La comunicazione in banda CB (Citizen Band) a 27 MHz rappresenta un pilastro per molti appassionati e professionisti che necessitano di collegamenti radio affidabili, specialmente in mobilità. La scelta e la configurazione dell'antenna veicolare sono cruciali per ottimizzare le prestazioni del sistema di ricetrasmissione. Questo articolo esplorerà le diverse tipologie di antenne, le loro caratteristiche tecniche e le considerazioni pratiche per la realizzazione e l'utilizzo di antenne veicolari artigianali o commerciali specifiche per la banda dei 27 MHz.
Le fondamenta delle antenne: lunghezze d'onda e impedenza
Per comprendere appieno il funzionamento delle antenne, è essenziale familiarizzare con i concetti di lunghezza d'onda, fase e impedenza. Una lunghezza d'onda completa per la banda CB a 27 MHz è di circa 11 metri. Le antenne vengono classificate in base alla frazione di questa lunghezza d'onda che rappresentano fisicamente o elettricamente. Le tipologie più comuni per le antenne veicolari includono:
- Antenna a 1/4 d'onda: Queste antenne hanno una lunghezza fisica compresa tra 140 e 160 cm per la banda CB. Sono caratterizzate da un fattore Q di risonanza molto alto, il che significa che la tensione sul radiatore è molto alta e la corrente alla base dell'antenna è elevata. Questo le rende molto efficienti in termini di risonanza, ma la loro piccola area di contatto con lo spazio fa sì che perdano poca energia in risonanza, mantenendo un'elevata "bontà". L'alta tensione vicino al suolo o alla carrozzeria dell'auto può causare correnti elevate e basse resistenze di ingresso. Per questo motivo, in un'antenna base, 1/4 d'onda della bilancia viene spostata verso il basso per separare il contrappeso e i radiatori di segnale. Aumentare la distanza tra di essi, aumentando la resistenza, si traduce in una tensione più alta, una corrente più bassa e una maggiore resistenza di ingresso.
- Antenna a 1/2 onda: Un'antenna a 1/2 onda ha un'alta impedenza perché il suo punto di alimentazione al condotto è specchiato nella parte superiore del radiatore. Questi punti sono molto distanti e quindi la corrente è bassa, mentre la resistenza dello spazio è alta. Queste antenne possono essere alimentate con un trasformatore non risonante, il che potrebbe comportare maggiori perdite ma estendere il raggio d'azione. Antenne come la Sirio 2016, sebbene corte (610 cm di lunghezza), sono simili alle antenne a mezza onda. Fondamentalmente, queste antenne sono una "mutazione inter-antenna", metà antenna a 1/2 onda e metà antenna a 5/8 onde. A causa di questo design, il loro punto di alimentazione del radiatore ha un'alta impedenza che si traduce in alta tensione e bassa corrente nel punto di alimentazione del radiatore. Ciò fa sì che la corrente di treccia/massa del filo dell'antenna sia molto bassa e i contrappesi possono essere modesti e di bassa efficienza.
- Antenna a 5/8 d'onda: Questa tipologia è un'antenna a 3/4 d'onda con uno sfasamento nascosto in una bobina nella parte inferiore. La bobina sposta la fase del segnale di 45 gradi in media. Nelle antenne CB da 27 MHz, è anch'essa un'antenna a 3/4 d'onda, ma la bobina sposta la fase di 90 gradi. C'è un'alta impedenza all'uscita di tale bobina, quindi il radiatore con una lunghezza fisica di mezza onda è alimentato in modo efficiente. Le imperfezioni di adattamento dell'impedenza vengono corrette da una reattanza induttiva aggiuntiva tra il filo del segnale e la massa. Questa bobina è progettata per adattarsi all'impedenza sia dell'antenna 5/8 che dell'antenna a 1/2 onda. L'antenna a 5/8 onde nel punto di alimentazione del radiatore ha un'impedenza di diverse centinaia di ohm, quindi sono sufficienti contrappesi relativamente corti per generare l'impedenza appropriata per la bilancia. Sfortunatamente, se l'antenna è più lunga di 5/8 d'onda, la sua impedenza del radiatore diminuirà, l'angolo di sfasamento della bobina sarà inferiore, il radiatore dovrà essere alimentato con una corrente maggiore a una tensione inferiore. Affinché il contrappeso sia efficace, dovrà avere una maggiore capacità verso l'ambiente e una lunghezza maggiore in modo che la sua impedenza totale sia inferiore.
Come si tara un'antenna? Controllo delle stazionarie con wattmetro-rosmetro e taratura dell'antenna
Il ruolo cruciale della bobina di carico
La bobina d'antenna gioca un ruolo nel sistema tanto quanto l'elemento radiante quanto la sua area di contatto con lo spazio in relazione all'area di contatto del radiatore con lo spazio. In un'antenna corta da 50 cm, la bobina gioca un ruolo importante nella percentuale di energia emessa. In un'antenna a 5/8 d'onda, una bobina relativamente piccola/corta emette una piccolissima percentuale di potenza nello spazio. La tensione sulla bobina è la stessa del radiatore, ma la sua superficie è molto piccola e contribuisce all'intero sistema corrente d'antenna molto bassa, dipendente dalla corrente dell'antenna è sicuramente dalla lunghezza del radiatore stesso, non dalla bobina.
Le antenne a 1/4 d'onda con una lunghezza di 140-160 cm hanno uno sfasamento simile nella bobina dell'antenna a 5/8 d'onda, cioè 40-50 gradi. Tuttavia, l'impedenza di ingresso è bassa ed è compensata da una reattanza induttiva aggiunta molto inferiore tra il segnale e la massa. L'impedenza di un'antenna per auto è molto inferiore a quella di un'antenna a 5/8 d'onda perché il radiatore è più lungo e la potenza del trasmettitore è distribuita su una lunghezza considerevole che si traduce in una tensione inferiore. La risonanza dell'antenna lunga è più debole, l'antenna lunga ha una risonanza Q inferiore. Una tensione inferiore sul radiatore dà origine a correnti inferiori, ovvero impedenza maggiore.
È importante notare che, sebbene le antenne a 1/2 onda e l'antenna a onda piena 6/8 (3/4) abbiano la stessa risonanza, hanno risonanze di ingresso diverse perché i loro radiatori e bobine hanno superfici di contatto diverse con lo spazio.
Antenne veicolari commerciali per 27 MHz
Sul mercato sono disponibili diverse antenne veicolari progettate per la banda CB a 27 MHz, con caratteristiche diverse per adattarsi a varie esigenze e tipi di veicoli.
GL 27 Ground Less: Questa antenna CB (26 ÷ 28 Mhz) è specifica per veicoli con carrozzeria non metallica. Presenta uno stelo in fibra di vetro inclinabile di 180°, con un'altezza di circa 1140 mm. Viene fornita con un cavo di 4,0 metri e connettore. La sua caratteristica "Ground Less" la rende ideale per installazioni dove una massa metallica adeguata non è facilmente disponibile.
Sirio Performer P-5000: Questa è un'antenna versatile, adatta sia per la banda CB che per i 10m-HAM. La base è progettata per il fissaggio su un foro di Ø 12,5 mm, e lo stelo è in acciaio inox inclinabile di 180°. Con un'altezza di circa 1965 mm, è una soluzione più robusta e performante per chi cerca una maggiore portata. Anche questa viene fornita con un cavo di 4,0 metri e connettore.
AT 661 - ANTENNA VEICOLARE CB: Un'antenna con una frequenza operativa tra 26.5 e 28 MHz e una potenza gestibile di 2.500 W AM. La sua lunghezza è di 2 metri. Il supporto bobina è in vetro resina 29 x 60 mm, ad alta tenuta meccanica e resistente ad alte temperature, indeformabile. Gli inserti inferiore e superiore sono in ottone nichelato, avvitati nel supporto bobina per una miglior tenuta meccanica. La bobina è in filo di rame argentato 2.5, inserita sul supporto bobina con cave predisposte e bloccata tramite viti da M4 nichelate, avvitate e saldate all'estremità dell'avvolgimento. Lo snodo di base e lo snodo superiore portabobina sono in zama, lucidati, ramati, nichelati, garantendo robustezza e durabilità.
Considerazioni sulle basi magnetiche
Per le antenne che non richiedono un fissaggio a foro, le basi magnetiche sono una soluzione pratica e versatile. Esistono basi magnetiche adatte per antenne di grandi dimensioni, resistenti alla trazione e agli urti. Queste basi solitamente hanno un foro di montaggio antenna da 12,5 mm, allargabile sino a 19,0 mm, per accomodare diverse tipologie di steli. Sono spesso dotate di guarnizioni impermeabili e una cuffia antigraffio per proteggere la superficie del veicolo.
Un esempio di antenna che utilizza una base magnetica è la Sirio SMA 108-550 MAG-60-S. Sebbene sia un'antenna VHF-UHF (VHF: 1/2 λ - UHF: 5/8 λ), dimostra l'efficacia e la praticità delle basi magnetiche. Questa antenna ha uno stelo in acciaio inox inclinabile di 180°, altezza di circa 720 mm e un cavo di 3,0 metri con connettore PL259.
Efficienza delle antenne e larghezza di banda
Le antenne base economiche con un canale C, come le onde 5/8 e 1/2, purtroppo, presentano un notevole indebolimento a causa della forte attenuazione della capacità del radiatore. La sezione del canale ha una capacità relativamente alta al radiatore, che crea un filtro passa-banda, ma abbassa anche la tensione, lacerando leggermente la larghezza di banda. Pertanto, le antenne senza canale C sono più efficienti, anche se più corte.
È fondamentale non confondere la larghezza di banda operativa con un buon SWR (Rapporto d'Onda Stazionaria). La larghezza di banda è la massima intensità di campo fino a -3dB di indebolimento di campo. L'SWR è un altro problema, ma diverso. Più stretta è la banda operativa, maggiore è il fattore Q, maggiore è la tensione e maggiore è l'intensità del campo.
Anche la qualità del controbilanciamento rispetto alle sue effettive esigenze è importante. Ad esempio, la Sirio 2016 è corta ma a causa della risonanza di quasi 1/2 onda ha un'elevata impedenza del radiatore e basse esigenze di messa a terra RF. Quindi è più efficiente di un'antenna più lunga a 5/8 d'onda ma con la stessa area di contrappeso.
Consigli per l'installazione e l'uso
Una corretta installazione dell'antenna veicolare è tanto importante quanto la scelta dell'antenna stessa. Assicurarsi che la massa RF (radiofrequenza) sia adeguata è cruciale, specialmente per le antenne che ne richiedono una. Per i veicoli con carrozzeria non metallica, antenne "Ground Less" o soluzioni con un piano di massa artificiale potrebbero essere necessarie.
Per quanto riguarda i ricetrasmettitori digitali, la ditta Paoletti Ferrero Srl comunica che questi necessitano di configurazioni in relazione alla destinazione d’uso e alle modalità di rete ove si effettuano i collegamenti. Il cliente deve leggere con attenzione il relativo manuale d’uso del prodotto e documentarsi su internet per le informazioni del caso. Paoletti Ferrero Srl, su richiesta, potrà valutare se fornire il servizio aggiuntivo di configurazione del prodotto. È sempre consigliabile consultare i manuali e le risorse online per ottenere il massimo dalle proprie apparecchiature.
Garanzia e supporto prodotti
Quando si acquista un'antenna o altri prodotti correlati, è importante considerare la garanzia e l'assistenza tecnica offerta. Molti rivenditori, come Paoletti Ferrero Srl, offrono una garanzia di 2 anni su tutti i prodotti, che copre difetti di fabbricazione e malfunzionamenti. È fondamentale conservare la ricevuta per attivare la garanzia.
Per quanto riguarda l'acquisto, è comune poter ordinare direttamente dal sito web del rivenditore, selezionando il prodotto desiderato e aggiungendolo al carrello. I metodi di pagamento accettati includono solitamente carte di credito, PayPal e bonifici bancari, offrendo flessibilità al momento del checkout. In caso di necessità, è prassi comune poter restituire i prodotti entro 14 giorni dall’acquisto, a condizione che siano nelle condizioni originali e con imballaggio integro. L'assistenza tecnica per tutti i prodotti è un servizio spesso disponibile, garantendo supporto in caso di problemi o domande. Paoletti Ferrero Srl opera con la massima attenzione nella pubblicazione di informazioni sui prodotti presenti sul sito, tuttavia possono essere presenti errori e/o differenze con quanto specificato dal produttore.
tags: #antenna #veicolare #artigianali #27 #mhz