Le antenne di Ricardo: Arduino per la remotizzazione di antenne loop

Da diversi mesi Ricardo Caratti PU2CLR, radioamatore di Brasilia, sta lavorando con Arduino per implementare semplici sistemi di sintonia meccanica di antenne magnetiche, in particolare i loop direzionali. Circuiti che consentono di variare la sintonia di un condensatore variabile di vecchio tipo utilizzando motorini e servo-meccanismi. Per ora i suoi esperimenti sono documentati soprattutto attraverso una serie di filmati YT, mentre su Github esiste già un primo deposito di schemi, fotografie e sorgenti software (Ricardo dice di essere ancora al lavoro sulla documentazione).

Qui di seguito potete vedere alcuni di questi filmati, diversi altri si trovano all'indirizzo YT appena fornito. Il controllo avviene tramite telecomando all'infrarosso, ma anche con uno smartphone Android via Bluetooth, le possibilità sono diverse. Oltre a poter immaginare di gestire in questo modo antenne installate sui tetti, ovviamente è possibile pensare a progetti di remotizzazione più spinta, con impianti di ricezione e antenne "manovrabili" anche a lunghissime distanza.

 

Ricezione onde medie a lunga distanza, le antenne "superloop"

Breve scappata in Liguria con condizioni propagative tutto sommato deludenti. Però questa mattina una interessante stazione sulle X Band, le onde medie "espanse" del Nord America, con una comunitaria canadese, CJEU, che su 1670 kHz trasmette i programmi di Radio Enfant ADO. Ecco l'annuncio dopo un coretto da Zecchino d'Oro. L'ascolto risale alle 05:10 UTC circa:

Altra ricezione curiosa all'alba di oggi quella intorno alle 5 su 1700 kHz. Di solito domina una sola stazione ma qui se ne sentono due contemporaneamente, WJCC dalla Florida e KVNS dal Texas. La prima ha una programmazione per la comunità haitiana della Florida, in creolo, la seconda trasmette musica nostalgica. Qui potete ascoltare il file editato con le due ID della prima, in francese e la legal ID in inglese, seguita dalla ID di KVNS con l'indirizzo del sito:

Pomeriggio di sperimentazione, qui nel Levante ligure, delle antenne "superloop", appositamente studiate dagli americani per la ricezione a lunga distanza delle onde medie locali. Si tratta di grandi "riquadri" di filo in rapporto compreso tra 2,1/2,5:1 tra lunghezza e altezza, variante teorica di una antena a U invertita tipo "EWE", in cui il piano naturale di terra viene sostituito da un piano artificiale rappresentato da un filo steso per terra a chiudere, appunto il loop. Dalla parte del loop che punta verso la direzione da ricevere c'è un trasformatore toroidale 16:1, mentre dal lato opposto, quello della direzione da annullare, al posto del resistore fisso tipico della EWE si usa un altro trasformatore ma con rapporto di spire di 4:1 alla cui "uscita" secondaria viene collegato un potenziometro da 1K, utile per centrare meglio il null. Il "pattern" di ricezione di queste antenne è infatti marcatamente "a cardioide", stiamo provando l'antenna puntata verso nord-est e la Spagna sul "backlobe", il lobo posteriore viene praticamente annullata, riusciamo ad attenuare anche Nizza su 1557 kHz, molto potente e vicina a noi. Per lo schema dell'antenna, trovate tutto sul sito del DXer americano Bruce Conti.

Due nuove antenne loop

Diversi anni di sperimentazioni da parte degli appassionati confermano la grande efficacia ed efficienza delle antenne ad anello (loop). Antenne che possono essere molto compatte e che nelle loro versioni induttive si rivelano marcatamente sensibili alla componente magnetica del campo ricevuto. E che per questi due motivi sono l'accessorio ideale per chi dispone di poco spazio e per chi abita in ambienti urbani o metropolitani, dove la soglia del rumore nel campo elettrico arriva ormai a essere proibitiva.
E' un tipo di antenna davvero ricco di varianti: anelli grandi e piccoli, realizzati con avvolgimenti di filo o con cavi coassiali, con o senza stadi di alimentazione, con o senza circuiti accordati per la sintonia (anzi, le antenne wide band sono molto pratiche), con o senza stadi di trasformazione ad accoppiamento in controfase, che aumentano la direttività naturale di queste antenne rendendo asimmetrico, e quindi sensibile a una sola direzione, il pattern della stessa direttività.
Il successo di queste antenne è tale che la sperimentazione non cessa di sfornare novità, nonostante le pessime prospettive per l'hobby della ricezione in generale. Molti spunti vengono da segmenti di attività specializzati, come l'ascolto dei radiofari. In questi due giorni mi sono arrivate ben due segnalazioni. Una viene dalla fertile (ma un po' costosa) fucina di Andy Ikin, che ha firmato uno dei sistemi di ricezione K9AY più popolari, insieme ad altri amplificatori per loop di grandi dimensioni e antenne loop magnetiche compatte. Sul suo sito Web Ikin ha annunciato la prossima disponibilità di un sistema di loop in fase basato su due o quattro unità ALA100. La descrizione del futuro prodotto (dovrebbe essere annunciato ufficialmente nelle prossime settimane) parla di un sistema in grado di estrarre solo una componente direzionale da due antenne loop. Con quattro antenne si ottiene una copertura tipo unidirezionale su un orizzonte di 360 gradi. Sembra tutto molto interessante, non fosse per due considerazioni: un "phased array" funziona se le antenne da mettere in fase sono separate tra loro da distanze compatibili con le lunghezze d'onda da ricevere, cosa che sulle onde medie può risultare complessa (occorre un sacco di spazio). Una unità ALA100 inoltre è molto costosa. Figuriamoci quattro.
La seconda notizia viene dall'Olanda e riguarda un progetto di loop magnetico wide band non sintonizzato capace di coprire dalle onde lunghe fino ai 30 MHz. Il loop si chiama WL1030 ed è stato progettato da Maarten Haag, un radioamatore di Delft che purtroppo è venuto a mancare (c'è una tragicità diffusa in questo hobby, fatto di poche persone e pieno di scomparse prmeature come questa) proprio mentre era sul punto di avviare la commercializzazione del suo loop. La control unit del loop, che dal punto di vista elettronico rientra nella famiglia di antenne che Aldo Moroni sta sperimentando, si basa su una coppia di operazionali Burr Brown OPA687. Gli amici di Maarten hanno realizzato un sito Web in inglese dove vi invito a registrarvi per poter accedere agli schemi e alle immagini. Un gruppo di radioamatori ha messo in piedi una piccola cordata per accaparrarsi i componenti, disegnare il PCB e realizzare dei kit che purtroppo verranno venduti solo in Olanda. Credo che Aldo si sia già messo al lavoro.

Un loop ben costruito

Il gruppo di discussione americano ABDX riporta il collegamento a un bell'articolo per l'autocostruzione di una antenna loop (anello) per onde lunghe e medie con l'opzione di un circuito di sintonia remota basato su un varactor (un diodo configurato in reverse a capacità variabile in funzione della tensione applicata). La costruzione di questo loop quadrato o rettangolare prevede un telaio cubico (o parallelepipoidale) con 47 avvolgimenti, più tre sovrapposti di accoppiamento. Niente di particolarmente nuovo, ma le spiegazioni sono molto dettagliate e le figure si capiscono bene. L'autore del progetto è T. J. Nelson.