Cos'è l'antenna radioamatoriale? Guida completa

Le antenne svolgono un ruolo fondamentale in qualsiasi configurazione radioamatoriale, poiché l'antenna giusta può migliorare drasticamente il segnale ed estendere la portata della communicazione, garantendo così una communicazione precisa e affidabile. Oggi sono disponibili diversi tipi di antenne per radioamatori, ciascuno progettato per casi d'uso specifici. Una corretta comprensione di queste antenne è essenziale per ottenere prestazioni ottimali. 

In questo articolo si analizzerà cos'è un'antenna radioamatoriale, i diversi tipi disponibili, i loro vantaggi e i casi d'uso pratici, oltre a fornire una semplice guida su come selezionare la migliore antenna radioamatoriale per un'applicazione specifica.

Introduzione ai radioamatori

L'antenna radioamatoriale è il dispositivo principale dei sistemi radioamatoriali per trasmettere e ricevere segnali radio. Queste antenne sono disponibili in diverse forme e dimensioni e operano in un'ampia gamma di bande di frequenza. Questo le rende versatili e una scelta popolare per diverse applicazioni al di là dei sistemi radioamatoriali. Lo scopo principale di un'antenna radioamatoriale è quello di consentire la trasmissione e la ricezione di informazioni su lunghe distanze. La scelta delle antenne radioamatoriali giuste, così come la loro corretta installazione e manutenzione, garantiscono una trasmissione efficiente e affidabile dei dati attraverso i segnali radio.

Tipi di antenne per radioamatori

Il tipo di antenna utilizzata determina le prestazioni del sistema radio e la capacità di connettersi con stazioni distanti. Esistono molti tipi di antenne per radioamatori disponibili sul mercato e alcuni dei tipi più diffusi sono illustrati di seguito.

• Antenna per anatre di gomma

Le antenne a papera di gomma, note anche come antenne a frusta o portatili, sono molto utilizzate. Queste antenne sono fondamentalmente costituite da una bobina di fili ricoperta da un breve tubo di gomma o plastica, motivo per cui sono state chiamate "paperelle di gomma". Sono dotate di un connettore SMA maschio/femmina da collegare all'unità radio. Queste antenne sono versatili e si prestano a un'ampia gamma di applicazioni. Sono anche relativamente più economiche. Tuttavia, la loro durata è inferiore e in genere hanno una portata limitata.

• Antenna Yagi

Le antenne Yagi sono note anche come antenne Yagi-uda o antenne a fascio. Le antenne Yagi sono antenne direzionali e sono progettate per trasmettere e ricevere segnali in una direzione specifica. In genere sono costituite da un elemento guidato, solitamente un dipolo a mezza lunghezza d'onda, da un riflettore dietro il dipolo per riflettere le onde verso il dipolo stesso e da uno o più direttori parallelamente su entrambi i lati della lunga struttura a fascio per focalizzare le onde radio. Le antenne Yagi sono utilizzate per la radio FM, la televisione, le reti wireless, la comunicazione terrestre e i satelliti. Le antenne Yagi sono ideali per la communicazione a lungo raggio grazie all'elevato guadagno e alla direttività, che migliorano la potenza del segnale. Tuttavia, le antenne yagi sono generalmente strutture ingombranti che richiedono un ampio spazio, un posizionamento adeguato e un allineamento preciso per un funzionamento ottimale. Inoltre, possono avere una larghezza di banda limitata.

• Antenna in fibra di vetro

Nelle antenne per radioamatori in vetroresina, l'elemento conduttore è generalmente racchiuso in un'asta di vetroresina. La fibra di vetro offre un equilibrio tra flessibilità e robustezza, rendendo queste antenne adatte all'uso in varie applicazioni, comprese le configurazioni mobili.

• Antenna a dipolo

Le antenne a dipolo sono uno dei tipi più popolari di antenne per radioamatori. Sono costituite da un filo o da un'asta metallica divisa al centro a cui si collega una linea di alimentazione. Le antenne a dipolo sono semplici, facili da costruire e convenienti, il che le rende un'opzione versatile per molte applicazioni. Tuttavia, hanno una larghezza di banda limitata e richiedono un'altezza e un orientamento adeguati per ottenere prestazioni ottimali. Le loro prestazioni sono ottimali per le applicazioni a medio raggio, poiché sono generalmente soggette a interferenze da parte di oggetti vicini.   

• Antenna quadrupla

Le antenne quadrate sono note anche come antenne cubiche o antenne quadrate cubiche. Sono antenne direzionali composte da uno o più loop quadrati o rettangolari che fungono da elementi d'antenna. Le antenne quadrate sono in grado di operare su più bande di frequenza, come UHF, VHF e HF. La direzionalità dell'antenna migliora con il numero di loop presenti. I loop, tipicamente realizzati in tubi di rame, sono sostenuti da bracci di diffusione, strutture orizzontali collegate al braccio principale. Queste antenne hanno in genere un guadagno e una direttività elevati e sono soggette a minori interferenze. Tuttavia, sono ingombranti e richiedono strutture di supporto adeguate. Le antenne quad sono tra i tipi di antenne più difficili e complessi da costruire e richiedono anche un puntamento e un posizionamento precisi per ottenere prestazioni ottimali.

• Antenne log-periodiche

Le antenne log-periodiche sono antenne direzionali in grado di operare su un ampio spettro di frequenze. Sono costituite da più elementi disposti secondo uno schema specifico, montati su un braccio e alimentati attraverso una linea di trasmissione. Le antenne periodiche log sono un po' complesse da costruire e configurare, ma offrono ottime prestazioni in termini di guadagno e direttività in un'ampia gamma di frequenze. Queste antenne sono adatte per essere utilizzate con più bande.

La gamma di frequenze dell'antenna radioamatoriale

Le antenne per radioamatori sono utilizzate su un'ampia gamma di frequenze e le frequenze operative esatte possono variare leggermente in regioni diverse, come gli Stati Uniti e l'Europa. Le radio amatoriali possono essere classificate in base alle bande di frequenza operative: LF, MF, HF, VHF e UHF, e le antenne amatoriali sono progettate per supportare queste frequenze.

• Bassa frequenza (LF)

In genere è compresa tra 30 kHz e 300 kHz. Questa banda si aggira intorno ai 2200 metri ed è tipicamente utilizzata per trasmissioni di dati, voce e CW (codice Morse).

• Media frequenza (MF)

Le antenne per radioamatori MF hanno due bande, 630 metri e 160 metri, situate ai lati delle bande di trasmissione AM. La banda dei 630 metri opera generalmente nella gamma da 472 kHz a 479 kHz, mentre la banda dei 160 metri opera generalmente nella gamma da 1,8 MHz a 2 MHz. Le antenne per radioamatori a media frequenza servono in genere per le trasmissioni di dati, voce e CW (codice Morse).

• Alta frequenza (HF)

Questa è ulteriormente classificata in diverse bande: 10m (da 28.000 MHz a 29.700 MHZ), 12m (da 24.890 MHz a 24.990 MHz), 15m (da 21.025 MHz a 21.450 MHz), 17m (da 18.068 MHz a 18.110 MHz), 20m (da 14.0 MHz a 14.35 MHz), 40m (da 7 MHz a 7.3 MHz).0 MHz a 14,35 MHz), 30 m (da 10,1 MHZ a 10,15 MHz), 40 m (da 7 MHz a 7,3 MHz), 60 m (bande 5332 kHz, 5348 kHz, 5358,5 kHz, 5373 kHz e 5405 kHz) e 80 m (da 3,5 MHz a 4,0 MHz). Questa gamma è tipicamente utilizzata per le comunicazioni a lunga distanza, comprese le trasmissioni CW, dati, voce e immagini.

• Frequenza molto alta (VHF)

In genere è compresa tra 30 MHz e 300 MHz ed è suddivisa in tre bande: 6 metri (da 50,0 MHz a 50,1 MHz), 2 metri (da 144,0 MHz a 144,1 MHz ) e 1,25 metri (da 219,0 MHz a 225,0 MHz). Questa gamma è tipicamente utilizzata per le comunicazioni vocali bidirezionali dagli enti di servizio pubblico e nelle aree rurali per le esigenze radio quotidiane.

• Ultra alta frequenza (UHF)

In genere è compresa tra 300 MHz e 1 GHz ed è suddivisa in tre bande: gamma di 70 centimetri (da 420,0 MHz a 450,0), gamma di 33 centimetri (da 902,0 MHZ a 928,0 MHz) e gamma di 23 centimetri (da 1270 MHz a 1300 MHz). Sono tipicamente utilizzate per le comunicazioni vocali dalle agenzie di servizio pubblico e nelle aree urbane per le esigenze radio quotidiane. Queste bande di frequenza sono utilizzate anche per trasmissioni di voce, immagini, dati e codice Morse.

Applicazioni dell'antenna per radioamatori

Le antenne per radioamatori sono estremamente versatili e per questo vengono integrate in diversi sistemi. Sebbene le antenne per radioamatori siano utilizzate principalmente nelle radio amatoriali, queste antenne sono impiegate anche in settori come le telecomunicazioni, i satelliti, l'esercito, l'aerospazio, la difesa, la sorveglianza, la sicurezza domestica, la sicurezza pubblica, la comunicazione wireless, ecc.

Le antenne radioamatoriali sono estremamente utili anche per la communicazione durante le emergenze. Le antenne per radioamatori sono una scelta popolare tra i soccorritori di emergenza per una communicazione locale affidabile in caso di disastri. Le antenne radioamatoriali con alimentazione finale sono un'ottima scelta per le operazioni portatili come il campeggio, le giornate sul campo e altre attività all'aperto.

Le antenne per radioamatori vengono utilizzate anche per superare le sfide urbane, in quanto antenne come quelle a loop funzionano bene in ambienti rumorosi, rendendole ideali per gli operatori in città o in aree in cui l'uso di antenne di grandi dimensioni potrebbe essere impraticabile.

Le antenne per radioamatori sono utili anche per garantire la sicurezza pubblica. Vengono utilizzate per comunicare durante gli eventi pubblici quando i metodi di comunicazione convenzionali sono fuori servizio o le reti dati e voce esistenti sono inutilizzabili o insufficienti.

I vantaggi dell'antenna per radioamatori

Le antenne per radioamatori offrono numerosi vantaggi che le rendono una scelta popolare per diverse applicazioni. Di seguito vengono illustrati alcuni dei principali vantaggi.

• Le antenne per radioamatori sono estremamente versatili. Sono disponibili in varie forme, tipi, direzionalità e frequenze operative. In questo modo è possibile utilizzarle in un'ampia gamma di applicazioni.
• Le antenne amatoriali possono essere facilmente configurate e interfacciate con i computer per la trasmissione o la ricezione dei dati.
• Le antenne per radioamatori sono efficaci grazie al loro design robusto, che consente loro di mantenere prestazioni affidabili in diverse condizioni ambientali.
• Le antenne radioamatoriali sono efficaci in situazioni di emergenza, quando altri sistemi potrebbero essere fuori uso a causa di un guasto.
• Le antenne per radioamatori sono in genere meno costose di altre antenne. La loro economicità e semplicità le rendono una scelta conveniente per molti casi di utilizzo quotidiano.

Accordatura e risonanza

La sintonizzazione di un'antenna per radioamatori in modo che sia risonante per una particolare banda o bande di frequenza è un fattore importante nel funzionamento dei radioamatori. L'apparecchiatura più utilizzata per sintonizzare e testare i sistemi di antenne per radioamatori è un misuratore SWR. Questo pratico strumento può fornire molte informazioni su un'antenna. Un misuratore SWR può indicare se un'antenna è troppo lunga o troppo corta, la frequenza di risonanza e l'impedenza dell'antenna. Letture instabili di SWR sono di solito indice di problemi nella linea di alimentazione o nell'antenna. Misura l'adattamento dell'antenna al trasmettitore o al ricevitore su una frequenza specifica.

Un valore ideale di SWR di 1:1 indica che l'antenna irradia la massima potenza. Valori più alti indicano che una parte della potenza viene riflessa nell'apparecchiatura radio. È necessario effettuare le regolazioni necessarie per sintonizzare l'antenna in modo da ottenere il valore SWR più basso possibile all'interno della gamma di frequenze desiderata. In trasmissione, i segnali saranno più forti e più chiari con un'antenna sintonizzata, mentre in ricezione si riuscirà a raggiungere un maggior numero di bande di frequenza con meno interferenze. Pertanto, una corretta sintonizzazione consente di ottenere il meglio dall'antenna.

Scegliere le giuste antenne per radioamatori

Nella scelta di un'antenna per radioamatori occorre considerare diversi fattori. Il fattore più critico da considerare è la frequenza operativa del dispositivo. L'antenna e il caso d'uso devono avere frequenze compatibili per ottenere prestazioni ottimali. È necessario determinare la frequenza operativa per l'applicazione e quindi selezionare un'antenna progettata per operare in quella specifica banda di frequenza.

È inoltre fondamentale considerare il tipo di communicazione e i requisiti di prestazione dell'applicazione, come il lungo raggio, la direzionalità, il guadagno, ecc. La scelta del tipo corretto di antenna per radioamatori richiede un'analisi dei requisiti dell'applicazione, poiché i diversi tipi di antenne per radioamatori funzionano meglio per casi d'uso diversi.

Un altro fattore da considerare è la posizione della configurazione dell'antenna, lo spazio necessario, il posizionamento e la facilità di installazione e allineamento. È inoltre importante considerare le interferenze nell'ambiente operativo. Le antenne per radioamatori sono generalmente accessibili, tuttavia è importante tenere conto del costo complessivo dell'antenna, compresi i costi di installazione e manutenzione.

L'impedenza dell'antenna deve corrispondere all'impedenza della radio o di un altro dispositivo di lavoro. Per ridurre al minimo le interferenze e le perdite di segnale, è importante scegliere l'hardware adeguato per la configurazione dell'antenna, compresi cavi e connettori appropriati. La scelta dell'antenna giusta migliorerà il segnale ed estenderà la portata della comunicazione co1TP15.

Regolamenti e licenze

I regolamenti e i requisiti di licenza relativi alle antenne per radioamatori variano da Paese a Paese. È importante essere in possesso di una licenza nella regione specifica prima di utilizzarla e rispettare le norme e i regolamenti stabiliti dall'autorità di regolamentazione competente nella regione quando si utilizzano antenne per radioamatori. Le licenze sono generalmente suddivise in diverse classi: nel Regno Unito sono classificate come Foundation, Intermediate e Full, mentre negli Stati Uniti sono classificate come Technician, General e Amateur Extra. La licenza Technician dà accesso a tutte le bande radioamatoriali VHF e UHF e ad alcune bande ad alta frequenza (HF). I titolari di una licenza generale possono accedere alle bande VHF e UHF e a un maggior numero di privilegi HF per le comunicazioni vocali. È l'ideale se l'esigenza è quella di communicare a livello globale. La licenza Amateur Extra è la licenza premium con accesso completo a tutte le bande di frequenza amatoriali. I dispositivi utilizzati con licenze amatoriali devono essere conformi agli standard pertinenti.

Conclusione

Come discusso nel corso dell'articolo, le antenne per radioamatori sono una parte fondamentale dei moderni sistemi di communicazione utilizzati quotidianamente. Una chiara comprensione delle antenne per radioamatori, compresi i diversi tipi disponibili, le frequenze operative, i requisiti per le licenze, i vantaggi principali e i casi d'uso common, vi consentirà di scegliere un'antenna per radioamatori adatta e di ottenere le prestazioni ottimali.