L’antenna di Natale

Potrà apparire un un po’ strano un titolo del genere, specie se questo articolo verrà letto all’ombra di una palma sotto il solleone. Eppure la genesi di questo lavoro è tutta racchiusa nei giorni attorno al Natale, quando si vorrebbe poter godere del piacere della radio ma ogni necessità di nuovi materiali si infrange sull'attesa della riapertura dei negozi.

Preambolo

Alla vigilia delle feste di fine anno, ero riuscito finalmente ad installare sulla mia vettura (una vecchia Lada Niva) un apparato V-UHF per tenermi in contatto con amici durante i miei viaggi ed esplorazioni. In previsione, avevo messo da parte da mesi come soluzioni per l'antenna, due differenti configurazioni:

• la mia vecchia (del 2003) antenna magnetica Diamond MR77 già più volte riparata (cavo, zoccolo, etc.)

• una base magnetica nuova acquistata di produzione cinese assieme ad una fiammante antenna Diamond SG-M507, con attacchi UHF

Le prime prove

Per prima cosa, ho rispolverato dopo molto tempo la vecchia antenna, ma l’adattamento era pessimo. Purtroppo il tempo, l’umidità penetrata a fondo, l'ossidazione, le varie manutenzioni, avevano colpito irreparabilmente. Lo stilo però era intatto e potenzialmente riusabile.

Visti i primi risultati, sono passato alla seconda scelta disponibile, tutta pensata con materiali nuovi. Durante il posizionamento della base magnetica cinese, mi sono accorto che il cavo era particolarmente rigido. Beh, in fondo è Natale, fa freddo e sarà quindi colpa della temperatura rigida (attorno allo zero) mi son detto. Monto tutto, avvito l’antenna nuova e prima di collegare la radio misuro l’adattamento con un VNA: non sarebbe male, se non fosse che è completamente fuori banda! In 2m è ben adattata a 157MHz, mentre a 145MHz si hanno pochi (4-5) dB di return loss. In 70cm invece mostra il miglior adattamento a circa 425MHz. Decisamente qualcosa non funziona come dovrebbe!

Istintivamente, smonto l’antenna e cerco dei punti di taratura: nulla o quasi, nel senso che anche sfilando al massimo le parti la lunghezza cambia di pochi, inutili, millimetri. Cerco rapidamente informazioni sul web, ma trovo solo notizie contrastanti e confuse.

Delusione e reazione

A questo punto, un giorno qualunque dell’anno avrei buttato tutto in un angolo, ripromettendomi di guardarci “a suo tempo” e sarei andato nel primo negozio a prendere qualcosa di immediatamente e certamente funzionante. Però è Natale, quindi tutto chiuso, corrieri intasati, magazzini vuoti… ma la vettura con la radio installata e funzionante mi servono a breve.

Dismetto così l’idea e mi immagino di trapiantare lo stilo vecchio sulla base nuova. Lo stilo ha un attacco a vite M6 mentre la base è con UHF. Nessun problema mi dico, costruisco un banale adattatore. Cerco un buon PL259 (isolante in teflon) e con un pezzetto di barra filettata di ottone costruisco (con somma pazienza) il centrale così come da misure sottostanti.

Illustrazione 2: Disegno quotato del perno di adattamento realizzato a partire da un pezzo di barra filettata

Saldo il perno e riempio lo spazio fra lo stesso e il corpo del connettore PL259 di adesivo bi-componente col duplice scopo di assicurare robustezza meccanica e prevenire l’ingresso di umidità e sporco.

Vado per montare il tutto e mi accorgo di tre problemi alla base magnetica:

• il connettore non ha gli inserti a “v” sulla corona esterna, anti rotazione

• il filetto è impreciso e un PL costruito con giuste tolleranze non si avvita

• il filetto è corto e quindi anche avvitando il maschio fino in fondo il connettore non si stringe

Argh… è stata la mia prima reazione…ma poi ne prendo atto.. in fondo l’ho pagata poco mi son detto.. Decido quindi di aprirla e sostituire il connettore UHF con un altro di buona qualità. Per fortuna l’operazione non è particolarmente difficile: sotto, in mezzo al magnete, vi è un tappo in plastica facilmente rimovibile che permette l’accesso al connettore. Apro e trovo un’altra sorpresa: il cavo! Normalmente nelle basi magnetiche viene impiegato un comune RG58, di qualità variabile, ma pur sempre con isolante “flessibile” e centrale a treccia. In questo prodotto invece è stato impiegato un cavo senza marcatura, con isolante “plastico, semitrasparente”, foglia di alluminio più trecciola per la schermatura e centrale rigido. Si, il centrale era costituito da un singolo conduttore di rame! Ecco quindi spiegato, assieme al tipo di isolante impiegato ed alla bassa temperatura, il motivo della rigidezza del cavo, che lo rende veramente complesso da gestire e certamente sconsigliato il piegarlo con raggi stretti ad esempio fra le guarnizioni delle portiere dell’auto. D’altro canto pare ragionevole pensare (e prove empiriche supportano l’idea) che questa costruzione così poco “maneggevole” sia invece più resistente agli schiacciamenti, aspetto non trascurabile per questa applicazione. Mi segno il punto come opportunità di studi e miglioramento per il futuro, ma il tempo corre e accetto di non sostituirlo al momento, concentrandomi invece sul connettore. Ecco fatto, messo nuovo connettore di buona qualità con lunghezza e misure del filetto corrette. Pronti, via, per una nuova prova in vettura.

Ottimista rimonto tutto e per prima cosa misuro il solo complesso cavo più base magnetica, chiudendola con un corto circuito al posto dell’antenna, così da valutarne le perdite. I risultati sono tutto sommato soddisfacenti. Considerando la lunghezza di 5m del cavo si può stimarne le perdite (in dB/100m) come segue:

I dati del RG58 indicati in tabella sono una media dei valori dichiarati dai principali costruttori e servono come riferimento. Il cavo impiegato perde quindi poco di più rispetto ai riferimenti di mercato per coassiali di 5mm con isolante compatto (differenze quasi trascurabili su 5m), ma paga e tanto, in termini di flessibilità.

Procedo quindi a montare il mio vecchio stilo con l’adattatore appena realizzato.

Il risultato non è positivo in nessuna delle due bande: decisamente serve indagare a fondo, ma il tempo scorre veloce e fuori fa freddo con pioviggine e dovrei partire. Decido quindi di tentare un’altra soluzione.. Fra le mie cose recupero una vecchia antenna da autoradio, rigida, senza bobine, lunga “circa giusto”. Mi “invento” tramite un inserto filettato la connessione con il perno che esce dall’adattatore appena costruito e proteggo il tutto con guaina termo restringente. Dopo alcuni tagli per accorciarla “quanto basta” ecco il risultato:

La misura non è certo esaltante, in 2m si hanno circa 17dB di return loss mentre in 430MHz ci si ferma ad un modesto -12dB, però a questo punto “va bene così”.. la radio funziona e io posso muovermi.

Conclusioni

Mi rendo conto di aver presentato forse più problemi che soluzioni, ma anche essere consapevoli che in fondo non v’è nulla di banale e scontato è cosa buona. Non appena la stagione ritornerà più tiepida non mancherò di indagare a fondo gli interessanti punti emersi e di riferirne con un altro scritto più ricco di deduzioni e soluzioni, ma nel frattempo sono on-air, a dispetto di tutte le difficoltà incontrate! Insomma, dove non arriva la forza, arriva l’ingegno.