Antenna modificata “RingoStar” 27 MHz: ridimensioniamo i miti negativi

La Ringo

La Ringo (tanti anni fa) fu il mio primo esperimento di ½ onda in banda cittadina. Peccato che avessi 16 anni, abitassi a Torino in un condominio di 9 piani (io ero al terzo) e l’avessi messa sul balcone, al posto di una Boomerang caricata…

Chiaro che l’antenna arrivava a metà del quinto piano, ma i condomini dei piani superiori non se n’ebbero a male, anche perché, probabilmente, non ne ebbero nemmeno il tempo.

L’amico “Ippogrifo”, a distanza di 6 palazzi da me (circa 300 metri), si stupì non poco di vedermi passare da un segnale di 7 ad uno di 9+20; peccato che, a distanza di nemmeno due giorni, tre casalinghe condomine del palazzo di fronte si presentarono alla porta, adducendo che le emissioni di quell’antenna disturbavano la televisione “dell’intero quartiere” (nota bene: anche con il baracchino spento, loro non riuscivano più a vedere la televisione). Erano tempi in cui nessuno nemmeno immaginava la televisione via cavo o via satellite e il TVI poteva ben accadere ma, caspita, me ne sarei accorto da solo sul mio televisore di casa, che invece non presentava alcuna interferenza!..

Allora non avevo molti argomenti per convincere le gentili signore della mia estraneità ai loro problemi televisivi, e non mi potevo mettere a discutere con l’ignoranza (nessuno può farlo): per la fisica, radio spenta = emissioni zero, ma quelle non ne volevano sapere di acculturarsi, e io non avevo ancora l’età o l’ardire di salire prepotentemente in cattedra.

Morale della storia: smontai con rammarico la Ringo (forse fu meglio così) e rimisi in batteria la Boomerang, per comprensibili ragioni di quieto vivere. Dopo una settimana venni a sapere da un riparatore tv che almeno una di quelle gentili signore lo aveva chiamato per sostituire una valvola “andata” del suo televisore: non era la Ringo… Ma la stessa signora aveva addotto “fantascientificamente” (testuali parole del riparatore) che quella valvola si era sicuramente guastata a causa delle mie emissioni… Non spreco commenti, anche perché la cosa non ebbe altri seguiti.

Dopo 45 anni: il ritorno

…A distanza di 45 anni, eccomi a casa mia (ora sulle colline del Monferrato) e, per ostinazione o per agevolare una nemesi storica, ho acquistato ancora una Ringo e l’ho tirata su. Ho scoperto che ora queste antenne le forniscono con una doppia spira di accordo, e non più con una singola, come alla fine degli anni ‘70; per questo motivo, risultano un po’ più corte di quelle “vintage” che ricordavo. Non è una 5/8, che tutti dicono molto più performante (e, sicuramente, in determinate condizioni lo è), ma proprio una ½ onda.

La scelta è stata anche ragionata: per ovvie ragioni le 5/8 sono più pesanti rispetto a una ½ onda; il luogo dove abito è zona di temporali violenti, anche se saltuari, accompagnati da forte vento e fulmini, ed io sono un pelo sotto la sommità di una collina, in posizione “sensibile”. Molti amici mi hanno sconsigliato l’acquisto di quest’antenna, per i noti motivi che si possono leggere sui vari forum, anche datati, che trattano questi argomenti: la Ringo è rinomata per avere ROS ballerino con meteo avverso (nebbia o pioggia), e si citano varie soluzioni per tentare di ovviare al problema…

Soluzioni più sciamaniche che tecniche: imbuti di plastica sopra la bobina di accordo, asportazione della bobina stessa, sostituita da un cavo come contrappeso, e chi più ne ha più ne metta. Ho letto recentemente in un forum che a qualcuno, sotto la pioggia, questa antenna passava da 1,1:1 a 4:1 di ROS!.. Ma queste accuse sono poco fondate, e nel seguito lo dimostrerò.

Vera massa, ROS e condizioni meteo

La Ringo è un’antenna sbilanciata: significa che la parte radiante è collegata al conduttore centrale del cavo coassiale, e la calza del coassiale va a massa… Ma, a mio parere, la massa deve essere una VERA massa; non la ringhierina di un balcone (che sovente non è collegata a terra) o la staffa di fissaggio su un muro in laterizio, magari collegata alla terra con un misero filo di rame da 2,5 mm2 o giù di lì: questa NON È una buona connessione ad una vera massa. E questo vale per tutte le antenne sbilanciate.

Comunque, montata la Ringo nuda e cruda (cioè di fabbrica), alzata di circa 3 metri da terra, tarata e rialzata fino a 9 metri, provo con i colleghi locali (fino a 60 km, nel novarese) ed i risultati smentiscono sia la presunta “sordità” dell’antenna da parte dei detrattori, che l’instabilità delle stazionarie: vero, se piove o c’è nebbia il ROS si alza, ma mai più di 0.2-0.3.

Questo perché, credo, l’antenna è collegata a una vera massa: il pergolato di ferro della vigna (3 pali da 60mm di diametro, fuori terra di 2,40 metri, collegati orizzontalmente tra loro con struttura saldata in ferro e con tre fondazioni annegate nel terreno), al quale ho aggiunto tre picchetti di terra da un metro di profondità (come dicevano i latini: melius abundare quam deficere) collegati al palo d’antenna da tre corde di rame nudo da 25 mm2.

A questo punto qualcuno potrebbe obiettare: ma con tutti questi bei collegamenti alla terra, non è che “inviti a nozze” il primo fulmine che si trova nei paraggi? A tal proposito, rimando all’interessantissimo articolo pubblicato da Saverio (IK7IWF) sul sito del Gruppo DX Radio Penisola Salentina:
– Antenne, fulmini e strane coincidenze

L’autore arriva a svelare l’arcano per il quale, contrariamente a quanto si potrebbe pensare, un’antenna con un’eccellente messa a terra ha in realtà meno probabilità delle altre di essere colpita e distrutta da un fulmine. Ad ogni buon conto, vale comunque la raccomandazione che tutti conosciamo: in caso di assenza di qualche giorno o di arrivo di temporali, meglio spegnere tutto, staccare il PL dall’apparato e, possibilmente, tenerlo all’esterno del fabbricato.

Tornando alle variazioni di ROS a seconda della meteo, sfido chiunque a non avere una seppur minima variazione di ROS, in caso di pioggia o umidità, con qualsiasi antenna a bobina di accordo scoperta. Premessa: fino a 2:1 di ROS, non muore nessuno, nemmeno i finali della radio; gli OM lo sanno bene.

Certamente è preferibile fare passaggi più brevi, specie se si modula in FM o AM e, se proprio si vuole, si può dare una tastatina ogni tanto alla carcassa della radio in zona alette di raffreddamento, giusto per sincerarsi che non riscaldi eccessivamente; è pur vero che le moderne radio CB sono in grado di digerire ben più di questo ROS (il recente SS 3900, di cui sono equipaggiato, è programmato di default per tagliare automaticamente la trasmissione solo quando il ROS arriva a 9:1!).

Il problema semmai è che, con queste onde stazionarie, perdiamo una parte di potenza RF che l’antenna potrebbe erogare nell’etere: questa perdita, per quanto molto contenuta (a ROS 2:1 la perdita di potenza irradiata è di circa il 10%), potrebbe precludere il collegamento con gli utenti più distanti e problematici da raggiungere… se proprio vogliamo fare i sofisti. Comunque: tutto aiuta e più il ROS è vicino a 1, maggiore è la potenza che viene erogata dall’antenna, e questo è una realtà tecnica assodata.

L’idea dei radiali e il confronto con gli altri pareri

Considerando che il “piano di massa” che la mia antenna “vede”, sotto di lei, è il più disparato (il già citato pergolato in tubi di ferro al quale è fissata, la grondaia in rame della casa e la lunga ringhiera del balcone, entrambi perpendicolari al pergolato, così come un’altra grondaia in rame del portico, di fronte alla casa, anch’essa perpendicolare al pergolato… per non parlare delle varie recinzioni), mi è venuto il sospetto che tutti questi oggetti metallici non possano giovare né alla stabilità del ROS, né all’ampiezza della banda di frequenza nella quale far risuonare al meglio la Ringo.

Queste sensazioni mi vengono istintivamente a causa della personale pregressa esperienza radiantistica, sia civile che militare. Allora mi è venuta l’idea: perché non aggiungere un piccolo piano di riporto appena sotto la bobina di taratura, dotando la Ringo di quattro radialini?

Lanciato il “dibattito” in etere (e non solo), le numerose opinioni degli amici CB e OM con i quali mi sono confrontato sono state sostanzialmente 4:

Le quattro opinioni raccolte

1- opinione negativa totale: butta via quella Ringo e tira su una 5/8;

2- opinione negativa parziale: i radiali sono controproducenti e potrebbero addirittura peggiorare le prestazioni di un’antenna ½ onda come la Ringo, già scarsa di suo;

3- opinione neutra: i radiali su una ½ onda cortocircuitata non servono a niente;

4- opinione positiva: aumentando l’altezza del piano di massa da terra con i radiali, magari guadagni pure qualche dB.

Ebbene, ho voluto ugualmente provare e, per mia fortuna, ho potuto verificare sperimentalmente che la risposta esatta è la numero 4!

Costruzione pratica della modifica

D’accordo ma… I radiali come li attacco? Ho tirato giù la Ringo, mi sono procurato due morsetti di acciaio per tavoli da campeggio, fortunosamente del diametro giusto (38 mm), che ho serrato sotto la bobina di accordo, sul palo, a circa 25-30 cm più in basso. Per sicurezza, una volta stretti i morsetti, ci ho fatto pure due fori e gli ho avvitato due autofilettanti da 3 mm: nulla può più muoversi.

Noterete che la mia Ringo è letteralmente calettata dentro alla prima sezione di palo. Se da un lato non potrò mai più tirarla fuori da lì (a meno di segare il palo), dall’altra ho evitato di usare staffe di fissaggio disassate, che mi danno molto fastidio e che, secondo me, squilibrano il sistema di sostegno.

Poi ho acquistato 2 coppie di tondini di alluminio industriale, uno vuoto e uno pieno (in tutto: 4 pezzi pieni da 1 metro e due pezzi vuoti da 2 metri), da far scorrere l’uno dentro l’altro fino all’ottenimento della misura di lunghezza desiderata; in questo modo ho realizzato due doppi radiali, da fissare nella loro mezzeria ai morsetti, per una lunghezza di ciascun semi-radiale uguale a 140 cm.

Questa misura corrisponde a circa 1/8 d’onda per radiale, ma non credo che, in questo caso, l’accordo dei radiali sia essenziale. Anche per loro, una volta stabilita la lunghezza, un bel foro ed una bella vite autofilettante, così non potranno eventualmente scorrere uno dentro l’altro, anche in caso di vento monsonico. Una nastrata isolante rossa completa il tutto.

Dettagli costruttivi e protezione della punta

Forse, col tempo, l’accoppiamento acciaio/alluminio (vite/tondino) potrebbe essere un problema, ma credo che per almeno una decina d’anni non dovrò temere una corrosione galvanica preoccupante; ad ogni buon conto, il punto di fissaggio è stato ricoperto con altrettanta nastratura isolante rossa. Sulla cuspide dell’elemento radiante ho posto, per puro sfizio, una piccola e rudimentale gabbia di rame autocostruita, con l’intento di mitigare il concentramento di cariche elettrostatiche che, diversamente, si accumulerebbero sul bordo sommitale dello stilo radiante. Non ho esperienze di quanto possa essere veramente utile… Mal che vada, ho aumentato la superficie e quindi spero di agevolare la dispersione di carica elettrostatica nell’aria. Vedremo con i prossimi temporali (sempre incrociando le dita: la sicurezza assoluta non esiste).

Protezione della bobina e comportamento con l’umidità

La bobina di taratura è stata smontata e rimontata dopo averci infilato due guaine termorestringenti (anch’esse di colore rosso) in modo tale che, una volta trovato il più basso ROS con palo a 3 metri (in modo da potervi ancora accedere da terra, con una scala), potessero essere ristrette termicamente da una parte e dall’altra del morsetto di taratura, il più possibile a ridosso, aderendo all’alluminio e isolando il resto della bobina; questo per evitare che l’acqua, a contatto con l’alluminio, ne alteri l’impedenza in caso di umidità o pioggia e di conseguenza ne “sballi” l’accordo.

Piccolo excursus: l’acqua (se non è acqua di mare, cioè salata) NON CONDUCE. Né quella piovana, né quella del rubinetto. L’acqua conduce solo nel momento in cui si combina con dei sali e li solubilizza, permettendo così la migrazione di ioni. Ho assistito personalmente ad una sperimentazione didattica (in Svizzera, ma voi non fatelo!) dove un asciugacapelli acceso, alimentato a 230 Volt tramite un interruttore differenziale da 10 mA, veniva lasciato immergere completamente in un’enorme bacinella di plastica piena di acqua potabile, con un elettrodo di terra sul fondo, e non accadeva nulla: funzionava ugualmente. Nel momento in cui l’istruttore ha aggiunto una sola goccia di sapone liquido nella grande massa di acqua, l’interruttore differenziale è scattato immediatamente.

Da questa esperienza deriva la mia scelta pratica sperimentale: se isoliamo bene la spira di regolazione a monte e a valle del punto di accordo (nel mio caso, per una lunghezza di 12-15 cm per parte), l’acqua non potrà combinarsi con i sali metallici (l’ossido attacca sempre l’alluminio, ma è incolore e non ce ne possiamo accorgere visivamente) e di conseguenza non potrà trasformarsi in una impedenza parallela, tale da poter variare significativamente la taratura e, quindi, far impennare il ROS in caso di pioggia.

Attenzione: l’ossido di alluminio, di suo, non è conduttivo; però l’alluminio industriale (anche quello Avional e Anticorodal, di cui sono fatte le migliori antenne) è in lega con altri metalli per poter essere lavorato per estrusione o profilatura: rame, manganese, silicio e magnesio; sono questi metalli che, a mio parere, “ci fregano” e formano ossidi superficiali impercettibili ma conduttivi, in presenza di acqua.

Risultati della “RingoStar”

Accordata la bobina al ROS minimo possibile, termoristrette le guaine sulla bobina davanti e dietro al punto di taratura del morsetto, alzato l’antenna fino a 9,25 metri di palo che è stato anche tirantato su tre ancoraggi con cordino di polietilene e molle… Dopo due giorni di lavoro (e qualche analgesico per il mal di schiena, hi!), la “RingoStar” (così l’ha definita spiritosamente un amico CB, dopo averne viste le foto) è nuovamente in posizione e posso dare il via alle prove.

Anche nei confronti dei corrispondenti abituali più lontani (si parla sempre di circa 60 km) guadagno quasi un punto di segnale rispetto a prima e il ROS resta a 1:1 su tutti i 40 canali, sia con sole, nebbia o pioggia: il mio ROS non si muove più, in qualsiasi condizione meteo.

Come se non bastasse, un amico OM è passato a trovarmi con la sua bella apparecchiatura HF (RTX 0-30 MHz), l’ha collegata al PL della mia RingoStar (il cavo coassiale è un RG213, lungo 20 metri), ha fatto tutte le prove usando 10 W di potenza RF in AM e FM ed entrambi abbiamo potuto constatare che il mio ROS resta sempre sotto 1.5:1 in un range di frequenza compreso tra 26’100 e 28’500 MHz. Quindi, una larghezza effettiva di banda operativa di oltre 2 MHz: niente male, per un antenna da sempre bistrattata e “già scarsa di suo”…

Un’ultima considerazione: quando si parla di antenne e delle loro presunte potenzialità, le si confronta teoricamente con un’antenna isotropica, cioè con un’astrazione concettuale che, nella realtà operativa, non può esistere.

Le antenne che utilizziamo sono reali e quindi influenzate, soprattutto nel loro irraggiamento (ma anche in ricezione), da qualsiasi cosa possano “vedere” dal punto di vista elettromagnetico, sia verticalmente che orizzontalmente, indipendentemente dalla polarizzazione.

La Ringo non è la tanto decantata 5/8, ma è un’ottima antenna ½ onda cortocircuitata e, a seconda dell’installazione e della topografia del luogo, può addirittura arrivare ad eguagliarne le prestazioni, purché sia saldamente connessa ad una VERA massa (o terra, che dir si voglia); è un’antenna robusta, spartana, leggera, poco costosa, relativamente facile da montare e da regolare.

Infine, se dotata di guaine isolanti sulla bobina e di quattro radiali poco sotto di essa, non “sballa” più l’accordo di impedenza, qualunque siano le condizioni meteo; guadagna indicativamente almeno 3 dB, ha una banda operativa di 2 MHz…

Insomma: diventa una “RingoStar”.

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Claudio
CB Gheppio, 1MHZ190

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