La Windom, o antenna a presa calcolata, è un’antenna filare alimentata fuori centro. Fu inventata nel 1929 da Lorenz Windom W8GZ, era un filo orizzontale lungo mezza lunghezza d’onda, alimentato ad un punto spostato rispetto al centro dell’elemento radiante tramite una linea monofilare verticale, che consentiva di ottenere un’impedenza adatta ai ricetrasmettitori dell’epoca. Poi VS1AA ne studiò una versione multibanda posizionando la presa in modo che l’antenna potesse essere utilizzata su tutte le frequenze armoniche pari rispetto a quella a cui era stata tagliata. Alla fine degli anni ’50 W0WO utilizzò una piattina bifilare per l’alimentazione allo scopo di migliorare le caratteristiche di irradiazione. Si arriva ai giorni nostri e per poter continuare ad utilizzare questo tipo di antenna s’interpone un balun con rapporto 4:1 o 6:1, per un corretto adattamento al cavo coassiale da 50 ohm.

Teoria

Un filo conduttore lungo mezzo’onda presenta al centro un’impedenza troppo elevata per poter essere utilizzato come antenna su frequenze diverse dalla fondamentale. Spostando il punto di alimentazione dal centro a circa 1/3 della lunghezza totale si ottiene un’impedenza di circa 300 ohm. Il vantaggio è che l’impedenza si mantiene pressocché costante anche per le frequenze superiori che sono armoniche pari della fondamentale, poiché la presa risulta sempre nella stessa posizione di ventre di corrente. Utilizzando un balun con rapporto di trasformazione 6:1 si riportano i 300 ohm dell’antenna ai 50 ohm sbilanciati del cavo coassiale. In questo modo un dipolo tagliato per la banda degli 80 metri risuona anche in 40, 20 e 10 metri.
Nella realtà è noto che la lunghezza del filo dell’antenna è soggetta ad un fattore di accorciamento che dipende dal rapporto lambda / diametro filo. L’altezza dal suolo e l’angolo di apertura tra i rami dell’antenna influenzano ulteriormente le sue caratteristiche. Quindi l’impedenza e di conseguenza il ROS non si mantengono ottimali su tutte le frequenze e alcune volte l’antenna potrebbe anche funzionare su bande per le quali non è stata prevista come le WARC, i 15 ed i 6 metri. L’utilizzo di un eventuale accordatore può essere utile per migliorare un ROS troppo alto ed estendere il funzionamento dell’antenna su altre frequenze.
Le sue caratteristiche sono simili al dipolo sulla banda fondamentale, al contrario assume un diagramma di irradiazione quasi omnidirezionale, con lobi a margherita, a mano a mano che si sale di frequenza e con un leggero guadagno rispetto al dipolo semplice. E’ quindi una buona antenna per i collegamenti nazionali sulle bande basse e all’occorrenza può risultare utile su quelle più alte, comoda da montare e traspostare, economica.

Costruzione

A seconda delle frequenze per le quali si vuole realizzare e dello spazio a disposizione la tabella seguente riassume la lunghezza dei due bracci che costituiscono l’antenna. Si è considerato un fattore di correzione del 5% con il punto di alimentazione posto ad 1/3 della lunghezza totale. E’ possibile utilizzare del normale filo isolato per impianti elettrici con sezione 2.5, prevedere degli isolatori di plastica alle estremità.

Bande A B Totale
160/80/40/20/10 53.1 26.1 79.2
80/40/20/10 26.5 13.1 39.6
40/20/10 13.5 6.7 20.2
30/15 9.6 4.7 14.3
40/20/15/10 16.4 3.7 20.1

Windom

La versione 30/15 può essere accoppiata sullo stesso balun con una delle altre avendo cura di distanziare i conduttori dello stesso braccio dando un’inclinazione o un orientamento diverso. La versione 40/20/15/10 prevede un punto di alimentazione diverso rispetto al caso classico che consente di ottenere un ROS accettabile su tutte e quattro le bande. Nei vari casi non è da escludere che l’antenna possa essere utilizzata su qualcuna delle bande WARC.
Tagliare i fili leggermente più lunghi per avere un certo margine in fase di taratura. Posizionare l’antenna con i bracci orizzontali, come previsto nella versione classica, che eventualmente possono essere inclinati fino a raggiungere un angolo non inferiore ai 100°. Procedere alla taratura misurando il ROS sulla banda più bassa ed accorciare i due rami fino ad ottenere un valore ottimale. Non è necessario tagliare i fili ma possono essere ripiegati su se stessi e fissati alle estremità. Controllare anche sulle altre bande ed apportare eventuali ritocchi, solitamente una volta accordata l’antenna sulla banda più bassa non si può fare di meglio su quelle alte e ci si deve accontentare di quanto ottenuto.
Il balun con rapporto 6:1 non è di semplice costruzione e attualmente non ho trovato uno schema valido. Sono prodotti da diversi costruttori di antenne e quello di una famosa marca italiana è abbastanza economico e funzionale. Per ovviare al problema alcuni utilizzano balun 4:1 ma per quanto detto non si dovrebbe avere un buon adattamento in quanto porterebbe l’impedenza teorica di 300 ohm dell’antenna a 75 ohm. In taluni casi potrebbe essere necessario aggiungere un choke 1:1 sul cavo coassiale di alimentazione, per bloccare eventuali correnti di ritorno sulla calza del cavo stesso. Il choke può essere realizzato avvolgendo qualche spira di cavo coassiale.

Windom

La mia Windom 80/40/20/10 (evidenziata con il fotoritocco), sistemata in una posizione non proprio felice.

Autore: Gianfranco IZ8EWD
Data di pubblicazione: 05/2007
Ultima modifica: 01/2012

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