La prima antenna
Principio di funzionamento
L' impedenza
Resistenza d' irradiazione
Polarizzazione
Diagramma d'irradiazione
Tipi di antenne
 

 

La prima "antenna"

La prima antenna si deve attribuire al fisico tedesco Heinrich Hertz, che nell'anno 1887 circa effettuò i primi esperimenti per dimostrare le teorie del matematico-fisico inglese J.C. Maxwell, lui sosteneva che la luce stessa è un esempio di una vasta classe di effetti elettromagnetici che possono attraversare l'atmosfera o il vuoto, sotto forma di onde.

Hertz per lavorare su queste onde realizzò un trasmettitore fatto di due piastre metalliche quadrate, ciascuna collegata ad una estremità di una bacchetta e l'altra estremità era collegata una sfera metallica.

Fra le due sfere c'era una bobina di induzione (variabile), che provocava una scintilla che scoccava fra le sfere, queste scintille producevano le correnti oscillatorie, quindi un treno di impulsi smorzati di radiazione elettromagnetica.

 il ricevitore era costituito da una spera di filo, quasi completamente chiusa in modo da costituire uno spinterometro, era tenuta abbastanza lontana per captare l'irradiazione, e non l'induzione, quando il trasmettitore era in funzione anche sulla "antenna" del ricevitore scoccava la scintilla, questo effetto non era altro che il rivelamento della presenza delle onde elettromagnetiche.

E' chiaro che non possiamo dire che siamo in presenza di "antenne", le parti che irradiava e che riceveva erano parti integrali del trasmettitore e del ricevitore, cioè le due piccole piastre collegati ad uno spinterometro; in ricezione addirittura la spira costituisce l'intero ricevitore.

Ma dopo 8 anni, esattamente nel 1895 Guglielmo Marconi presento il primo preistorico apparato radio. Era fatta con delle lastre di circa 1 metro di lato montati su pali di circa 8 metri alti, il tutto era collegato al complesso dello spinterometro.

 

 Principio di funzionamento
L' antenna è un pezzo di conduttore o un'insieme di conduttori. Può essere fatta da normale filo o tubi profilati, di solito alluminio o rame nel caso di fili. Se questi conduttori assumono delle dimensioni simili alla lunghezza d'onda, parte dell'energia che loro trasportano fuoriesce per irradiazione sotto forma di onde elettromagnetiche, parliamo in questo caso di irradiazione elettromagnetica. Tanto più le misure corrispondono con la lunghezza d'onda, tanto più sarà l'irradiazione e quindi il rendimento come tale, diciamo più esattamente che l'antenna risuona sulla frequenza principale.

 

 L' impedenza

L'impedenza dell'antenna è semplicemente uguale alla tensione applicata ai suoi terminali di alimentazione divisa per la corrente che da tali terminali entra. L' impedenza è puramente resistiva se tensione e corrente sono esattamente in fase, diciamo che l'antenna è risonante. La maggior parte delle antenne per uso radioamatoriali vengono fatte funzionare alla risonanza, infatti quando la corrente risulterà più o meno sfasata rispetto alla tensione applicata, l'antenna avrà una resistenza e una reattanza, quindi non risonante.

Le impedenze più comuni sono 50 e 75 ohm, ma troviamo anche 300 ohm ed a volte 200 ohm. Questi ultimi solitamente sono antenne che vengono usate accoppiate tramite adattatori di impedenza che riportano a valori come 50 ohm.

 

 Resistenza d' irradiazione

L'energia irradiata è la parte "utile" che viene persa in un'antenna, come pure le perdite, in calore lungo il filo e nei dielettrici circostanti. In tutti e due i casi, la potenza dissipata è uguale a I²*R, nel caso delle perdite in calore, R è la resistenza reale, mentre nel caso d'irradiazione R è una resistenza diciamo simulata, che se fosse presente, dissiperebbe tutta la potenza irradiata.

Nelle normali antenne utilizzate dai radioamatori, di solito le antenne a mezz'onda, le perdite di potenza sotto forma di calore non supera mai il valore di pochi percento della potenza totale fornita all'antenna.

Questo perché si usano fili o conduttori, anche se a volte di poco diametro, con una resistenza bassa paragonata con la resistenza d'irradiazione di un'antenna ragionevolmente libera da ostacoli circostanti e non troppo vicina al suolo. Possiamo concludere che la resistenza ohmica di un'antenna ben posizionata è trascurabile, e che tutta la resistenza presentata è resistenza d'irradiazione.

 

 Polarizzazione
La polarizzazione si può definire la direzione della componente elettrica del campo elettromagnetico, e di solito coincide con la direzione del conduttore dell'antenna. Se invece si usano elementi orizzontali che verticali, e sono alimentati in fase, si è in presenza di polarizzazione lineare (una via di mezzo fra verticale e orizzontale).  Se invece gli elementi orizzontali e verticali sono alimentati fuori fase ed esattamente con un ritardo di 1/4 di d'onda (90°) la polarizzazione sarà circolare, (questo tipo di polarizzazione viene usata per comunicazione spaziale). Chiaramente tali effetti sono molto sentiti ad una notevole distanza fra le stazioni trasmittenti e riceventi.

 

 Diagramma d'irradiazione
Un'antenna che irradia nello spazio non ha mai la stessa intensità in tutte le direzioni, esiste sempre una deformazione, addirittura in alcuni punti si può avere segnale zero, ed in altre segnale massimo. Molto spesso si ricorre a rappresentazioni grafiche con diagrammi d'irradiazione. Il diagramma d'irradiazione "solido" di un'antenna in spazio libero si ottiene misurando l'intensità di campo in ciascun punto della superficie di una sfera immaginaria che ha l'antenna in prova al suo centro. Come abbiamo già detto prima non esiste un'antenna che irradi in ugual intensità in tutte le direzione, ma è comodo che un'antenna esista, ma in modo immaginario, che serva come punto di riferimento. Tale tipo di antenna prende il nome di "radiatore isotropico".

 

 

 

 Tipi di antenne

 

Antenne Filari per HF
Dipolo a mezz'onda Bobtail a cortina
Dipolo ripiegato Bi-square
Dipolo raccorciato Bridcage G4ZU
Dipolo elementare Antistatica
Dipolo coassiale Adcock
Dipolo australiano Sloper
V beam Rombica
V invertita Collineare
Zeppelin multibanda Marconi
Long wire WO WO

Antenne Varie
Ground Plane 1/4 lambda Antenna J
Ground Plane 5/8 lambda Collineare
 Antenna Yagi Collineare coassiale
Loop W8JK
Skeleton Slot Log-Periodica
Corner Reflector DDRR
Antenna a Elica G4ZU
Parabolica Delta Loop
Antenna a Pannello Tromba

 

 

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