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domenica 21 settembre 2014

Tuner QRP per antenna EFHA per 20 metri

In questo post descrivo la realizzazione di un piccolo tuner (accordatore) per potenze QRP, adatto per l'impiego con antenne di tipo EFHA (end-fed half-wave antenna).
A questo link potrete trovare una trattazione molto dettagliata e completa delle caratteristiche di questa classe di antenne, scritta da Steve Yates AA5TB:
The End Fed Half Wave Antenna

Nella sua realizzazione più comune, l'antenna EFHA è equivalente ad un dipolo verticale, la cui lunghezza è pari a metà della lunghezza d'onda. A differenza di un dipolo, però, la EFHA è alimentata ad un estremo (end-fed) anzichè al centro. Da questa caratteristica deriva l'elevata impedenza caratteristica di questo tipo di antenna e la conseguente necessità di costruire un tuner per rendere l'impedenza vista dal trasmettitore - alla frequenza di lavoro - la più vicina possibile ai classici 50 ohm.

Lo schema del tuner per EFHA che ho realizzato è quello che segue (mi scuso per la pessima qualità del disegno):


Si tratta di un tuner per EFHA da impiegare nella banda dei 20 metri, unito con un piccolo SWR meter che faciliti le operazioni di accordo, specialmente nell'attività in portatile.
Il SWR meter è basato sul classico ponte di resistenze da 50 ohm, dove uno dei rami del ponte è costituito dall'impedenza vista all'ingresso della sezione di accordo (il vero e proprio tuner). In condizioni di equilibrio (cioè con impedenza vista all'ingresso del tuner pari a 50 ohm) la differenza di potenziale RF ai capi della diagonale del ponte dovrebbe essere pari a zero. Se così non è, il semplice circuito di rivelazione (rappresentato dal diodo 1N4148 e dal condensatore) tramuterà il valore di picco della tensione in una corrente continua che scorrerà nel LED e nel milliamperometro.
Le resistenze da 50 ohm sono costituite da coppie di resistenze da 100 ohm, 5W in parallelo. La potenza che possono dissipare è più che sufficiente per applicazioni QRP.
E' presente un deviatore che consente di inserire il SWR meter durante l'accordo, per poi escluderlo in trasmissione. Come già accennato sopra, l'indicazione visiva dell'accordo è affidata sia ad un LED che ad milliamperometro. Il milliamperometro è più preciso del LED e ben visibile anche all'aperto in piena luce. Ovviamente il miglior accordo si ha quando l'indicazione del milliamperometro è al minimo. Lo strumento ha un potenziometro per regolare il fondo scala, in modo da sfruttare al meglio la precisione di lettura in base al valore effettivo della corrente, che diventerà sempre più piccolo via via che si perfeziona l'accordo.

Le foto seguenti mostrano la costruzione e le fasi di un semplice collaudo.



Il collaudo è stato effettuato con l'aiuto di un analizzatore di antenna (il kit di VK5JST descritto in questo mio post). Al posto dell'antenna, ho collegato resistenze con valore intorno ai 2000-2500 ohm, che è il range di valori di impedenza tipico di una EFHA sui 20 metri. L'accordatore è stato quindi provato tra 14.200 e 14.250 MHz, con resistenze comprese tra 1800 ohm e 2700 ohm, ed ha funzionato bene.






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