Trappole ed Antenne Trappolate

TRAPPOLE

La “trappola”, nelle antenne per radioamatori, sia dipoli che verticali, è un circuito LC (parallelo), che funziona sia come circuito isolante (alla risonanza) che come “carica” elettrica dell’elemento, quando la sua reattanza ha un valore +J.

Deve necessariamente essere un circuito con poche perdite, quindi con “Q” elevato (banda stretta), altrimenti, essendo fisicamente piccola, la potenza da dissipare sarebbe eccessiva. Alla risonanza, equivale ad un circuito aperto, sviluppando ai suoi capi tensioni molto elevate, dell’ordine delle migliaia di Volt.

La considerazione di cui sopra è sufficiente a sfatare il mito secondo il quale un’antenna trappolata/caricata rende poco rispetto alla equivalente monobanda. Non è infatti plausibile che un’antenna per trasmissione possa avere sugli elementi componenti elettrici dimensionati in modo tale da dissipare in calore molta energia, senza danneggiarsi irreversibilmente, sia per questioni di peso, che di costo. Verosimilmente, un dipolo trappolato in grado di sostenere 1KW RMS non dissiperà più del 20% della potenza applicata, una perdita che equivale a circa 1dB.   

Pertanto, un dipolo/verticale trappolato con circuiti LC ad alto Q, ha una resa simile quella del dipolo semplice, a fronte di una banda passante minore. Anzi, qualora le dimensioni contenute del dipolo consentano un’installazione migliore, ad esempio ad un’altezza dal suolo ideale, piuttosto che di compromesso, per bassi angoli di irradiazione, il risultato sarà nettamente a favore dell’antenna più compatta, anche di parecchi decibel.

  

La banda limitata di un dipolo trappolato ed il Q elevato del circuito LC ha invece un impatto significativo sul guadagno delle antenne direzionali di tipo yagi con elementi parassiti, dove l’efficienza viene drasticamente compromessa dalla presenza di trappole. Non è un problema di energia dissipata nelle trappole, ma di Q.  

Come è noto http://i4jmy.blogspot.it/2016/03/come-funziona-lantenna-yagi.html un’antenna direzionale ad elementi parassiti, si basa sulla somma vettoriale del campo elettromagnetico, ottenuta dalla re-irradiazione (opportunamente sfasata) degli elementi parassiti. Lo sfasamento necessario a produrre guadagno e direzionalità, viene ottenuto variando la reattanza degli elementi, allungandoli od accorciandoli opportunamente e collocandoli ad un’opportuna distanza dal dipolo alimentato. Lo svantaggio principale delle antenne yagi è la banda passante ristretta, cioè l’alto “Q”, imputabile al fatto che l’allungamento, o l’accorciamento degli elementi parassiti, provoca un decremento della potenza re-irradiata, man mano che ci si allontana dalla frequenza in uso.  Credo sia intuitivo che inserire in un’antenna yagi componenti ad alto Q come le trappole, non possa che peggiorare la situazione in modo rilevante, visto che la trappola/carica restringerà ulteriormente la banda passante dell’elemento parassita, con effetti simili a quelli che si otterrebbero, impiegando direttori molto corti, o molto lunghi.