascolti in 40 metri.
Vi è rappresentato I1SWX, padre di I7SWX dal quale Giancarlo ha ereditato DNA, passione e …call.
Lo noterete armeggiare su uno strano cilindro: si tratta del “top” dei ricevitori commerciali degli anni ‘50, L’IMCA Radio Pangamma (non radioamatoriale) e che fu anche il mio secondo ricevitore, dopo un RadioMarelli che trovai nella spazzatura perché con il mobiletto rotto.
L’IMCA Pangamma la usai per molti anni, anche da OM, con il nominativo di allora I1LS, e che io modificai, prima aggiungendo una doppia conversione e successivamente aggiungendone una terza, con una media-frequenza a 150 kHz…. Ma cosa ne parlo a fare, tanto non so se molti intendano cosa sto descrivendo. Comunque la soddisfazione che si otteneva allora da questa attività era immensamente maggiore di quella che si ottiene oggi dalla nostra attività n.d.r.
IK0BDO)
Ma per completare l’articolo ritengo utile riportare esattamente come questa Windom l’ha realizzata il nostro IW0HLE e che la sta usando con successo in tutte le sue attivazioni.
E’ realizzata esattamente come da progetto I7SWX, con il balun realizzato su barretta di ferrite messa di traverso nella scatola da impianti elettrici e con il rapporto spire tale da ottenerne un rapporto di trasformazione 4:1. La sua versione “corta”, e quindi solo per 40, 20 e 10 metri, è realizzata con filo da 1,5 mmq e misura 13,75 più 6,70 m.
Il cavo verde è da 75 ohm, il che non impatta assolutamente con il funzionamento con un apparato con 52 ohm di uscita, checché se ne pensi. ROS molto basso o inesistente sui 40m, 20 e 10m.
Una finezza aggiunta dal nostro Gianni HLE è rappresentata da come il balun è sorretto dal mast.
Il mast entra nel tubo nero in modo lasco, dando così modo al mast di essere ruotato, visto che esso sorregge anche una Yagi V-UHF.