UN-UN 4:1, 9:1 e 16:1 per uso portatile
Quando si opera fuori dal proprio QTH (vacanze, attivazioni, emergenze etc..), quasi sempre si è costretti ad utilizzare antenne di fortuna o comunque di facile installazione. Di solito si sceglie una verticale (canna da pesca o simile) oppure un semplice pezzo di filo, steso alla meglio, di lunghezza casuale. Purtroppo l'impedenza di queste antenne improvvisate assume valori molto variabili, in base alle frequenze utilizzate ed al tipo d'installazione, che spesso cadono fuori dal range di accordo degli attuali "tuner" automatici. Proprio per dare un aiuto ai nostri accordatori, si può utilizzare questo UN-UN (trasformatore d'impedenza con ingresso ed uscita SBILANCIATI), che offre la possibilità di avere 3 rapporti di trasformazione differenti, caratteristica che consente di scegliere quello più adatto al tipo di antenna, riportando così verso il tuner un valore d'impedenza adattabile.
Prendiamo per esempio l'utilizzo di una Long Wire alimentata ad un'estremità: questa antenna tipicamente presenta un'impedenza di circa 450 ohm in corrispondenza dei suoi cosiddetti "autovalori" (risonanza della lunghezza fisica pari a mezz'onda della frequenza più bassa e le altre superiori possibili relazioni armoniche). Quindi abbiamo 450 / 9 = 50 ohm ... e di questo risultato ne restano sicuramente molto "contenti" sia la linea coassiale di alimentazione (solitamente proprio a 50 ohm) che il tuner. Ovviamente questo calcolo è teorico e per frequenze specifiche, ecco perché è comunque necessario un adattamento correttivo dinamico che esegue proprio l'accordatore.
Altro indispensabile elemento da aggiungere, tra l'UN-UN e la linea di alimentazione, è il CHOKE (Induttanza di blocco RFI o Isolatore RF) di cui parleremo più avanti.
Partendo da qui ho voluto realizzare un UN-UN, cercando di ottimizzarne le caratteristiche e l'ingombro, ottenendo un "oggettino" leggero, compatto ed efficiente:
Per prima cosa ho frugato tra i toroidi in mio possesso ed ho trovato un Amidon T130-2 rosso (1- 30 MHz ad impasto di polvere di ferro) ed uno in ferrite, probabilmente smontato da un filtro di alimentazione (essenziale per realizzare il CHOKE Isolatore RF).
Sul toroide Amidon rosso ho avvolto 14 spire quadrifilari con filo di rame smaltato da 0,7 mm di diametro (avevo quello). Ogni avvolgimento l'ho collegato in serie al successivo, poi ho prelevato le tre uscite (4:1, 9:1 e 16:1) e l'ingresso del cavo coassiale (calza e conduttore centrale), come si vede nel disegno che segue.
In realtà a questo punto l'UN-UN sarebbe finito ma, essendo previsto l'utilizzo di una linea di alimentazione sbilanciata, sono inevitabili le correnti RF di ritorno sul conduttore esterno (calza), che concorrerebbero "reattivamente" alla risonanza dell'antenna. In questa condizione anche il cavo coassiale in qualche modo irradierebbe e sarebbe decisamente influenzato dalla vicinanza di corpi metallici (palo, traliccio, etc) variando la risonanza dell'intero sistema radiante ...immaginiamo ad esempio gli effetti del vento che muove continuamente il cavo vicino al suo sostegno metallico. Inoltre, se "per caso" non ci fosse un buon collegamento di terra sul trasmettitore, cosa che purtroppo spesso si tralascia, anche quest'ultimo entrerebbe a far parte della catena risonante ! Infine va ricordato che tutta questa radiofrequenza "distribuita" diventa quasi sempre una sicura causa di TVI.
Ecco, perciò, che entra in gioco il CHOKE ! Esso, infatti, si comporta come "barriera" ed isola completamente l'antenna dalla linea di alimentazione. Il suo funzionamento è semplicemente basato sull'annullamento in fase di qualsiasi corrente RF esterna. Per realizzarlo basta avvolgere 4 o meglio 5 spire di cavo coassiale, in un verso, su metà nucleo toroidale (che deve essere rigorosamente in ferrite), poi si inverte il verso e si continua ad avvolgere lo stesso numero di spire al contrario. Alla fine ci ritroviamo le due estremità del cavo coassiale, che useremo come ingresso ed uscita RF. Vedi disegno seguente (di I6IBE).
Le misure strumentali da me effettuate hanno dimostrato che, mentre la perdita d'inserzione è inapprezzabile, l'isolamento tra ingresso ed uscita (ovviamente per quanto riguarda le sole correnti RF sulla calza del cavo) è eccellente.
Io, per il CHOKE, ho usato cavo in teflon RG 316 che ha i conduttori argentati ed è a doppia calza. Questo cavo, pur essendo di piccolo diametro (2.5 mm), viene garantito
per sopportare una potenza di 300 W fino a 200 MHz.
Qui il Datasheet
Nel caso di un utilizzo in cui si rende comunque necessario l'uso di un "contrappeso" RF, ho previsto anche una connessione di "terra" prima del CHOKE, in modo da poter collegare un conduttore che possa contribuire alla risonanza dell'antenna.
Al termine della realizzazione ho effettuato diversi test ed ho verificato l'effettiva efficenza dell'oggetto. Per quanto riguarda la potenza sopportata realmente, ho mantenuto per 15 minuti l'UN-UN alimentato con 100W continui (ripetendo la prova su tutte le bande HF, da 1.8 a 30 MHz), senza rilevare alcun degrado ne aumento di temperatura.
Di seguito la foto dell'UN-UN finito.
