Da alcuni anni, cioè dai nostri rispettivi rientri in frequenza, nella «pratica» dell'appassionante hobby della radio, gli incontri con Saverio, IK7IWF, sono abbastanza frequenti. E non solo sono «frequenti» ma spesso estremamente fruttuosi

E così è stato nel pomeriggio del primo marzo 2025: «Vieni a trovarmi», mi aveva detto in chat, «che facciamo un test strumentale su due antenne per i 12 metri». Beh, un invito cui non di poteva dir di no.

Come testare i sistemi radianti e verificarne l'efficienza

E così, il pomeriggio del primo giorno di marzo, complice un tempo atmosferico favorevole e che permetteva di stare all'aria aperta, abbiamo fatto delle verifiche sulle capacità radianti di due «stili» per auto, provvisti di attacco PLC-800 (vecchio attacco Sigma per BM), rigorosamente autocostruiti e leggermente diversi.

Si trattava di un radiatore in acciaio inox con carica alla base e di un altro, di recupero ed opportunamente modificato, con carica al centro; la radio usata è un ricetrasmettitore per la CB in grado di trasmettere anche in banda 12 metri.

Il «set test» era costituito da un piccolo loop autocostruito ed accordato mediante un condensatore variabile da 400 pf posto alla sua base; l'energia catturata dal loop era raddrizzata e portata ad un comune tester per correnti continue da cui avremo letto la tensione a distanza di quanche metro dalle antenne in prova.

Il raddrizzatore, costituito da due diodi al germanio, era all'interno di una scatoletta di alluminio (ricavato da un pezzo di grondaia) e collegato ad un comunissimo tester, posto alla portata di 2 volts max. Lo schema del dispositivo, montato senza circuto stampato, è quello che segue, con le foto che riguardano il montaggio realizzato:

Test semplici

Si tratta di un sistema di test che chiunque può approntare ma che permette, con sufficiente approssimazione, di verificare se una antenna irradia e quanto, in più o in meno, rispetto ad un'altro sistema radiante; un sistema certamente empirico ma che, con pochissimo sforzo, permette di farsi un'idea sul funzionamento di quanto si realizza o monta in casa o in macchina.

Antenne non risuonanti: ne facciamo volentieri a meno!

Il test ha permesso anche di verificare quanto vale la perdita in una antenna non risonante rispetto ad una risonante.

Infatti, molto spesso, si usano antenne non risonanti sulla banda che interessa ma «accordate mediante trasformatori progettati «ad hoc» per far «vedere» alla radio i 50 Ohm di cui ha bisogno: certamente non c'è ROS ma, di sicuro, l'irradiazione ne risente al punto da poter considerare, un'antenna «non risonante», al pari di un «carico fittizio»

Un valore interessante: 32 Ohm!

Ad un certo punto del test, proprio nella verifica del massimo trasferimento di potenza con la nostra antenna radiante, ci siamo accorti che la migliore irradiazione non avveniva a 50 Ohm di impedenza ma a circa 32/37 Ohm...

In effetti esistono due situazioni diverse in ambito di trasmissione e ricezione: in fase di trasmissione, la massima efficienza si ottiene intorno ai 32 Ohm; al contrario, in ricezione, la massima efficacia ricettiva si ha intorno ai 75 Ohm. Quest'ultimo è, infatti, il motivo per cui i ricevitori presentano una impedenza d'antenna tipica a 75 Ohm.

E perché si è scelto 50 Ohm per i ricetrasmettitori?

Beh, semplicemente perché è sembrato il miglior compromesso in assoluto tra i 75 Ohm della ricezione ed i 32 della trasmissione, di cui rappresenta, più o meno, la media aritmetica: pertanto, i nostri trasmettitori, con una impedenza intorno ai 50 Ohm, mettono giustamente in atto questo compromesso.

Però il nostro test, seppur semplicistico, ha evidenziato questo interessante fatto, misurando 37 Ohm al punto di massimo trasferimento di energia.

Ora non resta che guardare il video!

Il video dei nostri test

Nel video che segue, pubblicato sul mio canale Youtube, ho cercato di spiegare e concentrare in pochi minuti i test effettuati su due radiatori tarati, entrambi, per la banda dei 12 metri.

Virtualmente, il video può essere diviso in due tempi: una prima parte in cui effettuiamo la trasmissione con un piccolo ricetrasmettitore e recuperiamo la tensione «catturata» dal piccolo loop.

Un secondo momento in cui, mediante il solo VNA, effettuiamo trasmissione da un canale e ricezione sul secondo danale di cui il dispositivo è provvisto.

Un grosso ringraziamento va all'amico Saverio, IK7IWF, per aver condiviso con me questi interessanti esperimenti

Doverose precisazioni su questo test

Qualcuno potrebbe aver da ridire sulla presenza di ostacoli nel luogo del test... ma anche che le due antenne non erano distanti oltre 1/2 d'onda ma, ci tengo a precisarlo, per tutto il resto, non ci sono errori di metodo.

Riporto, testualmente, il pensiero di Saverio che fornisce alcuni ulteriori dettagli sul metodo di verifica esposto nel video.

Ho lavorato dal 1982 al 1988 per un'azienda che faceva forniture di apparecchi e ponti civili VHF, dove avevamo un misuratore di campo della Rohde & Schwarz che usavamo per misurare la ERP a distanza e verificare che le installazioni rientrassero nei parametri delle schede tecniche per le frequenze date in concessione; tra gli strumenti a disposizione, anche un misuratore di campo palmare con uno strumento ad ago (sempre della Rohde & Schwarz), per testare la quantità di ERP nelle immediate vicinanze dell'antenna: il suo fuznionamento era uguale a quanto mostrato nel video di questa pagina.

Ho perso il conto del numero di test fatti... ricordo che, spesso, facevamo anche le verifiche calcolando l'attenuazione sferica e le cifre non mentivano mai... È vero che gli apparecchi usati all'epoca erano calibrati, così come erano calibrate anche le antenne che si usavano per la rilevazione dell'intensità di campo.

Nel 1988 ho lasciato quell'azienda per andare a lavorare per un'altra, sempre per il settore VHF.

In quest'azienda, dove ero il responsabile tecnico, venivo nominato per presenziare le rilevazioni del campo elettromagnetico delle installazioni fatte, insieme ai tecnici dell'Escopost ed a funzionari dell'allora Ministero delle Poste e Telecomuncazioni.

Nel furgone, l'unico in Italia e che veniva da Roma, c'era anche un misuratore di campo della Rohde & Schwarz che, in più, aveva anche un analizzatore di spettro.

Tutto lo staff Escopost, eccetto l'autista, era composto da radioamatori e, proprio in quelle occasioni, ho avuto l'opportunità di chiedere come facevano le rilevazioni in HF: per le HF avevano un'antenna loop magnetica sintonizzabile, grande circa 1 metro; per le VHF e UHF avevano anche antenne direttive Yagi (uguali a quelle che usavamo noi per fare le rilevazioni di ERP) e, per ciascuna antenna, le caratteristiche di guadagno erano memorizzate nel misuratore di campo della Rohde & Schwarz (al contrario, a quello che usavamo noi, eravamo costretti ad inserirle manualmente di volta in volta).

Quando, dal furgone, facevano la rilevazione delle emissioni spurie dei ponti VHF usavano un'antenna che non doveva essere risonante sulle frequenze da testare ma doveva risuonare su una frequenza almeno 10 volte più alta dell'emissione in fondamentale per poter leggere le armoniche senza essere influenzata dalla risonanza.

Ma torniamo al video di questa pagina... Per quanto riguarda il discorso dell'impedenza letta senza la parte reattiva, abbiamo voluto fare un esempio indicativo per mostrare che si possono fare delle comparazioni anche con strumenti economici e la differenza spiccia fra uno strumento che legge anche la parte reattiva e uno che non legge, alla fine è proprio poca.

Circa le antenne test a «loop chiusi in cortocircuito di piccolissimo diametro», non bisogna far confusione con i misuratori EMF: quei misuratori, infatti, si usano per misurare il campo elettromagnetico dei ponti di telefonia mobile e per i sistemi multicanale.

Infine, qualcuno potrebbe ritenere infondata la teoria della massima irradiazione alla frequenza di risonanza... Beh, ho fatto centinaia di test e comparazioni fra antenne risonanti e non risonanti con strumentazione Rohde & Schwarz e non c'è stato un solo caso dove la ERP irradiata da un'antenna non risonante ha mai eguagliato, sia pure pure lontanamente, la ERP di un'antenna risonante; in ogni caso, la differenza di campo è sempre stata misurata fra i 10dBm e i 20dBm.