Qual è la miglior antenna per uno scanner?

Ci sono molte diverse e ottime antenne sul mercato. Ce ne sono anche alcune cattive. Le antenne sono un componente su cui è necessario scendere a compromessi. Se hai spazio illimitato e tasche molto profonde, puoi installare una “fattoria” di antenne, con un’antenna e una radio diverse per ogni banda che ascolti e non devi scendere a compromessi. Ma se sei come la maggior parte delle persone, dovrai scendere a compromessi. Questo articolo vuole dare ai principianti un’idea delle diverse antenne utilizzabili per uno scanner e per la radio amatoriale, e in particolare dei loro punti positivi e negativi.

Le antenne fornite con gli scanner fissi e con quelli palmari sono considerate antenne di compromesso. Sono progettate per la portabilità e per ricevere la più ampia gamma di segnali radio. Un’antenna in grado di ricevere qualsiasi cosa sembra un’ottima idea; chi non vorrebbe che un’unica antenna captasse ogni segnale sotto il sole? Ma questo compromesso offre mediocrità: significa che può ricevere tutto, ma fa un lavoro schifoso. Quindi, occorre dotarsi di un’antenna migliore, possibilmente esterna.

Se stai usando uno scanner portatile, sei limitato dalla ricezione dell’antenna flessibile “paperella di gomma” fornita con la maggior parte dei modelli. La ricezione in molte bande può essere migliorata acquistando un’antenna telescopica in metallo, che può essere completamente estesa quando in uso e quindi collassata quando non necessaria.  La sua ricezione di bande specifiche varierà a seconda di quanto è estesa, quindi dovrai fare qualche sperimentazione caso per caso.

La tipica antenna a “paperella di gomma” di uno scanner portatile.

L’antenna, però, deve essere esterna – e quindi montata all’aperto – per essere davvero efficace. I posti migliori per montare l’antenna sono sul tetto, ad esempio nel punto più alto o sul camino. Altre posizioni che funzionano sono un palo di 2 o 3 metri piantato nel terreno o attaccato a un palo di recinzione. Se queste posizioni non sono adatte (ad esempio se vivi in ​​una comunità che pone delle limitazioni sulle antenne), mettere l’antenna in soffitta può essere una buona soluzione di compromesso.

Ma qual è la migliore antenna esterna? Dipende. Tutti hanno una banda preferita che ascoltano e diverse antenne funzionano meglio su frequenze diverse. Ma il fatto è che i principi generali rimangono gli stessi per tutti. Lo scopo di un sistema d’antenna è quello di fornire il maggior segnale possibile al jack dell’antenna sul retro della radio alla frequenza che si sta ascoltando. Si noti, inoltre, che l’antenna è un sistema composto da più parti: l’antenna, il cavo di ingresso e il palo o torre per sostenerla.

Se ascolti solo una banda, la tua scommessa migliore è un’antenna progettata appositamente per quella banda. Qualcosa come un’antenna “piano di terra (ground plane) a 1/4 di onda” o un’antenna “a dipolo a 1/2 onda” è una buona scelta per l’ascolto omnidirezionale a basso costo. Avrà l’ulteriore vantaggio di essere meno efficiente fuori banda, che se si vive in un ambiente denso di segnali, potrebbe attenuare in qualche modo quei segnali che producono intermodulazione fuori banda.

L’antenna più adatta dipende dalle bande che ci interessa ascoltare.

Tuttavia, la maggior parte dei radioamatori o delle persone che usano uno scanner ascoltano su molte bande diverse, quindi un’antenna a banda singola non basta, mentre potrebbe andare bene a chi usa una ricetrasmittente all’interno di piccole comunità. Un’unica antenna, con buone prestazioni su tutte le bande, è la soluzione migliore. In tal caso, conviene scegliere un’antenna discone (ad es. la Diamond D130J o la Sigma SE1300), accoppiata a un cavo coassiale a bassa perdita RG8 / U o Belden 9913.

Antenna ground plane a 1/4 d’onda

Questa è un’antenna a singola banda polarizzata verticalmente che offre circa 3 dB di guadagno (il che vuol dire, in pratica, che fornirà un segnale di potenza doppia) in un intervallo di frequenza relativamente ristretto. I suoi maggiori vantaggi sono il basso costo e le dimensioni ridotte. Il piano di massa isola la tua antenna dal dover essere accoppiata a terra a un multiplo specifico della lunghezza d’onda, simulando la terra con gli elementi montati radialmente attorno al fondo.

Un’antenna ground-plane a 1/4 d’onda.

Un’antenna montata su un’auto è in genere una 1/4 d’onda che utilizza il corpo dell’auto per il suo piano di massa. Ci sono alcune versioni che hanno diversi elementi verticali (come una “all-band” con 3) ma ogni elemento verticale risuonerà solo in una banda. Sebbene riceverà segnali in tutte le bande, sarà efficace solo nelle 3 bande in cui gli elementi verticali sono tagliati per risuonare. Un all-band, o tri-banda, è una buona antenna se hai un numero limitato di bande che ascolti, ed è poco costosa.

Antenna discone

Questa è un parente dell’antenna ground plane (piano di terra) a 1/4 d’onda, ma ottimizzata per una elevata larghezza di banda in frequenza. Offre circa 2 dB di guadagno, su frequenze all’incirca nell’intervallo 120-1300 MHz, e con un elemento verticale in alto è utilizzabile fino a circa 30 MHz. Il guadagno si ottiene comprimendo il diagramma di radiazione in una forma a ciambella con poco del segnale che si irradia verso l’alto o verso il basso, concentrando il diagramma perpendicolare all’asse verticale dell’antenna.

Un’antenna discone. Ne puoi trovare diverse qui.

Si chiama discone perché è composta da due parti, il disco, un gruppo di elementi paralleli al terreno intorno alla parte superiore e il cono, gli elementi radiali diagonali intorno alla parte inferiore. Questi potrebbero essere fatti da un solido disco di metallo e una lamiera radiale a forma di cono, e funzionare lo stesso, ma il carico del vento sarebbe aumentato. Nota che alcune antenne discone sono troppo fragili e non funzionano al di sotto di 100 MHz, perciò informati bene prima di acquistarla.

Credo che la discone sia la migliore antenna per tutte le bande, funziona davvero. Non vedo altro tipo di antenna omnidirezionale usabile anche per la trasmissione su tutte le bande amatoriali VHF e UHF. Sarebbe utilizzabile anche su tutte le frequenze intermedie non radioamatoriali, ma è illegale, se stai trasmettendo come un radioamatore. Dunque, la discone è buona per iniziare poiché è a larga banda e copre la maggior parte delle frequenze VHF e UHF, pur non essendo banda specifica.

Antenna a dipolo a 1/2 onda

Questa è un’antenna a banda singola che offre 2 dB di guadagno in un intervallo di frequenza relativamente ristretto. L’antenna a dipolo è lo standard rispetto al quale viene misurato il guadagno su tutte le antenne ed è due volte più lunga di un’antenna a 1/4 di onda. Ha segnali bilanciati e lati di massa, il che significa che l’alimentazione coassiale è al centro dell’antenna. Il conduttore centrale è agganciato alla metà superiore e la maglia di schermatura si collega alla metà inferiore.

Un’antenna a dipolo a 1/2 onda per le FM.

Richiede un “balun” per collegarla al cavo coassiale, anche se ci sono tecniche di alimentazione che possono fare il lavoro di adattamento dell’antenna al coassiale da 50 ohm. È abbastanza grande per la frequenza su cui è sintonizzata e, come l’antenna ground plane, isola l’antenna dal fatto che deve essere accoppiata a terra a un multiplo specifico della lunghezza d’onda, simulando il terreno con la metà inferiore dell’antenna. Il dipolo può essere orientato in verticale o in orizzontale.

Antenna direttiva Yagi

Prende il nome dagli inventori Yagi e Uda, ed è un’altra antenna a banda singola. Offre 10-20 dB di guadagno (ricordo che 10 dB di guadagno corrispondono a un segnale 10 volte più potente) e 10-30 dB di isolamento fronte-retro in un intervallo di frequenza relativamente ristretto. È formata da un gruppo di dipoli della stessa lunghezza, collegati a un braccio, per tenerli a una distanza specifica. Offre un eccellente guadagno, isolamento fronte-retro e una stretta larghezza del fascio da cui riceverà.

Un’antenna Yagi a 5 elementi per radio amatoriale a 144 MHz. Ne trovi per varie bande qui.

Il guadagno è determinato dal numero di elementi utilizzati e si ottiene limitando il numero di direzioni da cui è possibile ricevere un segnale. Come una lente d’ingrandimento che focalizza il sole, più piccolo è il punto più caldo diventa. La caratteristica più utile di un’antenna direttiva (o a fascio) è che può essere ruotata per annullare un segnale che non si desidera o massimizzare quello che si desidera. Avrai bisogno di un rotore per puntarla nella giusta direzione, se vuoi ascoltare in più di una direzione.

Il lato negativo è che avrà un guadagno solo in una gamma di frequenza ristretta di circa +/- 1% della frequenza centrale, il che sarebbe utile in un ambiente di segnale denso per attenuare quei segnali che producono intermodulazione che non si desidera, o se si ascolta solo su una banda. È più comunemente usata da operatori commerciali e amatoriali, poiché è un tipo di antenna economico e molto efficiente per la comunicazione a banda singola, da punto a punto, nella gamma VHF/UHF.

Antenna direttiva log periodica

L’antenna logaritmica periodica, normalmente chiamata “log periodica” è un’antenna a fascio ottimizzata per un’ampia larghezza di banda di frequenza. Offre 5-15 dB di guadagno con un moderato rapporto fronte-retro di 10-15 dB; la larghezza del fascio è abbastanza ampia rispetto a una Yagi. È un gruppo di dipoli di dimensioni decrescenti (con il più lungo nella parte posteriore e il più piccolo nella parte anteriore), collegati a un braccio, per tenerli a una distanza specifica.

Un’antenna log periodica VHF-UHF. Ne trovi alcune per le bande della telefonia qui.

La rastremazione degli elementi è ciò che gli dà l’ampia gamma di frequenze, fornendo sempre un elemento che risuona vicino alla frequenza su cui stai operando. È più comunemente usata nelle antenne TV, dove è richiesto il funzionamento su molte frequenze. Il lato negativo è che questo tipo di antenna può essere abbastanza ingombrante per essere usata come un’antenna VHF / UHF portatile. Sono disponibili versioni commerciali che forniscono una copertura generale.

Antenne TV

Un’antenna TV NON è un’antenna scanner molto buona perché è ottimizzata solo per le bande TV. Se osservi attentamente un’antenna TV, noterai che il cono degli elementi non è uniforme. Ce ne saranno diverse lunghe, poi diverse medio lunghe, di solito intervallate da quelle lunghe, e poi un mucchio di brevi, tutte di uguale lunghezza. Gli elementi mancanti sono proprio per le frequenze desiderate da un utente dello scanner, ma non sono nella banda TV, quindi non sono inclusi nel design.

Alcuni esempi di antenne TV.

Se le frequenze che ascolti sono vicine alle bande TV, dopo aver riorientato l’antenna TV sulla polarizzazione verticale, un’antenna del genere potrebbe funzionare, ma scommetto che non funziona molto bene. Un altro problema è che gli elementi UHF su un’antenna TV sono SEMPRE un design Yagi. Il raggio di ricezione che pubblicizzano è quindi solo su un canale, cioè su una banda di frequenze molto ristretta, e il guadagno diminuisce quanto più si ottiene da quel canale centrale.

Non ci sono segnali di tipo scanner vicino a questa frequenza TV e una Yagi è un’antenna di frequenza sintonizzata, perciò non vedrai MAI un diagramma di guadagno vs. frequenza di alcuna antenna TV da parte del produttore. Questo è il motivo per cui le antenne TV sono pessime per gli scanner. Se proprio desideri utilizzare un’antenna TV UHF a banda larga, prova una papillon a 4 alloggiamenti, ha circa 6 dB di guadagno, un rapporto fronte-retro di 15 dB e risuona in una vasta gamma di frequenze.

Il cavo coassiale

Non importa quanto sia buona la tua antenna, se la stai alimentando con cavo coassiale che ha perdite. La perdita che un cavo coassiale ha è determinata da molti fattori, la maggior parte ha a che fare con la densità e l’efficacia dello schermo e del dielettrico (l’isolante al centro). Se lo scudo non è molto buono, una parte maggiore del segnale andrà perso prima che arrivi alla radio e sarai suscettibile alla distorsione multipath (cioè multi-percorso) in ambienti con segnale forte.

Un’analizzatore d’antenna che misura il rapporto di tensione stazionaria (SWR) e l’impedenza. Puoi trovare numerosi analizzatori d’antenna online, ad esempio qui.

Il problema è la qualità del cavo stesso, questo è qualcosa che non puoi vedere o discernere dalle specifiche, RG-8 è RG-8 giusto? Sbagliato, poiché si tratta di un processo di fabbricazione: se le macchine che lo producono non sono installate correttamente o i materiali utilizzati sono scadenti, il risultato sarà un cattivo cavo coassiale. Un cavo coassiale economico può avere una schermatura del 98% nelle specifiche, ma non sarà coerente su tutta la lunghezza del cavo. A volte ci saranno aree lunghe più di un metro con ampi spazi vuoti con solo pochi fili nella schermatura.

Non c’è modo di dire dall’esterno del cavo che qualcosa non va, senza usare una costosa configurazione dell’analizzatore di rete. Lo stesso per il dielettrico, se è irregolare l’impedenza caratteristica del cavo coassiale varierà enormemente. Il risultato è che non sentirai più tanti segnali alle frequenze più alte. Questo è il motivo per cui dovresti sempre acquistare il cavo di marca di un produttore affidabile. C’è una ragione per cui il cavo è economico, e non vorrai farne le spese proprio tu.

La frequenza è l’altro principale fattore che contribuisce alla determinazione delle perdite. Maggiore è la frequenza, maggiore è la perdita. Se ascolti solo intorno ai 150 MHz o a frequenze più basse, un’antenna a banda singola da 1/4 o 1/2 onda e il miglior cavo RG8 saranno abbastanza buoni. Ma se ascolti la banda a 800 MHz puoi migliorare in modo significativo la tua ricezione, semplicemente usando un migliore cavo coassiale. I grafici mostrano la perdita di alcuni comuni coassiali da 50 ohm a frequenze diverse.

Esempio di perdita di alcuni tipi di cavo coassiale alle varie frequenze.

Palo, interferenze e amplificatore di segnale

Non c’è nessun sostituto per l’altezza, fino a quando non avrai eliminato gli ostacoli intorno alla tua casa. Dopo aver eliminato eventuali ostacoli, una maggiore altezza fornirà un range leggermente migliorato. Ricorda che la visuale non cambierà molto con altri 3 o 6 metri di altezza. Ci vogliono 300 o 3000 metri di altezza – ovvero andare in collina o in montagna – per fare davvero la differenza.

Quindi, il palo o torre solitamente non è necessario che si elevi più di 3-6 metri sopra il tetto per eliminare la maggior parte degli ostacoli, come case e alberi dei vicini. Oltre a ciò, si otterrà solo un miglioramento marginale del raggio di ricezione e renderà l’installazione più difficile e pericolosa. Preoccupati inoltre della protezione contro i fulmini, pertanto non dimenticare di mettere a terra il sistema come appropriato, come illustrato nel nostro articolo che puoi trovare qui.

Una torre con antenna per raggiungere la necessaria altezza.

Dopo aver montato l’antenna all’esterno, dovresti aspettarti di ricevere segnali radio ad almeno 30-45 km di distanza, forse anche di più se l’apparato emittente è di alta potenza. E se il segnale desiderato fosse ancora debole? Un amplificatore di segnale può essere una buona soluzione. Gli amplificatori sono realizzati per un’ampia gamma di range o usi del segnale. Ti consigliamo di sceglierne uno progettato per sistemi radio a 50 Ohm e non uno progettato per un sistema televisivo via cavo a 75 Ohm.

Il Watson è un buon amplificatore di alta qualità. Un avvertimento importante, però: gli amplificatori di segnale amplificheranno anche il rumore e l’elettricità statica. Inoltre, emettono segnali molto forti e sovraccaricano l’ingresso del ricevitore dello scanner. Se hai intenzione di utilizzare un amplificatore per aumentare il tuo segnale, assicurati di accoppiarlo anche con un’antenna e uno scanner di alta qualità.

Un amplificatore di segnale Watson.

Infine, elimina le interferenze. A volte, cambiare la posizione dello scanner può fare la differenza. Posiziona lo scanner nel piano superiore della casa, o vicino a una grande finestra. Alcune pareti della casa, in genere le pareti centrali, contengono più cavi elettrici di altre. Questi limiteranno la tua ricezione, quindi tieni lo scanner lontano da essi, se puoi. Molti apparecchi, quali microonde e frigoriferi, generano una grande quantità di “rumore” elettrico durante il funzionamento. Tieni il tuo scanner fisicamente separato da essi e usa una presa elettrica che non condivida il suo circuito con un dispositivo problematico.