Ros 1:1 a tutti i costi!!

[francescomagnum]

Ieri sera prima di andare a dormire ho fatto alcune riflessioni che oggi copio e incollo qui sperando che siano di qualche interesse e sperando altresì di leggere commenti, pareri e critiche se ho detto delle sciocchezze (sarà anche per me l'occasione per migliorare le mie vedute).

Quando si parla di onde stazionarie (sarebbe meglio dire onde riflesse), c'è sempre un po di timore ma non tutti hanno ancora compreso i concetti fondamentali. Per altri vale la regola che tanto c'è l'accordatore che aggiusta tutto ma le cose non stanno proprio così.

Chiariamo innanzitutto un concetto: le onde stazionarie compaiono quando c'è disadattamento ergo non sono un fenomeno presente quando vi è la risonanza (carico puramente resistivo infatti la Z di un componente cioè l'impedenza è quella sua proprietà che tende a limitare la corrente che lo attraversa quando ai suoi capi si applichi una tensione.  Se la tensione ai capi di un dato componente risulta essere in fase con la corrente che lo attraversa, allora quel componente si caratterizza come puramente resistivo.), pertanto tutte le volte in cui opereremo con un carico non perfettamente adattato avremo onde riflesse cioè Ros. Tradotto in parole povere significa che se la mia antenna è risonante (ad esempio una verticale 1/4 onda o un dipolo 1/2 onda per citare gli esempi più elementari), queste presenteranno un'impedenza tipica di 50 ohm, gli stessi del nostro cavo coassiale e gli stessi richiesti dal nostro ricetrasmettitore quindi non avremo Ros se non un po ai limiti di banda ma comunque accettabile.

Diciamo però una cosa sacrosanta: il Ros non è tutto! Ancora oggi sento radioamatori lamentarsi del fatto che hanno stazionarie basse ma scarse prestazioni! Anche un carico fittizio ha Ros ottimale ma non per questo è una valida antenna. Quindi occorre innanzitutto capire che la bontà, se preferite la resa di un'antenna, dipende dalla sua capacità di irradiare e catturare segnale (resistenza di radiazione, lobi di radiazione, guadagno etc.), sono tutti elementi di bontà di un'antenna ovvero quanto l'antenna ha una spiccata propensione a raccogliere segnali forti, a manifestare lobi tali da non scaldare le nuvole e/o ad avere un buon piano di terra per non sparpagliare sul terreno la nostra Rf. Fatevi ora una domanda: vale di più un'ottima antenna con un Ros elevato o un'antenna scarsa con Ros 1:1?

E' certamente vero che i finali delle ns radio (protetti nei modelli più recenti), soffrono o sudano davanti a forti valori di Ros. Generalmente non bisognerebbe mai trasmettere con valori di Ros superiori al 2:1 perché ciò si riflette sui finali delle ns radio, ma per quello c'è l'accordatore che gli fa vedere un Ros basso.

Però quando usiamo un accordatore in verità non accordiamo la ns antenna ma facciamo solo vedere al ns rtx delle stazionarie accettabili per non giocarci i finali ma cosa accade tra linea di trasmissione e antenna?

Accade che parte della potenza riflessa viene rimandata dall'antenna al generatore (rtx) e fa avanti e indietro sulla linea la quale ha delle perdite. Dobbiamo infatti considerare, premesso che la differenza di potenza trasferita in qualsiasi cavo con Ros di 2:1 è minima rispetto a quella con Ros di 1:1, che la sola potenza riflessa perduta è quella dissipata nella linea a causa della attenuazione e del calore (effetto joule), il resto ritorna all'antenna.

Non è un caso se il problema del Ros è un problema abbastanza moderno poiché quando i radioamatori utilizzavano linee aperte (piattine, scalette, linee bifilari a 600, 450, 300 ohm), avendo queste delle perdite bassissime non ponevano nemmeno il problema rispetto ad un comune cavo coassiale a 50 ohm.

Pertanto possiamo asserire che anche in presenza di un Ros elevato non tutta la potenza riflessa verrà persa ma essa dipenderà esclusivamente dalla perdita della linea (quando il Ros è >1 si riscontra un'attenuazione addizionale della linea rispetto al valore nominale di attenuazione infatti l'attenuazione che vedete nelle tabelle è calcolata sempre con Ros= 1:1 tuttavia per un linea che presenti una bassa attenuazione nominale l'attenuazione addizionale causata da un Ros> 1 potrebbe risultare modesta anche per valori di Ros abbastanza elevati.

E veniamo alle antenne non risonanti oggi quantomai diffuse. Se utilizzo un'antenna con un'impedenza diversa dai canonici 50 ohm, prendiamo ad esempio un loop con impedenza di circa 100 ohm, lo alimento con uno "stub" cioè con uno spezzone 1/4 lambda a 75 ohm e realizzo un perfetto adattamento a 50 ohm ma se ho un radiatore multibanda (non multirisonante!), mi troverà di fronte a delle variazioni di impedenza variabili a seconda della frequenza (antenna induttiva o capacitiva).

E' il caso tipico delle Longwire e delle Rybakov le quali presentano valori di impedenza diversi a seconda della banda di lavoro. Per tale motivo ci preoccupiamo di interporre tra esse e il cavo coassiale un trasformatore di impedenza che appunto trasformi secondo il rapporto 4:1 o 9:1 (dove 4:1 divide per 4 l'impedenza, 9:1 divide per 9 e così via).

Pertanto se una Rybakov presenta circa 200 ohm di impedenza con un 4:1 la divido per 4 ed ottengo proprio i 50 ohm della mia linea, tuttavia non è realistico dire che una Rybakov abbia 200 ohm dai 40 ai 10 metri anzi è utopico infatti vi sarà sempre una discrepanza che dovremo correggere con l'accordatore in stazione.

Dov'è il problema? Il problema è che se il 4:1 mi rende la vita più facile e aggiusto con un colpo di accordatore il Ros in eccesso non posso dire che la mia antenna avrà una buona resa solo per le stazionarie basse.

Ciò che voglio quindi dire è che le stazionarie sono solo una piccola parte da prendere in considerazione in un sistema d'antenna perché se la mia Rybakov è troppo corta rispetto alla lunghezza d'onda (prendiamo 9mt di radiatore che in banda 80 metri ha una resistenza di radiazione di circa-meno 15 ohm), potrò anche avere Ros 1:1 ma come resa sarà sempre una ciofeca!

73's adattati,
Michele

Meritatissimo applauso,
Grazie
Guarderò il ros in modo diverso