Cari lettori, con questo breve articolo, mi propongo di spiegare a coloro che non ne sanno molto, cosè un'antenna; spero di farlo in modo comprensibile e senza troppi giri di parole.
L'antenna, è un dispositivo in grado di irradiare e captare onde elettromagnetiche.
Essa trasforma un campo elettromagnetico captato, in un segnale elettrico che viene irradiato sotto forma di campo elettromagnetico.
In altre parole, l'antenna alimentata da un segnale, può assorbire l'energia che poi restituisce nello spazio circostante, sotto forma di onda elettromagnetica, (antenna trasmittente), oppure assorbire energia da un'onda elettromagnetica e generare una tensione ai capi (antenna ricevente).
In linea di principio, qualsiasi oggetto conduttore, si comporta da antenna, qualunque sia la frequenza dell'onda elettromagnetica, o del segnale con cui viene alimentata.
Se casualmente l'oggetto, corrisponde alla lunghezza d'onda, esso si comporta come un antenna, amplificando il segnale ricevuto.
in questo caso, le tensioni in uscita dall'antenna (o il campo elettromagnetico generato), sono utilizzabili praticamente per la ricezione e la trasmissione radio.
Se cercate una buona antenna senza fronzoli, la scelta non può ricadere che su un classico pezzo di filo teso orizzontalmente:
il dipolo elettrico. Semplice da costruire, misurare e accordare, inoltre esso è usato come parametro di confronto con le altre antenne, perchè è una sorgente isotropa che irradia quindi in tutte le direzioni.
La maggior parte delle antenne reali, irradiano sicuramente più di un'antenna isotropa in alcune direzioni, e meno in altre.
Le antenne ad alto guadagno solitamente presentano dei lobi laterali.
Essi sono dei picchi minori del guadagno rispetto al lobo principale.
Ogni tipo di antenna ha la sua impedenza caratteristica che dovete conoscere per poterla adattare alla linea di trasmissione, per evitare che l'onda che si propaga, non ritorni indietro al generatore.
Il coefficiente di riflessione, è la misura della quantità di onda che torna verso il generatore del segnale irradiato.
Alcune impedenze caratteristiche:
Dipolo aperto 72 Ohm
Dipolo chiuso 300 Ohm
Ground plane (120 gradi)50 Ohm
Inverted V (60 gradi) 50 Ohm
Marconi 1/2 onda (presa calcolata) con discesa ad 1/7 dal centro 600 Ohm.
L'impedenza caratteristica di un'antenna può essere agevolmente adattata al cavo mediante l'uso di appositi trasformatori di impedenza come balun e accordatori.
Anche un'antenna risonante però è un trasformatore che adatta l'impedenza di uscita di un trasmettitore o di un ricevitore, generalmente 50 ohm con quella dello spazio tipica 377 ohm Il dipolo, è costituito da due spezzoni di cavo elettrico, la cui lunghezza è 1/4 d'onda ciascuna.
La lunghezza totale del dipolo è quindi di 1/2 onda.
Nel caso dei 10 metri, la lunghezza teorica di questo tipo di antenna, è di 5 metri, di conseguenza essa viene disposta orizzontalmente al terreno o in modo da formare una V invertita con un angolo di circa 60 gradi.
In questo caso il dipolo presenta un'impedenza di circa 50 ohm (adatta ad un tipico cavo coassiale) e una maggiore omnidirezionalità rispetto al dipolo steso in orizzontale che irradia principalmente in sole 2 direzioni.
Dipolo a 1/4 d'onda (verticale) L'antenna verticale è composta da un solo elemento, verticale, la cui lunghezza d'onda, è di 1/4 d'onda.
A differenza del dipolo essa ha bisogno di un piano di terra, cioè di un "piano" riflettente, in modo da risultare per il trasmettitore o per il ricevitore come un elemento doppio.
La sua impedenza caratteristica varia da 37 ohm per i piani di terra a 90 gradi rispetto all'elemento radiante a 72 ohm se l'angolo fosse 180 gradi.
Normalmente i piani di terra si inclinano di circa 120 gradi rispetto all'elemento radiante per avere un'impedenza di 50 ohm, adatta per connettere l'antenna ai cavi coassiali normalmente in uso.
Loop magnetico
L'antenna LOOP MAGNETICA è costituita da un cerchio con una apertura nella parte alta, ove è inserito un condensatore variabile, che provvede a sintonizzarla sulla frequenza di lavoro.
Questa antenna, presenta un basso rumore e una marcata direttività che si esprime nella direzione del cerchio e non perpendicolare ad esso, come invece avviene nel dipolo.
Antenna ad Elica
L'antenna ad elica, realizzata per la prima volta nel 1946 dal fisico americano Kraus, presenta una struttura geometrica realizzata da un filo conduttore avvolto su una superficie cilindrica di materiale isolante o avvolta in aria.
Essa, varia molto a seconda dei suoi parametri geometrici che ne determinano anche il funzionamento.
La loro conoscenza, risulta quindi fondamentale per il progetto e la sua realizzazione.
I principali modi di funzionamento, sono quello normale e quello assiale.
Harray.
Un harray è, un insieme di antenne identiche, messe in linea o in piano, orientate nella stessa direzione, alimentate in generale con ampiezza e fase distinte per ogni elemento.
Il vantaggio di usare un sistema simile, consiste nella possibilità di ottenere un diagramma di radiazione configurabile quasi a piacere, variando le ampiezze e le fasi delle singole antenne che lo compongono.
Inoltre è possibile progettare un impianto di antenne, per ottenere lobi principali e nulli, in posizioni desiderate.
Esistono anche array programmabili, in grado di cambiare il loro diagramma di radiazione, modificando l'alimentazione degli elementi che lo compongono.
Il loro uso è particolarmente indicato nelle applicazioni spaziali, dove spostare fisicamente un'antenna o un array di antenne, per migliorare il segnale in una zona specifica, è impresa impraticabile.
Infine, non tutti sanno che la parola "antenna" proviene dai primi esperimenti condotti dal nostro maestro Guglielmo Marconi. Essa deriva dalla parola marinaresca che indica il lungo palo traverso che serve a sostenere le vele quadra e latina.
L'estensione fu coniata dallo stesso Marconi, mentre osservava che, appendendo uno dei due terminali dell'oscillatore all'epoca un cubo o una sfera di ferro stagnato, su un alto palo una "antenna"), i segnali trasmessi e ricevuti, potevano coprire distanze maggiori.
Giuseppe Voci i0tvl

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