L'antenna di un trasmettitore FM usa la messa a terra?

Prendo atto che 'FM' si riferisce non alla modulazione, ma alla banda di frequenza di trasmissione a circa 100Mhz. La maggior parte delle antenne hanno proprietà bidirezionali. Le loro proprietà di trasmissione e ricezione sono le stesse. (Le antenne di ricezione compatte, i loop e le aste di ferrite sono notevoli eccezioni)

La banda FM è VHF e le antenne sono relativamente piccole. La maggior parte delle antenne sono basate su una mezza lunghezza d'onda, e per 100Mhz questo corrisponde a circa 1,5 metri. Questo è così corto che non c'è nessun problema nel fare antenne 'complete' con dimensioni fisiche realmente ottimizzate.

Le antenne FM per la trasmissione sono raramente semplici dipoli. Un array di dipoli accoppiati e collegati in fase corretta dirige il segnale lontano dallo spazio e giù verso l'orizzonte in modo da massimizzare l'area di servizio.

Alle frequenze LF, MF e HF il trasmettitore è adeguatamente messo a terra e l'antenna è 'riflessa' da terra se non ha un feed bilanciato. I radioamatori non usano molto le antenne con alimentazione finale. Sono inclini a causare interferenze con altri dispositivi elettronici domestici generali a causa della 'RF nella baracca'. Anche le RF bruciano a causa di controlli metallici. Il solito rimedio è un 1/4 di onda di filo per la frequenza operativa attaccato al telaio del trasmettitore. (Puoi averne uno per ogni banda, tutti collegati allo stesso tempo.)

La forma base dell'antenna è un elemento alimentato al centro, un dipolo. Con un'alimentazione coassiale un lato è collegato all'interno e l'altro all'esterno del coassiale. L'esterno del coassiale è messo a terra all'estremità del trasmettitore (o del ricevitore). La messa a terra all'estremità dell'antenna è opzionale, ma usuale.

L'estremità guidata può essere 'piegata' per fare un anello piatto esteso. Questo crea continuità DC tra l'interno e l'esterno. (Ma vedi sotto!)

Il supporto dell'antenna, il 'mast' è meglio messo a terra correttamente, ma può 'galleggiare' in una certa misura, su un muro domestico o un'installazione a camino. Questa è una questione di sicurezza e non ha alcun effetto sulle prestazioni dell'antenna.

Molte antenne 'galleggiano'. Sono spesso alimentate tramite un 'balun' per permettere una migliore corrispondenza tra l'antenna a dipolo bilanciata e la linea coassiale sbilanciata. Non è necessario che ci sia, e spesso non c'è alcuna continuità DC tra il coassiale e l'antenna. Ai tempi dei televisori a telaio vivo, venivano presi dei provvedimenti per evitare che l'esterno del coassiale si collegasse al telaio della TV. Se l'alimentazione fosse stata collegata nel modo sbagliato ci sarebbero stati seri problemi e chiunque lavorasse sull'antenna avrebbe potuto prendere una scossa pericolosa.

In VHF, gli isolatori non sono essenziali. L'intera antenna può essere quella che i radioamatori chiamano 'delizia dell'idraulico'. Interamente in metallo. Entrambe le parti del coassiale possono essere collegate direttamente all'elemento pilotato. L'esterno va al punto centrale (dell'elemento pilotato a mezz'onda) e l'interno può essere collegato un po' fuori per ottenere una perfetta corrispondenza. Ci sono diverse configurazioni, l'abbinamento 'gamma' è il più comune. Per l'alimentatore bilanciato a due fili, entrambi i conduttori sono attaccati ugualmente fuori dal centro su ogni lato dell'asta, creando un abbinamento 'delta'.

Mentre la messa a terra è di solito legata ai fulmini, questi sono fortunatamente rari. Molto più comune è la pioggia caricata staticamente. Ho avuto due memorabili esperienze di prima mano di questo.

La prima fu con il mio trasmettitore (illegale) fatto in casa quando ero a scuola. Un luminoso pomeriggio di sole, con alcune macchie di pioggia, ho visto scintille blu danzare tra le palette dei condensatori variabili distanziati in aria nello stadio di uscita (a tubi), che era direttamente collegato ad un'antenna a filo lunga 132 piedi.

La seconda fu con un'antenna a fascio con un elemento guidato da un dipolo ripiegato. La corrispondenza non era buona e ho provato un balun coassiale. Il progetto proveniva da un manuale RSGB e funzionava bene. Il mio impianto legale (questo era circa 25 anni dopo) era un Icom IC202S. Questo classico rig portatile aveva una caratteristica insolita... La presa d'antenna forniva una tensione di controllo in trasmissione per la commutazione dell'amplificatore lineare esterno. Il coassiale interno non era messo a terra attraverso una bobina di accoppiamento nel rig, come è usuale.

2m SSB non era un modo molto popolare e mi ci volle del tempo per rendermi conto che il mio rig era diventato sordo come il proverbiale palo. Il rimedio è stato relativamente facile, il transistor RF del front-end era bruciato e tutto era di nuovo a posto dopo averlo sostituito. La domanda era, come sempre, "Perché? Con un elemento piegato pensavo di essere intrinsecamente al sicuro da accumuli statici.

Ho misurato la continuità dell'antenna alla base dell'alimentatore, dall'interno all'esterno, e ho scoperto che era un circuito aperto. Ho poi controllato il circuito del balun 4:1 e ho scoperto che entrambi i punti di connessione dell'elemento piegato erano collegati al conduttore centrale. Era fluttuante! DUH...

L'antenna non era facilmente accessibile così ho mascherato il problema inserendo una resistenza da 10K attraverso il connettore dell'antenna. Questo ha assorbito una potenza trascurabile ma ha fatto sparire qualsiasi statica prima che potesse fare danni. Non ho più avuto problemi di questo tipo.

L'antenna VHF più comune a circuito aperto è la frusta da 1/4 (che funziona contro un piano di massa adeguato, fabbricato, o 'ad hoc'). Ho montato anche delle resistenze sulle mie fruste, giusto per stare sul sicuro. (Si possono pagare cifre folli per dispositivi di 'scarica statica'!)