Accordatori automatici

[NANO]

Gli accordatori automatici che siano da palo o da stazione sono progettati al 99% con una cella LC che puo' diventare CL a seconda dei casi.
In generale sono fatti cosi' :

Ma quali casi ?. I casi si distinguono essenzialmente dalla parte resistiva (Ra) della Zantenna e dalla fase Θ tra tensione e corrente sulla impedenza di antenna. La fase Θ se positiva, produce una reattanza positiva mentre se e' negativa produce una reattanza negativa.
Cosa significa Reattanza positiva ?. Significa che l'antenna e' lunga rispetto alla frequenza che si sta utilizzando, ovvero si e' in presenza di una reattanza induttiva
Viceversa cosa significa Reattanza negativa ?. Significa che l'antenna e' corta rispetto alla frequenza che si sta utilizzando ovvero si e' in presenza di una reattanza capacitiva.
L'impedenza di una antenna si esprime cosi' Za=Ra+jZa (reattanza induttiva) oppure Za=Ra-jXa (reattanza capacitiva).
Perche' ho fatto questa premessa ? Perche' gli accordatori automatici non conoscono a priori il tipo di carico (antenna) con cui avranno a che fare e quindi, attraverso alcuni circuiti interni di cui sono dotati, riescono a definire immediatamente il tipo di rete da usare per l'accordo e cioe' una rete LC

oppure CL

Come si puo' vedere dallo schema a blocchi iniziale la batteria di condensatori commutabili e' spostata prima o dopo l'induttore realizzando le due reti sopra.
Occorre fare una precisazione molto importante. Il dispositivo Fase e Resistenza fornisce oltre la fase anche la parte resistiva Ra dell'antenna. Questa informazione, unitamente alla conoscenza della fase , e quindi del tipo di reattanza, permettono all'accordatore di capire immediatamente che tipo di rete utilizzare tra le due sopra riportate.
In pratica l'accordatore si trovera' di fronte a 4 casi :

1. Ra < 50 OHm e Xa < 0
2. Ra > 50 OHm e Xa < 0
3. Ra > 50 OHm e Xa > 0
4. Ra < 50 OHm e Xa > 0

Nel caso 1 e 4 la rete utilizzata sara' la prima, mentre nei casi 2 e 3 sara' la seconda.

Esiste anche un ulteriore dispositivo che e' l'accoppiatore direzionale Tandem Match che misura il rapporto di onde stazionarie SWR e che servira' per il vero e proprio accordo commutando le varie capacita' e induttanze per fno al raggingimento della combinazione atta ad avere il minimo POSSIBILE di SWR.
Il blocco Frequency Counter e' adibito alla misura del periodo del segnale RF in ingresso in modo che l'accordatore calcoli la frequenza sulla quale si sta operando senza un collegamento diretto all'RTX.

[Lionel]

Ottima spiegazione anche per quelli come me non proprio esperto in accordatori, gli unici che ho avuto, tralasciano quello dell'epoca cb, è stato un Daiwa CN-419, alla fine però mi sono sempre chiesto se un accordatore automatico (che non ho mai avuto) abbia un senso, funzionalità aggiuntive a parte non trovo sia un grosso problema girare le manopole!

[NANO]

Ti ringrazio,
la differenza tra l'uso di un accordatore automatico e uno manuale dipende dal posizionamento.
E'importante sapere che l'accordo dell'antenna e' bene farlo nel punto di alimentazione della stessa. In questo l'accordatore automatico da palo assolve in toto la sua funzione. Ovvio che se l'antenna e' gia' accordata di suo (reattanza=0) non ve ne e' bisogno, ma quando si usano long wire o EFHW e' molto difficile che siano accordate su tutte le bande. Perche' accordare nel punto di alimentazione ?. Una volta' eseguito l'accordo si puo' usare una lunghezza di cavo coassiale a piacimento (a meno dell'attenuazione introdotta cavo stesso) in quanto la trasformazione di impedenza introdotta dal cavo partendo dall'antenna che, una volta accordata esibisce 50 OHm, e' coerente con  l'impedenza caratteristica del cavo e con quella dell'RTX.
Viceversa se si utilizza l'accordatore in stazione (che sia automatico o manuale), si accorda il sistema cavo + antenna e questo non e' fisicamente corretto. in quanto l'antenna rimane disaccordata nel punto di alimentazione. Certo, e' una comodita' avere l'accordatore in stazione, ma essenzialmente, in questo caso, funziona da illusionista in quanto permette all'RTX di vedere un SWR=1 ai suoi capi, ma non risolve il problema dell'accordo dell'antenna.
In questo caso hai perfettamente ragione a pensare di utilizzare un accordatore manuale magari con la tabellina che ti sei scritto dei punti di accordo trovati banda per banda. Pero' ripeto stai accordando cavo + antenna e in particolari casi, dove l'SWR ai capi dell'antenna e' elevato, si possono creare dei ventri di tensione lungo il cavo in corrispondenza di nodi di corrente che possono creare problemi al dielettrico del cavo stesso e le perdite lungo il cavo aumentano (specialmente quando si usano potenze elevate e l'antenna e' molto disaccordata).
Viceversa, accordando l'antenna nel suo punto di alimentazione questi problemi non esistono.
Gli accordatori automatici possono essere da palo o da stazione. Secondo il mio parere l'uso principale dell'accordatore automatico e' quello da palo; da stazione va bene qualsiasi accordatore anche manuale.
Esiste anche un problema di "uso" e cioe' che attivita' si fa in radio. Se sei un operatore alla ricerca del rare country o della spedizione sull'isola sperduta, ecco che anche in stazione si puo' preferire un accordatore automatico in quanto ti permette di ridurre il tempo da quando accendi la stazione a quando inizi a chiamare.
In generale, a parita' di potenza gestibile, gli accordatori automatici da palo sono piu' costosi poiche' al loro interno, oltre all'accoppiatore direzionale che permette di indicare l'SWR, devono contenere i sensori di fase e di parte reale della impedenza da accordare ed inoltre, essendo esposti alle intemperie, devono risultare stagni.
Poi, se vuoi, ti spieghero' un sistema intermedio  e cioe' un accordatore da palo "remotizzato" e cioe' controllato dalla stazione dove leggerai il valore dell'SWR. In questo caso la differenza tra l'SWR letto in stazione e quello ottenuto nel punto di alimentazione dell'antenna differiscono leggermente ma in modo limitato e accettabile. In questo modo il costo e' decisamente minore e si possono usare sistemi di accordo piu' performanti delle induttanze e capacita' commutate a rele', proprie degli accordatori automatici.

[Lionel]

Esiste anche un problema di "uso" e cioe' che attivita' si fa in radio. Se sei un operatore alla ricerca del rare country o della spedizione sull'isola sperduta, ecco che anche in stazione si puo' preferire un accordatore automatico in quanto ti permette di ridurre il tempo da quando accendi la stazione a quando inizi a chiamare.

Questo punto non lo avevo considerato, in affetti in alcune situazioni bisogna essere pronti alla risposta.

l'accordatore in stazione (che sia automatico o manuale), si accorda il sistema cavo + antenna e questo non e' fisicamente corretto. in quanto l'antenna rimane disaccordata nel punto di alimentazione.

Sugli accordatori da palo il discorso è interessante anche perché molto spesso si crede di avere l'accordo perfetto ma appunto se l'accordatore sta a valle e non monte non è la stessa cosa salvo restando che un'antenna disaccordata rimane tale con o senza accordatore.

A volte però mi chiedo se sia così necessario spendere e magari non poco quando ad esempio l'accordatore è già integrato nell'rtx, nel senso che faccio una spesa non da poco e faccio tutto un lavoro solo per ottenere un risultato più perfetto, non so se ne vale la pena!

[NANO]

salvo restando che un'antenna disaccordata rimane tale con o senza accordatore.

Accordare una antenna significa portare a zero la reattanza e trasformare l'eventuale parte resistiva in 50 OHm. Questa e' la funzione dell'accordatore da palo. In questo modo tutta la potenza dell'RTX verra' trasferita all'elemento radiante (antenna).

A volte però mi chiedo se sia così necessario spendere e magari non poco quando ad esempio l'accordatore è già integrato nell'rtx, nel senso che faccio una spesa non da poco e faccio tutto un lavoro solo per ottenere un risultato più perfetto, non so se ne vale la pena!

Gli accordatori interni all'RTX hanno un range limitato di accordo, in media 1 a 3 e cioe' 150 OHm (vedi FT450D). Inoltre e' la stessa identica cosa che mettere un accordatore esterno in stazione. Quando accordi, accordi tutto il sistema cavo + antenna come si e' gia' detto. Allora a che serve un accordatore interno all'apparato ?. Per due motivi : il primo salvare lo stadio finale in caso di antenne non perfettamente accordate, il secondo per una questione commerciale. Il primo ad avere l'accordatore interno fu il Kenwood TS440S negli anni '80. Ma questo accordatore era diverso da quelli che oggi sono all'interno dei nostri RTX. Era un accordatore a T con induttanza verso massa a prese intermedie e due condensatori variabili pilotati da due motorini elettrici. Il range di accordo era decisamente maggiore di quello che offre un accordatore interno attuale. L'accordatore a T offre una elevata capacita' di accordo su tutti e 4 i quadranti della carta di Smith senza utilizzare alcun sensore di fase e della parte reale dell'impedenza di antenna. Fu introdotto anch'esso negli anni 80 e il 99% degli accordatori commerciali da tavolo hanno quello schema perche' con solo tre componenti copre il 99% delle possibilita' di accordo. Ha pero' due difetti : il primo e' che il circuito e' un filtro passa alto e la cosa non e' "meravigliosa", il secondo e' che puo' trovare innumerevoli punti di accordo ma di cui solo uno e' quello corretto in funzione della dissipazione interna. Gli  accordatori a T commercialmente sono piu' economici da produrre.

[Lionel]

Io ci aggiungere anche le necessità e le aspettative, al momento l'accordatore interno del mio rtx mi soddisfa pienamente ma anche quello manuale le rare volte che lo uso su un vecchio Kenwood, poi sull'ottimizzare il sistema di accordo siamo d'accordo.

Allora a che serve un accordatore interno all'apparato ?. Per due motivi : il primo salvare lo stadio finale in caso di antenne non perfettamente accordate,

Ma se usiamo invece un'accordatore da palo, in questo caso accordiamo dall'accordatore verso la vicina antenna, ma verso l'rtx e quindi lungo il cavo verso la radio come sarebbe la situazione!

[NANO]

Allora non hai capito come funziona un accordatore. Lo avevo spiegato in un post precedente. L'accordatore da palo accorda l'antenna affinché la parte reattiva diventi zero e la parte resistiva diventi 50 OHm. All'ingresso dell'accordatore avrai 50 OHm che corrispondono all impedenza caratteristica del cavo e l'impedenza di uacita/ingresso dell'RTX. Quindi si ha il max trasferimento di potenza, a meno dell'attenzione del cavo coassiale.

[NANO]

Ti faccio un esempio. Hai un filo di16 metri che vuoi utilizzare sugli 80. L'accordatore da palo misura la fase e vede che X<0 e R<50 OHm e allora imposta la rete n.1. L'impedenza dell'antenna supponiamo sia 30-j200 (infatti e' corta per i gli 80 metri e pertanto ha una reattanza capacitiva.
A questo punto il "cervello dell'accordatore" comincia a commutare le varie induttanze e capacita' fino a che non trova i valori di L=10.2uH e C=743pF tali per cui annulla la reattanza dell'antenna e trasforma i 30 OHm in 50 OHm. Cosi' tutto e' a posto. Come vedi in alto la rete utilizzata e' la 1 ed e' un filtro passa basso con effetti benefici sulle eventuali armoniche generate che verranno soppresse ulteriormente.

Il cerchietto rosso sul grafico rappresenta la Z dell'antenna 20-j200 mentre il cerchietto verde rappresenta i 50 OHm ottenuti dopo l'accordo al suo ingresso.

[Lionel]

Capito spero ma certe cose non mi sono mai entrate in testa del tutto ma almeno nel complesso un idea più chiara ora credo di averla, sicuramente gli accordatori bisogna considerarli in calcoli oltre che provarli in prima persona.