Adattamento d'impedenza e antenne

[IW5AFV]

Buon giorno, ultimamente mi è capitato di discutere con un amico il concetto di adattamento di impedenza, e mi piacerebbe condividerlo con gli amici del Forum.
Ho riletto con piacere la discussione che abbiamo fatto su questo sito, più di 4 anni fa, sul rendimento di un trasmettitore di potenza. La conclusione di quella discussione fu che per migliorare il rendimento del trasmettitore era conveniente non adattare il trasmettitore al carico, cioè all'antenna, .
E in ricezione cosa conviene fare? Li il discorso è diverso: in ricezione la potenza è limitata, e bisogna prelevarne il più possibile per massimizzare il rapporto segnale/rumore. Ad esempio con un ROS di 3:1 si perde il 25% della potenza disponibile. Allora bisogna mantenere l'adattamento di impedenza tra l'antenna ed il ricevitore. Ma con quale rumore bisogna combattere? Se è il rumore che nasce direttamente nel ricevitore, che dipende solo dalla qualità del ricevitore, allora l'adattamento di impedenza è mandatorio. Se invece dobbiamo lottare con il rumore esterno che entra in antenna insieme al segnale utile, allora è più importante cercare di utilizzare una antenna che peschi il minore rumore esterno, e l'adattamento di impedenza passa in secondo piano.
In HF purtroppo quest'ultimo è il caso più ricorrente.
E per quanto riguarda le antenne in HF? L'antenna trasmittente deve essere ad alta efficienza, quindi a basse perdite, per mandare in aria tutta la potenza del trasmettitore, mentre quella ricevente può avere una efficienza minore, perchè pesca meno segnale ma anche meno rumore.

Paolo IW5AFV

[IK0MOZ]

Argomento interessante per cercare di capire come funzionano nell'intimo le radiocomunicazioni e quindi cosa fare o come comportarci nell'utilizzo dei nostri mezzi.
Io non ho più le conoscenze teoriche per sviscerare l'argomento, ma posso dare un solo contributo derivato dalla pratica.
Io cominciai la mia attività (anni 60) con un TX autocostruito solo CW, un RX Geloso 216 e un dipolaccio per 40 metri che utilizzavo per i 7 e i 21 Mhz. Successivamente acquistai una GP 14AVQ della HiGain che copriva 7,14,21 e 28 Mhz e utilizzai i rami del suddetto dipolo come radiali. Notai quasi subito tre cose: 1) un aumento del segnale sulla lunga distanza; 2) in 40 m difficoltà nei collegamenti a distanza inferiore del centinaio di km; 3) un aumento del rumore. Mi spiegai i primi due punti per il terzo rimasi un piu perplesso anche perchè era quello che piu mi dava fastidio. Parlando con altri OM appresi che l'aumento del rumore era un problema delle antenne verticali e purtroppo non eliminabile. Siccome avevo ancora sul tetto i fili del dipolo li scollegai dalla 14AVQ stesi una opportuna discesa avendo così due antenne (una verticale e una orizzontale) che con un relè coassiale potevo fare delle comparazioni immediate. Nel frattempo, eplosa la SSB, avevo acquistato un TX HT 46 della Hallycrafter feci moltissime prove su modi diversi, bande diverse, ore diverse, condizioni atmosferiche diverse ed effettivamente l'antenna verticale era più rumorosa e questo cresceva con la frequenza, la propagazione e la distanza. In CW il problema era mitigato ma in fonia con segnali DX spesso in TX utilizzavo la verticale e in RX provavo con le due antenne e ho notato che con il dipolo il segnale era piu basso ma più comprensibile.
Tornando all'oggetto della discussione quanto da me scritto forse non c'entra nulla con l'impedenza ma credo che anche la polarizzazione abbia la sua importanza nella scelta dell'antenna.

[IW5AFV]

Certamente Mario, in ricezione il rumore ambiente è generalmente il problema maggiore, e per ridurlo la polarizzazione dell'antenna è importante. Io purtroppo nel mio QTH di Scandicci sono soffocato dal rumore, solo la banda dei 10 metri è pulita...
Paolo IW5AFV

[IK5DGF]

Leggo con piacere la ripresa di questo argomento, mi auguro che stimoli una partecipazione di tutti gli appassionati perchè si voglia o no le antenne e il loro adattamento sono una parte importante del nostro obby. Il problema è sempre esistito e al presente credo un pò trascurato e caduto del "dimenticatoio", ben venga quindi la discussione.
Riguardo a quanto scritto Paolo, mi viene da ricordare che le radio vintage specie di produzione americana ma anche giapponesi avevano sempre sul retro un ponticello fatto con spinotti RCA che permettevano anche di poter usare un antenna separata per la ricezione, solo un caso o voluto?
un saluto ik5dgf.
ps. ma l'antenna deve essere risonante oppure no?

[IW5AFV]

Ciao Silvio, piacere di rileggerti su questo sito.
Riguardo alla tua domanda se l'antenna debba essere risonante, io la vedo così:
Se l'antenna è risonante alla frequenza di lavoro, presenta il diagramma di radiazione previsto, che ad esempio per un dipolo è toroidale e per una Yagi è un lobo principale contornato dai lobi secondari.
Se l'antenna è fuori risonanza il diagramma di radiazione si deforma, ad esempio per la direttiva diminuisce il guadagno sul lobo principale e cresce sui lobi secondari.
Se con l'accordatore azzeriamo la potenza riflessa da un'antenna non risonante, il diagramma di radiazione non cambia, rimane deformato, ma tutta la potenza generata dal TX viene comunque irradiata.

Paolo IW5AFV