Lo zaino S.O.T.A

File: zaino sota.jpg

Di qui la necessità di ottimizzare il carico da portarsi appresso, per spendere ogni briciolo di energia in modo efficace.

E proprio di alcune riflessioni e valutazioni su questo argomento vorrei parlarvi oggi, dopo una bella estate di prove, esperienze e sofferenze.

In linea di principio, per attivare una cima occorrono almeno:

1. Una radio ricetrasmittente

2. Un'antenna e relativi cavi di collegamento alla radio

3. Una fonte di energia

Prendiamo gli argomenti in ordine:

La ricetrasmittente

Di radio per operazioni in portatile ce ne sono varie in commercio, ma forse la più indicata per la sua versatilità e leggerezza è il popolare FT-817 della Yaesu. Come noto può operare dalle HF fino ai 430 MHz ed unisce una discreta robustezza a dimensioni e peso ridotti. La potenza massima di 5W ben si addice al /QRP ed all'uso portatile.

Il peso della sola radio, senza microfono e batterie è di 926g. Come accessori indispensabili occorre prevedere un microfono e magari un tasto telegrafico. Il suo microfono originale MH-31 pesa 169g. In vetta spesso si trova vento e l'audio dell'altoparlante della radio può risultare insufficiente oltre a richiamare indesiderati curiosi. Una soluzione semplice ed a buon mercato viene dai prodotti di largo consumo per PC. In questo settore infatti troviamo dei gruppi cuffia + microfono generalmente impiegati per le audioconferenze o traffico telefonico su internet (VoIP). Occorre in questo caso realizzare un adattatore per il connettore ed aggiungere un piccolo pulsante per il PTT.

file: tastoCW.jpg

file: Tasto Pietro.jpg

Per gli amanti della telegrafia e del “bug” il problema maggiore diventa il peso, data la massa della base impiegata per assicurare la buona stabilità che generalmente i prodotti commerciali da tavolo offrono. Una soluzione può venire dall'autocostruzione, in questo caso di Carlo Amorati I4ALU e Pietro Boschi IK4JTL che con pochi “attrezzi del mestiere” costruirono un piccolo tasto, leggero (203g cavo compreso), compatto ed operabile con soddisfazione.

Per trasportare nello zaino la radio e l'eventuale accordatore senza rovinarne gli involucri, una custodia può rivelarsi molto apprezzabile. La mia, di chiare origini domestiche, è realizzata in tela di jeans ed ha finora ben protetto la mia radio, gravando sulle mie spalle con solo 84g.

In totale, per la radio e gli accessori si va da un minimo di circa 1 kg ad un massimo di circa 1400g.

L'antenna

file: HB9CV wimo.jpg

Banda [m]	Peso [g]
80	375
40	138
30	99
20	67

Sommando tutte e 4 le bande si arriva al peso complessivo di: 679g.

File: 817+Z100.jpg

In totale, per l'antenna, gli eventuali accessori ed i cavi di collegamento si va da un minimo di circa 1700 g ad un massimo di circa 3500g.

La fonte di energia

Una volta definita e composta la stazione, occorre prevedere una idonea fonte di alimentazione autonoma, leggera, affidabile e duratura. Per valutare i fabbisogni energetici della mia stazione ne ho mappato i consumi al variare della banda e della tensione di alimentazione. Ecco i risultati del mio esemplare di FT817:

Anzitutto si può notare come sia possibile “spremere” in caso di necessità la batteria esterna fino ad una tensione di scarica di circa 11V senza penalizzare in maniera apprezzabile il livello d'uscita. La potenza assorbita dalla radio in trasmissione (CW, key down) è di circa 25-30W a seconda della banda impiegata e del livello di alimentazione. Manipolando normalmente o modulando in SSB stimo l'effettivo consumo medio in circa il 60-70% del misurato. In ricezione, in squelch, assorbe circa 200mA mentre in cuffia, a volume normale in SSB, circa 320mA medi.

Vediamo ora quanta energia può servire per una normale attivazione operando in SSB/CW. Ipotizziamo un profilo di utilizzo come segue:

Utilizzando i consumi medi della radio considerata, nei vari modi operativi, otteniamo un impiego energetico di circa 8-9 Wh.

Definiti i bisogni, torniamo ad occuparci delle soluzioni. La scelta più naturale e comune per questo impiego sono le batterie ricaricabili, nelle loro diverse tecnologie costruttive. Uno dei parametri più importanti è il rapporto Wh/kg, cioè quanta energia possono rendere per unità di peso trasportato.

Vediamo ora in una tabella alcuni esempi di batterie impiegabili per questo uso:

Prima di addentrarsi nel merito, è utile ricordare come la capacità delle batterie sia solitamente misurata prevedendone una scarica in 10 o talora 20 ore. Accorciando questo tempo, la capacità reale diminuisce in funzione della tecnologia costruttiva. Il fenomeno affligge in maniera più evidente le batterie ad alta densità di potenza (a pari tecnologia) e nel nostro caso quelle di minor capacità in quanto soggette a scaricarsi in tempi più brevi.

Un'idea di massima di questo fenomeno può essere ricavata dai grafici seguenti, presi dai cataloghi SAFT, GP, SANYO e YUASA

Batteria SAFT VH-AA-1500	Batteria SANYO HR-3U-2500
Batterie NiMh GP	Batteria PbGel Exide S312/7S

Le prime due soluzioni proposte sono interne alla radio ed hanno da un lato il beneficio della compattezza e leggerezza ma pagano il prezzo di limitare la potenza di uscita a soli 2,5W e di non poter alimentare accessori esterni quali accordatori e simili. Nell'uso pratico, il pacco originale da 1 Ah si rivela pressoché inutile a meno di non voler ascoltare giusto la partita la domenica pomeriggio, HI. La versione autocostruita sul supporto Yaesu con celle da 2,5Ah garantisce invece una discreta autonomia in ascolto ma in trasmissione la stessa rimane ancora limitata a pochi QSO. Le soluzioni dalla 3 alla 9 sono invece di tipo esterno e forniscono i 12V necessari per trasmettere a piena potenza. Le due tecnologie considerate sono ancora la NiMh per la sua diffusione e relativa leggerezza e la Pb-gel per la sua robustezza e capacità di erogare forti correnti. I valori tipici di densità di energia sono di 50-80 Wh/kg per le prime e di 20-30 Wh/kg per le seconde.

file: batteria Hitachi.jpg

A puro titolo d'esempio, ricordiamo come un combustibile fossile tipo metano o gasolio renda circa 12000Wh/kg, la cioccolata fondente 6600Wh/kg e lo zucchero circa 4500Wh/kg. Peccato non esistano mezzi semplici e soprattutto leggeri per convertire la loro energia chimica in elettrica, altrimenti con pochi grammi di materia potremmo operare per giorni... Idealmente, in un barattolo di cioccolata Novi da 200g, c'è energia sufficiente per circa 5 giorni continui di operazioni, giorno e notte...

Tornando alle nostre batterie, una volta decisa la capacità è meglio ottenerla da una singola batteria piuttosto che da 2 o più in serie, questo per via dell'ottimizzazione del contenitore che consente, a pari energia, risparmi di peso del 10-15%. Una parola di spiegazione va spesa per la riga 7. Si tratta di un pacco batterie commerciale, che ho reperito su Ebay. E' il ricambio per una vecchia serie di oscilloscopi portatili Hitachi e devo dire che, peso a parte, si è rivelato molto soddisfacente e robusto. Le dimensioni sono inoltre perfettamente combacianti con quelle della radio Yaesu e questo ne consente un conveniente abbinamento. Nonostante il loro rapporto peso/energia molto favorevole, per il momento escluderei dall'impiego le batterie agli ioni di litio, sia per il costo ancora elevato sia per la difficoltà di ricarica con mezzi domestici.

Con i dati e le considerazioni finora esposte possiamo stimare che con batterie da circa 25 Wh avremo un'autonomia di circa un paio d'ore che sale verso le 3 ore≈una mattinata o pomeriggio con la batteria da 3,5Ah (42Wh) ed una giornata con elementi da 7Ah (84Wh).

file: alimentatore817.jpg

Completata ora l'analisi delle attrezzature, cerchiamo di ricapitolare la situazione:

A quanto finora calcolato, occorre sempre aggiungere almeno uno zainetto che contenga il tutto e specie nel caso di gita in quota o particolarmente lunga un po' di vestiti di ricambio e viveri di scorta. Ma quanta fatica ci costa portare in cima tutto questo bagaglio? La domanda non ha ovviamente una risposta univoca: dipende dall'allenamento, dal dislivello, dalla difficoltà del percorso e dalle condizioni climatiche.

Vi auguro buone camminate e tanti QSO!

Bibliografia:

http://www.exideworld.com/

http://www.gpbatteries.it/

http://www.okkey.com/peso/calorie.htm

http://www.saftbatteries.com/000-corporate/include-content/index_gb.html

http://www.sanyo.com/batteries/faq.cfm