Antenna Windom

Un antenna filare per le bande dei 160/80/40/20/10

Una valida antenna filare che copre le gamme dei 160, 80, 40, 20 e 10 metri è senz’altro l’antenna Windom. Quest’antenna è molto simile ad un dipolo, l’unica differenza è che l’alimentazione dei due bracci non è al centro bensì spostata al 36% della lunghezza; quindi i bracci non sono simmetrici ma uno è più lungo l’altro più corto.

Questa antenna è molto facile da costruire ed economica, ideale per chi ha problemi di spazio ed installazioni provvisorie, come attivazioni e vacanze.

L’antenna in questione fù sviluppata nel 1928 da Loren G. Windom – W8GZ, con lo scopo di avere un antenna multibanda senza trappole. Loren Windom fece alcuni esperimenti e scoprì che se l’alimentazione del dipolo veniva spostata in un punto specifico, l’ampiezza delle correnti per le diverse bande era tale da avere possibilità di risonanza sulle armoniche pari. Esiste infatti un punto del conduttore a mezz’onda nel quale le correnti, in corrispondenza delle frequenze armoniche pari, hanno valori simili. Windom fissò il punto di alimentazione al 36% della lunghezza per trovare l’impedenza necessaria per i trasmettitori dell’epoca. Dai radioamatori di allora, fu chiamata “presa calcolata”.

L’impedenza dell’antenna è quindi quasi costante sulle bande sopra indicate, e si attesta all’incirca su 300Ω, con un BALUN 6:1 è possibile portare l’impedenza a circa 50Ω, adatta ai ricetrasmettitori attuali; se la si volesse usare per la sola ricezione, il BALUN da usare dovrà avere un rapporto di trasformazione 4:1, che porta l’impedenza a circa 75Ω adatta appunto ai ricevitori.
Io ho utilizzato un balun 6:1 della Kelemen, facilmente acquistabile con poche decine di € nei negozi o sul web.

Misure antenna WINDOM

Quando si realizzano antenne filari non esiste una misura precisa per il corretto funzionamento, in quanto l’impedenza dell’antenna è influenzata da molti fattori: l’altezza dal suolo, vicinanza con ostacoli, ecc., si possono quindi fornire misure approssimative che con un piccolo ritocco permettono di avere il miglior rapporto di R.O.S. ed adattamento di impedenza.
Calcolare le misure di un antenna Windom è semplice:

• per avere la lunghezza totale, in analogia al dipolo Hertziano, bisogna dividere la lunghezza d’onda della frequenza più bassa per due (λ/2)
• per la lunghezza del braccio corto bisogna dividere la lunghezza d’onda della frequenza di risonanza più bassa per sei (λ/6)
• per la lunghezza del braccio lungo bisogna dividere la lunghezza d’onda della frequenza di risonanza più bassa per tre (λ/3)

Attenzione, molto difficilmente troverete il rapporto di onda stazionaria uguale in tutte le bande ed altrettanto difficilmente raggiungerete valori del rapporto di 1:1. Metto a disposizione un calcolatore:

Frequenza più bassa (fondamentale), in kHz:
Lunghezza intera: ? metri.
Braccio corto: ? metri.
Braccio lungo: ? metri.

Versione 80-10Metri

Lunghezza bracci: 14Metri + 27Metri.

Per la versione “piccola”, che copre dai 10 fino agli 80 Metri le misure sono: 14 metri circa per il braccio corto e 28 metri circa per il braccio lungo, queste misure sono abbondanti, bisogna sicuramente accorciare l’antenna di 10/20 centimetri per parte al fine di trovare il minor R.O.S. Le lunghezze qui riportate sono approssimate per eccesso, così avrete margine da poter tagliare per trovare il massimo adattamento.

Versione 160-10Metri

Lunghezza bracci: 27Metri + 54Metri.

Per la versione “full” che lavora dai 10 fino ai 160 Metri invece, le misure sono: 27 metri circa per il braccio corto e 52 metri circa per il braccio lungo, anche in questo caso le misure sono abbondanti, bisogna sicuramente accorciare l’antenna di 10/20 centimetri per parte al fine di trovare il minor R.O.S.

Consiglio di accorciare 2cm per volta fin quando l’antenna non ha il miglior R.O.S. sulla banda più bassa, 80Mt o 160Mt a seconda della versione realizzata. Anche queste lunghezze sono approssimate per eccesso, così avrete margine da poter tagliare per trovare il massimo adattamento.

RF-Choke

Poiché questa non è un antenna risonante, il ROS è in funzione anche della lunghezza del cavo coassiale, in quanto antenna e linea di trasmissione hanno impedenze diverse, è quindi consigliato applicare un RF-Choke per evitare eventuali rientri di RF causati dalla corrente che scorre sulla calza del cavo coassiale di discesa. Realizzare quindi con il cavo 6/8 spire in prossimità del BALUN.

Considerazioni finali

L’antenna Windom è un antenna “compromesso”, ossia il compromesso sta nel poter lavorare su più bande ma non in maniera performante.
E’ una soluzione di ripiego, per chi non può installare dipoli full size o antenne dedicate. Tuttavia il suo rendimento generale è buono, ma paragonando quest’antenna con antenne monobanda si potrà notare una notevole differenza di segnale sia in trasmissione che in ricezione.
Un altra antenna, ancora più semplice da realizzare è la Long Wire.

Siti di riferimento e fonti

Per la realizzazione della mia antenna WINDOM ho preso spunto dai progetti di: Ivo I6IBE e Fabio IK0IXI, consiglio ovviamente di far visita ai loro siti per approfondire il discorso.