Commutatore d'antenna per interni facile facile

Uso prevalentemente due antenne: un dipolo bibanda, con quattro bracci per i 40 ed i 30 metri ed una verticale pentabanda dai 20 sino ai 10 metri. La scelta dell'aereo avveniva "a mano", scambiando i vari connettori a seconda del bisogno... situazione piuttosto scomoda, in verità, specie quando si deve scambiare spesso per verificare l'apertura di una banda rispetto all'altra...

Antefatto...

Qualche giorno fa, Saverio IK7IWF, mi manda una foto su Telegram con la sua ultima realizzazione: un commutatore d'antenna con quattro relé: è stata la giusta molla che mi ha spinto a realizzare qualcosa di simile per risolvere il problema spiegato nell'incipit di questa pagina.

Avevo acquistato, ormai da mesi e ben prima delle ultime chiusure pandemiche, un pezzo di profilato di alluminio da 35 x 35 mm, in grado di ospitare, al suo interno, un relè a 12 volt e sostenere i necessari connettori: era giunto, quindi, il momento di metter mano alla realizzazione del mio commutatore d'antenna per bande HF... Avevo anche messo da parte alcuni relè a 12 volt: nel dubbio, ho chiesto informazioni a Saverio che, sulla chat, mi risponde nel modo che segue:

«Ma li hai visti i relè che porta dentro il "millone" che tira fuori 200W? Sono ridicoli in confronto a quelli che usiamo noi. Comunque, scherzi a parte, il mio selettore d'antenna è stato progettato per portare avanti 500W, i relè adottati sono a doppio scambio, 5A cadauno. Ha lavorato con oltre 1000W senza lamentarsi.»

Beh, incoraggiante: i relè che avevo messo da parte erano da ben 16 ampere a doppio scambio, recuperati da un vecchio gruppo di continuità passato a miglior vita tanti anni prima... In proposito, Saverio sottolinea:

«Con 16A per scambio (32A a relè) porti più di 3KW senza problemi. Pensa che in continua (ma pure in alternata in bassa frequenza) 32A su 50ohm significa avere una potenza di oltre 50KW, quindi considerando che la RF ad alta frequenza tende a creare effetti 10 volte peggiori rispetto alla CC (parliamo di 50MHz), con 32A potresti portare anche 5KW (a 50MHz, mentre a 5MHz molti più Watts). Ho detto più di 3KW per stare dentro nel caso di difetti di costruzione del relè.»

Limpido. Non restava che mettersi all'opera...

Una costruzione prevalentemente meccanica

La mia idea era di costruire un commutatore d'antenna a due vie, con un relè ed un piccolo control-box, cioè un controllo remoto, da usare per azionare lo scambio. Il relè, con la sua scatolina, si sarebbe dovuto collegare direttamente all'uscita del piccolo lineare di stazione mentre il telecomando sarebbe stato in bella mostra vicino alla radio.

In questa situazione, la parte elettronica è limitata davvero allo stretto necessario: pochi fili per azionare il relè e accendere, alternativamente, due LED di colori diversi per significare l'antenna attiva sul momento. Dato che il relè è da 12 volt, ho preferito aggiungere, nel control-box, un piccolo 7812 (di recupero) per ottenere una tensione più bassa e un paio di condensatori ceramici verso massa per fugare eventuale RF.

Ho, quindi, realizzato due piccoli box: uno da 35x35x100 mm per ospitare relè e connettori ed uno da 30x30x120 mm per il control-box.

La realizzazione del commutatore

Ho usato due connettori SO-239 da pannello ed un piccolo spezzone di cavo RG8-mini (poco più di 10 cm, di cui ho tenuto solo il centrale col suo isolatore in foam) per le connessioni; ho usato i due scambi del relè. Per dare corrente ho preso un piccolo connettore a due poli, simile a quelli dei nostri microfoni. Le foto spiegano la piccola realizzazione.

Cosa succede col ROS?

Come giustamente ha sottolineato Saverio IK7IWF, si tratta «di un selettore da utilizzare solo in HF o al massimo sui 50MHz» ed a me, questo, stava benissimo, dato che è proprio in HF che mi serve usarlo.

Per verificare cosa succede con il R.O.S., ho usato un carico fittizio a 50 Ohm, residuo per la banda CB ma usabile in tutto lo spettro HF, un analizzatore d'antenna della RigExpert ed il selettore. Il risultano non è male:

Infine, il controlbox

Incoraggiato dal test con l'analizzatore e dopo alcuni giorni di utilizzo "alla meno peggio" usando un banale interruttore ed un alimentatore a 13,7 volt, ho deciso di completare anche il piccolo control-box.

Si tratta, come anticipato, di un pezzo di 12 cm di quadrello di alluminio 30x30, rimanenza di un'antenna verticale montata oltre 25 anni fa in giardino. Da esso, ho rimosso parte di uno dei quattro lati, in modo da ricavare una piccola scatolina destinata ad alloggiare un semplice circuito di alimentazione a 12 volt. Ho piegato a "U" un pezzo di lamiera (proveniente da un vecchio chassis di un server HP passato a miglior vita...) che ho riverniciato e forato per ospitare le viti di fissaggio, i due LED (uno verde ed uno giallo) e l'interruttore per azionare lo scambio. Sul retro trova posto la singola presa DIN a 5 poli dove entrano i 13,7 volt ed escono i 12 per azionare il relè dello scambio.

Circuito e calcolo resistenza dei LED

Costruzione semplice, come si vede dalle foto, cui aggiungo anche lo schema del piccolo circuito di alimentazione che ho usato per i LED ed il relè ed un piccolo tool per calcolare la resistenza di un LED, cliccando questo link (la resistenza dello schema è diversa da quella ricavata dai calcoli: avevo quella e l'ho usata ); il diodo in ingresso è un comune 4001 o 4004 che introduce una piccola caduta di tensione (0.7 volt) e salva dalla distrazione che induce all'inversione di polarità.

È venuto bene? Facciamone un altro!

Dopo aver testato per bene il commutatore sulle bande HF, ho pensato di realizzarne un secondo usando un piccolo accorgimento.

Ho notato che per poter usare il riduttore per RG-58 era necessario praticare sulla piccola paratia un foro molto più grande del necessario, per poter far passare la spessa parte filettata. Inoltre, resta un po` difficile stringere bene la riduzione per bloccare il corpo del PL.

La mia attenzione, quindi, è caduta sui PL cinesi per RG-58 / RG-8 mini da me acquistati che sono dotati di una parte filettata esattamente per dado da 6 ma (chiave 10, per intenderci) con passo metrico:

Ho quindi praticato un foro da 4 mm passante lungo un piccolo bullone che ho usato per stringere bene il PL sulla paratia del commutatore, riuscendo così a passare il filo dell'RG-8 mini e collegarlo al comune del piccolo relè da 16 ampere. Lavoro di precisione estrema: dei 6 mm del dado restano appena due millimetri, divisi equamente tra parte piena e parte filettata...

Ora non resta che realizzare un secondo controller...

Nuovo controller, piccoli problemi...

Il nuovo controlbox doveva affiancare la tastiera remota per MFJ-495 che avevo realizzato con un quadrello di alluminio da 25 mm: quindi, tutto doveva essere contenuto in un piccolo pezzo di 12 cm di tubo quadrato. Pertanto, ho dovuto curare attentamente la realizzazione del piccolo circuito di alimentazione:

E preparare tutti i componenti necessari, tra cui un selettore recuperato da un vecchia radio con comando a scorrimento:

All'interno del nuovo control-box tutti i componenti sono stati organizzati nel miglior modo possibile, visto il poco spazio a disposizione:

Il frontalino, in lamiera zincata (recupero di un vecchio switch di rete), è stato verniciato con del fondo antiruggine spray e, su di esso, è stato steso del nero opaco spray, consolidato in forno a 80/90 gradi per 10 minuti.