L'antenna Windom

CENNI STORICI:

Questa antenna fu presentata dal radioamatore statunitense Loren G. Windom - W8GZ nel numero di Settembre1929 di QST. Cercando il modo di creare un'antenna unica per tutte le gamme, Windom fece alcuni esperimenti e scoprý che se il punto di alimentazione del dipolo veniva spostato, l'ampiezza delle correnti per le diverse bande era tale da avere possibilitÓ di risonanza sulle armoniche pari; esiste infatti un punto del conduttore nel quale le correnti, in corrispondenza delle frequenze HF armoniche pari, hanno valori simili. Nella versione originale la discesa era monofilare e parte irradiante dell'antenna. Bisognava avere un'ottima presa di terra. Windom fiss˛ il punto di alimentazione al 36% della lunghezza per trovare l'impedenza necessaria per i trasmettitori dell'epoca. Dai "radianti", i radioamatori di allora, fu chiamata "presa calcolata".

 

TEORIA DI FUNZIONAMENTO:

Facendo un breve accenno alla teoria dei conduttori con dimensioni fisiche paragonabili alla lunghezza d'onda, Ŕ noto che in prossimitÓ di un ventre di corrente (cioŔ un massimo della corrente in valore assoluto), l'impedenza raggiunge il suo valore minimo; questo ventre di corrente si trova al centro di tutti i dipoli. In quello per gli 80 metri, se il punto di alimentazione si trova alla metÓ della lunghezza totale (ovvero il classico dipolo a mezz'onda), l'antenna risulterÓ accordata a 3600, 10800, 18000, 25200 kHz (armoniche dispari) . Questo succede nel dipolo classico, che tutti abbiamo fatto almeno una volta nella nostra vita.

Ora attenzione : se ci spostiamo dal centro del dipolo e ci mettiamo a circa un terzo della sua lunghezza totale ( 36% ) le cose cambiano e di molto. In questo punto, a 3600 kHz la corrente non Ŕ massima ma comunque elevata, quindi l' impedenza sarÓ relativamente bassa. Le altre frequenze armoniche con il medesimo livello di corrente sono ora quelle pari (7200, 14400, 18000, 25200, 28800), tutte gamme radioamatoriali. L' impedenza su queste sei bande (solo in questo punto) sarÓ quindi la stessa e relativamente bassa (circa 300 ohm teorici), a differenza del centro del dipolo dove avevamo circa 50 Ohm solo in 80m e su gamme non amatoriali.

Abbiamo trasformato il nostro dipolo in una antenna multibanda per radioamatori!

Ma in quel punto abbiamo circa 300 ohm.

<< Come facciamo a collegarci in quel punto con il nostro trasmettitore che vuole "vedere" 50 ohm ?>>

Collocando un balun con rapporto di trasformazione 6:1 che divida per 6 i 300 Ohm, come speriment˛W3DZZ, possiamo ridurre l'impedenza al livello accettato dai moderni trasmettitori ( infatti 300/6=50 Ohm ). L' antenna, quindi, consiste in una filare multibanda lunga mezza lunghezza d'onda della frequenza pi¨ bassa, come un normale dipolo; l'unica differenza sta nel fatto che mentre il dipolo Ŕ alimentato al centro senza niente di interposto, o al massimo con un balun 1:1, e funziona solo sulla fondamentale e sulle armoniche dispari {che poco ci servono), nella Windom il cavo di discesa Ŕ collegato a circa un terzo (36 %) della sua lunghezza mediante un balun 6:1, che si pu˛ facilmente costruire oppure acquistare a prezzo modico, e funziona sia sulla fondamentale che sulle armoniche pari (che corrispondono alle gamme radioamatori! ). Pur conservando il nome di Loren G. Windom, questa antenna Ŕ in realtÓ un "Dipolo alimentato fuori-centro" (Off-Center-Feed Dipole) e non ha ritorno di terra come la versione originale del 1929.

 

TARATURA:

Per effettuare la taratura dell'antenna, si procederÓ trovando il minimo R.O.S. sulla gamma pi¨ bassa (80m) allungando e accorciando entrambe le estremitÓ. La misura si dovrebbe fare direttamente sul terrazzo mediante un ROSmetro ( o Ponte di impedenza ) collegato tramite uno spezzone di cavo RG-58 il pi¨ breve possibile. In questo modo si avrÓ una lettura pi¨ affidabile. Se si dovrÓ accorciare il conduttore d'antenna NON TAGLIATELO, basterÓ ripiegarlo su se stesso e fissarlo con de l nastro adesivo. Equivale al taglio ma permette un bel risparmio nel caso si debba riallungarlo per trovare il punto giusto. Trovato il minimo R.O.S. in 80 metri (2:1 va giÓ bene), verificarlo sulle altre bande. Di pi¨ non si pu˛ fare. Aiutandoci con un accordatore, che molti apparati oggi hanno incorporato, possiamo operare su tutte le gamme, 21 MHz inclusi, con buoni rendimenti. Da non sottovalutare il fatto che sulle gamme pi¨ alte questa antenna risulta essere fisicamente alcune lunghezze d'onda e quindi presenta un certo guadagno rispetto al dipolo semplice.

AVVERTENZE:

Data la presenza di onde stazionarie, il valore del R.O.S. sulle varie gamme dipenderÓ anche dalla lunghezza del cavo di discesa: come Ŕ noto, se l'impedenza di una antenna non Ŕ precisamente quella del cavo che la alimenta, quest'ultimo vi opera complesse trasformazioni del valore in funzione della propria lunghezza fisica e della frequenza di trasmissione, per cui si ha ROS diverso per lunghezze di cavo diverso sulle diverse gamme. Non conoscendo questo semplice effetto, forse perchŔ si parla troppo ma in compenso non si legge mai, alcuni radioamatori hanno sacrificato matasse intere di cavo alla ricerca dell'adattamento migliore e ancora non sono convinti .......evitate questo scempio!

CONCLUSIONI:

Le industrie l'hanno realizzata in varie forme tra le quali quella con alimentazione in cavo coassiale che la Fritzel tedesca mise in commercio negli anni '70 con la sigla FD-4. E' stata utilizzata anche nel ramo militare per la sua semplicitÓ e rapiditÓ d'installazione. Nella pratica tale antenna risulta un ottimo compromesso prezzo-prestazioni e un'ottima alternativa al classico dipolo in quanto, a paritÓ di ingombro, risulta essere multibanda. Nonostante i diagrammi verticali sembrano indicare la Windom non perfetta per il DX sulle gamme 80 e 40 , ho effettuato diversi DX in CW ed SSB, utilizzando un apparato con i classici 100 W. Operando su tutte le gamme ho lavorato 45 stati USA su 48 durante il Contest ARRL CW 1999 e 40 su 48 in quello SSB. Usando un AT-230 della kenwood opero anche sulle WARC-bands. Anche per collegamenti nazionali su 80 e 40 metri rappresenta una soluzione valida. Insieme a IZ2CED-Maurizio ne abbiamo realizzato varie versioni che abbiamo testato in frequenza con ottimi risultati. Anche IZ0CHD e IK0OZK usano questo tipo antenna con soddisfazione.

Buon divertimento !

Fabio Bonucci - IK0IXI