Modo comune, cavo coassiale, choke

[Andrea IK0RNT]

Finora in HF mi sono limitato ad usare:

* long wire o "meno nobilmente" pezzi di filo
* adattatori di impedenza ad autotrasformatore (un-un) tra filo e cavo
* accordatore a T (autocostruito) o meno noto accordatore automatico
(comprato) fra apparato e discesa

Leggendo qua e là vengo a sapere che qualcuno utilizza in certi casi
anche dei choke. Tralasciando almeno per il momento la fattura, prima di
farmi carico di altro lavoro per introdurre questi elementi vorrei
sincerarmi che nel mio caso servano, possibilmente che apporterebbero
benefici effettivamente apprezzabili.

Prima di scrivere qui, ho cercato di trovare una risposta da solo, senza
leggere troppo (di materiale se ne trova tanto, di sintesi di qualità
non lo so). Sono arrivato alle seguenti conclusioni (provvisorie).

* Un choke messo fra un-un e discesa escluderebbe la discesa dal ruolo
di "complesso radiante" in trasmissione
* Un choke messo fra apparato e discesa eviterebbe in ricezione di
presentare al ricevitore anche segnali di modo comune, ovvero rumore,
captati dallo schermo della calata e dal pezzo di filo (in questo
contesto il fatto che la discesa sia un caso schermato è ininfluente,
ciò che è schermato è solo il conduttore centrale, il complesso pezzo
di filo più schermo è comunque esposto al rumore, e l'effetto è un
po' come quello di due pezzi di filo sparpagliati per il palazzo e
connessi uno alla massa dell'SO-239 e uno al teminale centrale)

Per favore mi corregete se sbaglio ed eventualmente integrate?

Grazie


A.

[i3HEV, mario]

Ciao Andrea,

* long wire...
* ... un-un ...
* accordatore a T ....
...qualcuno utilizza in certi casi anche dei choke. ...

il choke fa la funzione di un balun, poi tutto sta a vedere se ne hai
bisogno... :)

Ma forse è meglio se facciamo un discorso un po' più organico... la
premessa, forse un po' scontata ma fondamentale, è che in un coassiale
(ideale) si ha una perfetta separazione tra quello che succede *dentro*
al cavo e quello che invece succede *fuori*: sembra una banalità, ma è
solo per questo che il choke funziona... :)

Ora consideriamo un'antenna bilanciata, ad esempio un dipolo, alimentata
da un cavo coassiale, nel quale la calza è, almeno teoricamente, al
potenziale di terra. Il dipolo, essendo simmetrico, pretende
un'alimentazione bilanciata, che la linea non gli può dare... ne nasce
una coppia di correnti che "pareggiano il conto", una delle quali va nel
dipolo mentre l'altra viene riflessa verso il generatore (dal punto di
vista fisico, la corrente sul braccio "a terra" viene indotta dal campo
prodotto dal braccio alimentato).

Questa componente riflessa però non può viaggiare *dentro* al cavo
coassiale, nel quale le tensioni sono imposte dal generatore e dal
carico, e viaggia invece sulla superficie esterna, formando quella che
di solito viene chiamata "corrente di calza". Se si impedisce la
circolazione di questa corrente, tutto questo non è più possibile e
quindi l'antenna si arrangia per forza (a spese di una deformazione del
campo).

Il nocciolo della questione quindi sta nell'impedire alle correnti di
circolare sulla superficie esterna della calza; e qui entra in gioco il
choke che, infilato sul coassiale, costituisce un'impedenza di blocco
per le correnti di calza - senza però che la sua presenza abbia alcun
effetto sui campi dentro al cavo (che non lo vedono proprio). Quando i
toroidi non erano ancora di moda, lo stesso effetto si raggiungeva
facendo un bel rotolo di cavo alla base dell'antenna :)

Comunque nel caso di un'antenna long wire, che per propria natura non è
bilanciata, il balun semplicemente non serve, per cui non c'è proprio
motivo di porsi il problema.

Ciao!

[Andrea IK0RNT]

Post by i3HEV, mario
Quando i
toroidi non erano ancora di moda, lo stesso effetto si raggiungeva
facendo un bel rotolo di cavo alla base dell'antenna :)

Avevo considerato anche questo, ma mi è stato fatto osservare che
dimensionare il "rotolo" non è proprio banalissimo. Per frequenze basse
ci vuole tanto cavo, ovvero tante spire avvolte, eventualmente più di
quante se ne possano mettere, per frequenze più alte bisogna al
contrario evitare di metterne troppe, per via della capacità tra spira e
spira.

Post by i3HEV, mario
Comunque nel caso di un'antenna long wire, che per propria natura non è
bilanciata, il balun semplicemente non serve, per cui non c'è proprio
motivo di porsi il problema.

Mi pareva che altrove tu dicessi rispondendo proprio a me che in certi
casi il cavo può benissimo intenzionalmente o meno venire a far parte
del sistema radiante. Ricordo male? Ho capito male?

In ogni caso secondo te chi scrive di certe applicazioni, eventualmente
spendendoci diverse pagine, e dice di trarne beneficio, dove "sbaglia"?
Un esempio all'URL che riporto sotto. Non cerco altri esempi per ora, ma
è un po' che "scartabello"...

http://www.yccc.org/Articles/W1HIS/CommonModeChokesW1HIS2006Apr06.pdf

Grazie


A.

[i3HEV, mario]

...mi è stato fatto osservare che
dimensionare il "rotolo" non è proprio banalissimo. Per frequenze basse
ci vuole tanto cavo, ovvero tante spire avvolte, eventualmente più di
quante se ne possano mettere, per frequenze più alte bisogna al
contrario evitare di metterne troppe, per via della capacità tra spira e
spira. ...

in teoria è necessario calcolare l'induttanza del rotolo di cavo in modo
che sia adeguata per le frequenze che interessano... in pratica, però,
per aggirare le difficoltà del calcolo, secondo me si può anche misurare
l'induttanza (della sola calza avvolta) con un comune induttanzimetro su
uno spezzone di cavo avanzato, lavorando per tentativi. Per evitare che
le capacità parassite siano eccessive, è necessario avvolgere "bene"
(insomma fare un vero solenoide "ordinato" e non buttare lì un po' di
spire a caso), credo che un pezzetto di tubo di pvc da idraulica (costo:
zero virgola niente) possa fare alla bisogna, salvo ovviamente scegliere
un diametro idoneo in base al minimo raggio di curvatura del cavo.

...Mi pareva che altrove tu dicessi rispondendo proprio a me che in certi
casi il cavo può benissimo intenzionalmente o meno venire a far parte
del sistema radiante. Ricordo male? ...

no, ricordi benissimo; ad esempio, nelle antenne zeppelin è esattamente
così. Tutto dipende da quello che vuoi ottenerne: quando la discesa fa
parte del sistema radiante succedono due cose:

- nel campo prodotto hai una componente a polarizzazione verticale,
- intorno alla discesa hai un forte campo

La prima, se ti interessa solo il campo a polarizzazione orizzontale,
potrebbe costituire uno spreco, mentre in altri casi potrebbe essere
addirittura un vantaggio; la seconda può dare origine a guai se vicino
alla discesa hai apparati suscettibili di interferenze. La conclusione è
che solo tu puoi valutare esattamente quello che vuoi o devi fare, e
quello che in certi casi è male, in altri è bene :)

In ogni caso secondo te chi scrive di certe applicazioni, eventualmente
spendendoci diverse pagine, e dice di trarne beneficio, dove "sbaglia"? ...

in generale: non è affatto detto che sbagli, magari a lui fa proprio
comodo in quel modo... :)

Per quanto riguarda specificamente l'articolo che citi - e al quale
ovviamente non ho potuto dare più di una rapida occhiata: sono 42
pagine, perbacco! :) - non mi pare che dica stupidaggini, il discorso
sul rumore di modo comune è generico ma non sbagliato.

Il punto è che nelle linee bifilari coassiali il choke messo intorno al
cavo "non si vede da dentro", per i motivi già detti, mentre in una
linea bifilare non schermata si vede eccome!

Però, senza bisogno di disturbare i modi comuni e differenziali, la puoi
vedere anche in un modo molto semplice (in generale, il modo semplice di
vedere le cose è sempre quello che preferisco, perché fa capire i
principi, che sono più importanti della matematica!): supponi di avere
del rumore elettromagnetico ambientale (magari, non averlo!), che
investe il tuo cavo coassiale. All'interno del cavo non può entrare, per
via della schermatura, ma può certamente indurre delle correnti sulla
superficie esterna della calza, che ti vengono ovviamente portate fino
allo shack. Nel linguaggio della domenica, hai una guida ad onda
superficiale (non TEM, per inciso), che ti porta il campo ambientale
fino in casa.

A questo punto, il campo guidato può entrare nelle radio senza
particolare difficoltà, visto che "dove passa l'acqua, passa anche la
radiofrequenza" (G.Corazza, citato da C.G.Someda, due importanti nomi
delle tlc italiane! :) ). Se metti dei choke intorno alla calza, rendi
la vita difficile a queste correnti di calza, per cui il rumore di modo
comune non ti entra in casa, o lo fa molto meno: se sei in un ambiente
elettromagneticamente "sporco", penso che sicuramente ti accorgi della
differenza... però ti accorgi anche del fatto che nemmeno eventuali
campi desiderati possono più entrare per quella via - per cui ad esempio
una zeppelin non sarebbe più una zeppelin!

Ma tutto questo, ovviamente, non ha nulla a che vedere con il
bilanciamento o meno del carico!

Ricapitolando, per prima cosa devi decidere esattamente quali sono le
prestazioni che desideri ottenere e che tipo di antenna vuoi utilizzare;
poi devi decidere che tipo di linea vuoi usare per alimentare la tua
antenna, e solo a questo punto puoi definire i dettagli.

Ciao!

[Andrea IK0RNT]

Post by i3HEV, mario
A questo punto, il campo guidato può entrare nelle radio senza
particolare difficoltà, visto che "dove passa l'acqua, passa anche la
radiofrequenza" (G.Corazza, citato da C.G.Someda, due importanti nomi
delle tlc italiane! :) ). Se metti dei choke intorno alla calza, rendi
la vita difficile a queste correnti di calza, per cui il rumore di modo
comune non ti entra in casa, o lo fa molto meno: se sei in un ambiente
elettromagneticamente "sporco", penso che sicuramente ti accorgi della
differenza... però ti accorgi anche del fatto che nemmeno eventuali
campi desiderati possono più entrare per quella via - per cui ad esempio
una zeppelin non sarebbe più una zeppelin!
Ma tutto questo, ovviamente, non ha nulla a che vedere con il
bilanciamento o meno del carico!

E io di bilanciamento non parlavo. Infatti tratto un-un, non bal-un (i
pezzi di filo sono la mia specialità, quindi ho un un-un in Umbria e uno
a Roma). ;-)

Post by i3HEV, mario
Ricapitolando, per prima cosa devi decidere esattamente quali sono le
prestazioni che desideri ottenere e che tipo di antenna vuoi utilizzare;
poi devi decidere che tipo di linea vuoi usare per alimentare la tua
antenna, e solo a questo punto puoi definire i dettagli.

Queste cose le ho definite da tempo. A Roma certo non intendo far
partecipare alla radiazione o alla ricezione quella cinquantina di metri
di cavo che girano per il palazzo. In Umbria dal transmatch all'un-un di
metri di cavo saranno circa cinque, quelli che bastano per passare
attraverso un buco nel muro sotto la finestra e arrivare all'un-un, però
non intendo immergermi più di tanto nella radiazione della filare. ;-)

Grazie


A.

[Andrea I0ADY]

Post by Andrea IK0RNT
http://www.yccc.org/Articles/W1HIS/CommonModeChokesW1HIS2006Apr06.pdf

ti ringrazio per il link, me lo leggero' con attenzione

se ti interessa ancora qualcosa in proposito cerca in Rete il sito della
Radioworks ( http://www.radioworks.com ) che e' il fabbricante della
Carolina Windom (la migliore antenna filare che abbia mai avuto)
Nella parte dedicata a questa antenna trovi diverso materiale e discussioni
sul suo funzionamento, in pratica e' una Windom, in cui con un gioco fra un
balun in corrente e uno in tensione separati da un tratto di coassiale hai
anche una valida emissione dal cavo (verticale) con notevoli miglioramenti
rispetto alla Windom tradizionale, e il resto della discesa che arriva in
casa e' (o dovrebbe essere) "pulito" rispetto ai disturbi condotti
L'ho provata per diversi anni e ne ero contentissimo, l'unica limitazione
sta nelle dimensioni anche se esistono versioni limitate alle bande piu'
alte e quindi piu' "maneggevoli"

due curiosita':
- in un vecchio Handbook c'e' una tabella con l'esatto dimensionamento per i
choke in coax per le singole bande, con le differenze a seconda del tipo di
cavo usato, se puo' essere utile lo cerco e faccio una scansione
- una volta ho letto (e visto le foto) di un marchingegno usato da un OM
USA: al posto di una ferrite (era roba di molti anni fa e le ferriti non
erano comuni come oggi) lui aveva infilato sul cavo un pezzo di tubo di
plastica lungo circa un metro, e lo aveva riempito di "lana d'acciaio" ben
pressata, con il cavo che scorreva al centro :-)
Giurava di avere ottimi risultati :-)

73
Andrea I0ADY

[Piero Soldi]

Post by Andrea I0ADY

Post by Andrea IK0RNT
http://www.yccc.org/Articles/W1HIS/CommonModeChokesW1HIS2006Apr06.pdf

ti ringrazio per il link, me lo leggero' con attenzione
se ti interessa ancora qualcosa in proposito cerca in Rete il sito della
Radioworks ( http://www.radioworks.com ) che e' il fabbricante della
Carolina Windom (la migliore antenna filare che abbia mai avuto)
Nella parte dedicata a questa antenna trovi diverso materiale e
discussioni sul suo funzionamento, in pratica e' una Windom, in cui con
un gioco fra un balun in corrente e uno in tensione separati da un tratto
di coassiale hai anche una valida emissione dal cavo (verticale) con
notevoli miglioramenti rispetto alla Windom tradizionale, e il resto della
discesa che arriva in casa e' (o dovrebbe essere) "pulito" rispetto ai
disturbi condotti
L'ho provata per diversi anni e ne ero contentissimo, l'unica limitazione
sta nelle dimensioni anche se esistono versioni limitate alle bande piu'
alte e quindi piu' "maneggevoli"
- in un vecchio Handbook c'e' una tabella con l'esatto dimensionamento per
i choke in coax per le singole bande, con le differenze a seconda del tipo
di cavo usato, se puo' essere utile lo cerco e faccio una scansione
- una volta ho letto (e visto le foto) di un marchingegno usato da un OM
USA: al posto di una ferrite (era roba di molti anni fa e le ferriti non
erano comuni come oggi) lui aveva infilato sul cavo un pezzo di tubo di
plastica lungo circa un metro, e lo aveva riempito di "lana d'acciaio" ben
pressata, con il cavo che scorreva al centro :-)
Giurava di avere ottimi risultati :-)
73
Andrea I0ADY

Ciao a tutti,
rispondo ad Andrea ADY, ma può essere utile anche agli altri...

Andrea, il sistema della lana d'acciaio funziona !
Però devi usare il vecchio tipo di lana d'acciaio, quella fine fine,
che arrugginisce col tempo.

Come già detto, funziona anche l'avvolgimento di 7-10 spire vicino
all'antenna,
ma diventa ingombrante a frequenze basse.
Attualmente il sistema più comune è quello dei toroidi sul cavo.
Altro "trucco" ben conosciuto, valido però solo per alcune frequenze,
è l'accorciamento o l'allungamento del cavo, in modo da compensare
l'impedenza che vede il TX.

73, Piero i5spo.

[Frankie]

Post by Piero Soldi
Andrea, il sistema della lana d'acciaio funziona !
Però devi usare il vecchio tipo di lana d'acciaio, quella fine fine,
che arrugginisce col tempo.
Come già detto, funziona anche l'avvolgimento di 7-10 spire vicino
all'antenna,
ma diventa ingombrante a frequenze basse.
Attualmente il sistema più comune è quello dei toroidi sul cavo.
Altro "trucco" ben conosciuto, valido però solo per alcune frequenze,
è l'accorciamento o l'allungamento del cavo, in modo da compensare
l'impedenza che vede il TX.
73, Piero i5spo.

Ciao a tutti, mi accodo anche io con alcune domande
1) Come fai a tenere il cavo al centro del tubo?
2) Sto stendendo una filare che arriva , scendendo più o meno
verticalmente alla base del palo; si connette al centrale di un RG58
mentre la calza va ai vari radiali che fanno da terra. Quanti toroidi e
che tipo devo infilare sul cavo?
ciao Frankie

[Andrea I0ADY]

Post by Piero Soldi
Andrea, il sistema della lana d'acciaio funziona !

:-)

Post by Piero Soldi
Però devi usare il vecchio tipo di lana d'acciaio, quella fine fine,
che arrugginisce col tempo.

vere entrambe le cose

Post by Piero Soldi
Come già detto, funziona anche l'avvolgimento di 7-10 spire vicino
all'antenna,
ma diventa ingombrante a frequenze basse.

vero ma poi non moltissimo se lo fai con cavo sottile (puoi usare anche un
pezzo di cavetto in teflon piu' sottile dell'RG58)
comunque se hai la fortuna di trovare in una fiera un bel po' di nuclei
tubolari col diametro interno giusto ... li usi per coprire il primo mezzo
metro di cavo, li copri con un pezzo di guaina termostringente e sei a
posto
E se vuoi lavorare di fino, con l'induttanzimetro diventa facilissimo
stabilire, come spiegava Mario, quando ne hai messi abbastanza
(per una multibanda lavori per la gamma piu' bassa, e per le altre sarai
sovrabbondante, ma chissenefrega :-) )

ciao!

Andrea I0ADY

[Andrea IK0RNT]

Post by Andrea I0ADY
comunque se hai la fortuna di trovare in una fiera un bel po' di nuclei
tubolari col diametro interno giusto ... li usi per coprire il primo mezzo
metro di cavo, li copri con un pezzo di guaina termostringente e sei a
posto
E se vuoi lavorare di fino, con l'induttanzimetro diventa facilissimo
stabilire, come spiegava Mario, quando ne hai messi abbastanza
(per una multibanda lavori per la gamma piu' bassa, e per le altre sarai
sovrabbondante, ma chissenefrega :-) )

La banda più bassa... è quella la cosa difficile, se la banda più bassa
è quella dei 160 metri! :-) Poi se come me c'hai pure la fantasia di
metterti a ricevere le onde lunghe..... Lì fare abbastanza reattanza da
bloccare non è proprio facile come fare poche spire sul primo pezzo di
ferrite che capita.

Comunque, un aggiornamento: mi sono comprato sei FT240-31, le spire di
cavo da avvolgere non sono pochissime, ma in quantità ragionevole (e
comunque mi tocca usare un cavo sottile, col 213 dubito di farcela);
certo con una miscela ferromagnetica diversa potrei avvolgere meno
spire, ma non ho trovato di facilmente comprabile nulla di meglio in
questo caso della miscela 31.

73 de IK0RNT

[Andrea IK0RNT]

Post by Andrea I0ADY
se ti interessa ancora qualcosa in proposito cerca in Rete il sito della
Radioworks ( http://www.radioworks.com ) che e' il fabbricante della
Carolina Windom (la migliore antenna filare che abbia mai avuto)
Nella parte dedicata a questa antenna trovi diverso materiale e discussioni
sul suo funzionamento, in pratica e' una Windom, in cui con un gioco fra un
balun in corrente e uno in tensione separati da un tratto di coassiale hai
anche una valida emissione dal cavo (verticale) con notevoli miglioramenti
rispetto alla Windom tradizionale, e il resto della discesa che arriva in
casa e' (o dovrebbe essere) "pulito" rispetto ai disturbi condotti
L'ho provata per diversi anni e ne ero contentissimo, l'unica limitazione
sta nelle dimensioni anche se esistono versioni limitate alle bande piu'
alte e quindi piu' "maneggevoli"

Già me la nominò un amico radioamatore qui a Roma, ed ero scettico. Ora
sono andato a leggere in cosa consiste e continuo ad esserlo. O non ho
capito cosa è, oppure effettivamente è, come mi sembra, un'antenna già
nota tra le possibili, ma con un nome e in kit. Sto usando già una cosa
del genere, anche se non è windom, è random, il tratto verticale c'è,
scende giù fino all'un-un. Quello che manca ancora è il choke. Io
comunque non sono in condizioni di commutare diverse antenne per HF e
fare confronti. Se mettessi una qualsiasi antenna non sottodimensionata
non saprei dire se è meglio di quella che l'ha preceduta o quella che
l'ha seguita. E se un giorno arrivasse un segnale pure lontanissimo non
saprei dire se è grazie all'antenna che sto usando o grazie alla
propagazione (che nella mia testa equivale in meno in parte alla
fortuna, cioè trovarsi all'ora giusta sulla banda giusta per caso, senza
aver fatto nessuno sforzo).

Post by Andrea I0ADY
- in un vecchio Handbook c'e' una tabella con l'esatto dimensionamento per i
choke in coax per le singole bande, con le differenze a seconda del tipo di
cavo usato, se puo' essere utile lo cerco e faccio una scansione

Magari, grazie! Però dubito che in quel modo si riesca in pratica a fare
un choke buono in 160 metri...

73 de IK0RNT