Nel precendente articolo sui rientri di RF abbiamo visto come l’avere cavi che irradiano comporti non solo potenziali problemi in trasmissione (scosse, disturbi, antenne inefficienti), ma anche in ricezione. Molto spesso questo tipo di problemi è affrontato praticamente “alla cieca”, cioè affidando la verifica del successo o insuccesso di una soluzione tentata alla sensazione personale (sparizione di effetti evidenti) o, peggio ancora, al rosmetro – strumento che nulla ha da dire in merito. Per ottenere soluzioni più efficaci è certamente meglio impiegare un apposito strumento, che consenta di rilevare con certezza l’esistenza problema e misurarne l’entità: un amperometro RF.

Lo schema

L’amperometro RF è uno strumento dalla realizzazione così semplice e senza criticità da essere veramente alla portata di tutti.

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Una bobina di accoppiamento (L1) si accoppia al cavo in esame formando un trasformatore in cui una spira è formata dal cavo stesso. Il diodo D1 estrae una semionda che viene mediata dal condensatore C1 e misurata dal microamperometro tramite le due resistenze R2 (fissa) e R3 variabile in serie che regolano la sensibilità dello strumento.

La sonda L1

La bobina L1 costituisce la “sonda” che rileva la corrente. Essa è realizzata avvolgendo dieci spire di filo smaltato su una normale ferrite clip-on per RG-213. Una delle due parti della ferrite va estratta dal suo contenitore di plastica, prestando attenzione ad evitarne la rottura, e su questa si avvolgono le dieci spire di filo smaltato:

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Per realizzare l’avvolgimento è importante utilizzare cavo smaltato il più sottile possibile: infatti, se lo spessore fosse eccessivo, la ferrite clip-on non riuscirebbe più a chiudersi correttamente sull’RG-213 e sarebbe utilizzabile solo su cavi di minore diametro.

Naturalmente è possibile utilizzare altri tipi di ferrite, come la FT140-43 impiegata nello strumento nella foto di apertura. In tal caso, essendo il toroide non apribile, saranno possibili misure solo qualora cavo possa essere scollegato ed infilato nella ferrite.

Il diodo D1

Diodi adatti allo scopo sono quelli al germanio come, ad esempio, AA116 o AA119, oppure gli Schottky per piccoli segnali, come BAT-85 o 1N5711. Non sono adatti, invece, diodi al silicio come il classico 1N4148.

Realizzazione pratica

Una volta preparata la sonda, il circuito può essere realizzato in aria, su una mille fori o creando un piccolo stampato a seconda delle proprie capacità.

Il tutto può essere inscatolato in un contenitore plastico: è meglio evitare contenitori metallici, perché la loro massa aumenta la perturbazione che lo strumento causa quando usato per misurare le correnti in antenna.

La sonda può essere fissata al contenitore usando una fascetta infilata tra l’involucro plastico e la ferrite:

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Ecco la visione interna ed esterna dello strumento realizzato:

RF_meter_inside

Calibrazione

Per l’uso dello strumento non è necessaria alcuna calibrazione: infatti la radiazione di RF da parte dei cavi viene subito evidenziata dal movimento dell’ago.

E’ però possibile calibrare lo strumento in modo da poter valutare l’effettiva corrente rilevata ed avere così anche un riscontro quantitativo. La calibrazione si esegue usando una corrente di riferimento la cui entità sia nota. La tecnica più semplice consiste nel prendere un corto coassiale terminato da due PL modificato in modo che per un tratto di tre o quattro centimetri, calza e centrale viaggino su percorsi separati.

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Si collega un PL ad un apparato, l’altro PL ad un carico fittizio e si chiude la ferrite sul centrale o sulla calza, assicurandosi che ne includa solo uno dei due. Si regola l’apparato su una potenza bassa, ad esempio 2.5W, si imposta la modalità CW o FM e si trasmette. Quindi si regola il potenziometro finché l’ago non segna 100. Tramite la legge di Ohm, I=(P/R), conoscendo la potenza utilizzata, 2.5WRMS e il carico, 50Ω, si ottiene il valore della corrente: IRMS = √(2.5/50) = 223mARMS. Essendo lo strumento sufficientemente lineare, ad una lettura di 50 corrisponderà una corrente di circa 111.5mARMS.

Nell’eseguire la calibrazione, si tenga presente che il fondo scala varia man mano che si sale in frequenza, specialmente quando ci si avvicina alle VHF. Per cui, per una lettura accurata, è necessario rilevare le regolazioni per il fondo scala su ciascuna banda. Lo strumento lavora anche in 70cm, sia pur con una sensibilità notevolmente ridotta; nelle bande sopra i 100MHz, però, il cavo coassiale modificato per le misure introduce un tale disadattamento da rendere impossibile la calibrazione con questo metodo.

Come eseguire le misure

Per eseguire una misura, si regola lo strumento in modo che il fondo scala sia a 2.5W o 5W su 50Ω e si chiude la ferrite sul cavo da verificare, assicurandosi che sia ben serrata. Quindi si va in trasmissione e si fa scorrere la ferrite lungo il cavo fino a trovare la corrente massima, condizione che si ripete ogni mezz’onda.

Se trasmettendo con 100W in antenna l’ago non si muove o si muove poco, vuol dire che le correnti di modo comune sono nulle o trascurabili.

  1. Buongiorno,
    Sono un radioamatore un po’ sui generis. Più che i QSO mi interessano le antenne filari e le linee di trasmissione. Nello specifico, traggo soddisfazione quando è massimo il trasferimento della potenza dall’apparato all’etere, dove poi riesca ad arrivare il segnale è sempre una sorpresa.
    Ma a parte questa premessa, ci tengo a dire che non ho nessuna pratica col saldatore, e posso testimoniare che l’amperometro RF proposto da Davide IZ2UUF è veramente efficacie e facilissimo da costruire. Io l’ho fatto, è l’unica cosa che ho autocostruito nella mia stazione. La mia versione è senza la resistenza variabile R3, e questa sarà una modifica che al piû presto attuerò. Questo strumento mi ha fatto capire cosa andava e cosa non andava nella trasmissione della potenza dal trasmettitore all’antenna, e per reciprocità le difficoltà che incontrava il segnale ricevuto dall’antenna per andare verso la radio. E’ veramente un must per ogni radioamatore. Io mon ho usato nessun circuito stampato, ho solo messo un po’ di stagno e saldato i singoli componenti.
    Claudio IU0BNG

  2. come si fa a far scorrere la ferrite se la separazione è sufficiente solo a far passare la ferrite sulla calza o centrale per tre – quattro cm ?
    comunque bellissimi articoli semplici e facili.

  3. Ciao Davide, ho appena finito di realizzare lo strumentino e ti confermo che è molto utile.
    Mi ha aiutato a capire il non buon funzionamento della mia verticale per i 40 e 80.
    Grazie e 73′ Giorgio IV3EPO

  4. Ciao Davide,
    Sono Fiodor IZ7YBG.
    Vorrei sapere se per testare i balun in corrente ( o in generale i balun) con il l’amperometro RF, posso usare un carico fittizio al posto dell’antenna ( es dipolo). Si può fare?
    Ciaooo

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