L'antenna è un elemento in grado di irradiare e captare onde radio. L'irradiazione e la ricezione di onde radio è più efficace quando l'antenna è in risonanza. Diverse configurazioni di risonanza possono essere ottenute da un antenna con dimensioni di 1 o lunghezza d'onda 1, o suoi multipli. E' più importante per un'antenna trasmittente essere in risonanza piuttosto che per un 'antenna ricevente dal momento che la performance di trasmissione può essere maggiormente degradata da un'antenna in discordanza. Tipi di trasmittenti più vecchie possono essere danneggiate dall'alimentazione in un'antenna povera ma i progetti moderni di solito includono dei circuiti di protezione automatica per spegnere la trasmittente o per ridurre la potenza ad un livello sicuro se necessario.

ANTENNE VHF

Dal momento che la lunghezza d'onda nella banda VHF marittima (154-162 MHz) è di circa 2 metri, è possibile usare un'antenna di lunghezza d'onda 1 e 1. Il progetto base è quello di un dipolo, che consiste in un elemento diviso di lunghezza d'onda 1 collegato al centro di un cavo di alimentazione equilibrata. La figura 1 mostra alcuni semplici esempi di antenne VHF, includendo l'antenna artificiale groud-plane e l'antenna VHF a bacchetta - tipicamente un polo di 1.5m di fibra di vetro che contiene un'antenna dipolo. Come si nota nella sezione 3, è importante che quest'antenna VHF sia montata il più in alto possibile e in una posizione libera da ostacoli dalla sovrastruttura della nave (Figura 2).

VHF Antenna

Figura 1. CX 3 - Tipica antenna VHF a bacchetta

VHF antenna

Figura 2. Antenna VHF con ground plane artificiale

La connessione tra la radio VHF e l'antenna VHF è effettuata mediante un cavo coassiale.

antena cable
Cavo coassiale
A: guaina esterna in plastica
B: copertura di rame
C: isolante interno dielettrico
D: nucleo in rame

Questo cavo coassiale avrà un'impedenza (resistenza per corrente alternata AC) di 50 Ω (Ohm). Questa impedenza sarà la stessa sia sul connettore del cavo dell'antenna sulla radio VHF che sul connettore del cavo sull'antenna. Quando questa connessione non è a 50 Ω non ci sarà soltanto energia emessa nel cavo ma anche energia riflessa. Quando il livello di energia riflessa è troppo alto, il segnale radio perderà di intensità e questo porterà ad una riduzione del raggio di trasmissione del segnale. Questo potrebbe anche causare danni alla radio VHF, nel caso in cui l'energia riflessa è molto alta per un lungo periodo di trasmissione. Questo problema inoltre potrebbe causare una perdita nella forza del segnale (nel cavo dell'antenna) relativa ai segnali ricevuti.

Il cambio di impedenza nell'antenna potrebbe essere causato dalla presenza di acqua all'interno del cavo dell'antenna. Quando il cavo è danneggiato sull'esterno (nella plastica protettiva) potrebbe entrare dell'acqua all'interno (nella copertura di rame). Quest'acqua potrebbe cambiare l'impedenza del cavo e quindi portare ad una riflessione di energia. Per questo motivo i cavi che permettono questa connessione dovrebbero essere impermeabili; è possibile rendere la connessione impermeabile utilizzando cavi realizzati con la gomma vulcanizzata.

ANTENNE MF/HF

Nelle bande MF/HF, comunque, le lunghezze d'onda variano da 180 metri (1650 kHz) a circa 12 metri (25 MHz). Le antenne risonanti con lunghezza d'onda 1 o 1, che coprono questo intero intervallo di frequenze, di conseguenza non sono possibili. Il problema può essere risolto utilizzando una serie di antenne separate, ognuna coprente una singola banda o diverse bande armonicamente collegate.
Un'unità di sintonizzazione antenna (ATU, Antenna Tuning Unit) è solitamente utilizzata per accoppiare il trasmettitore di uscita all'antenna in un ampio intervallo di frequenze. In effetti, la ATU utilizza componenti elettrici, come bobine (induttori) e condensatori, per raggiungere una lunghezza elettrica risonante in combinazione conl'attuale lunghezza fisica dell'antenna.
Tuttavia, si deve rilevare che l'efficacia varierà a seconda del rage di frequenza utilizzato in quanto l'efficacia di irradiazione è sempre determinata dalla lunghezza fisica dell'antenna. Anche se l'ATU può accoppiare un'antenna molto piccola al trasmettitore, per esempio, l'efficacia globale sarà bassa. Le connessioni tra la ricetrasmittente, l'ATU e l'antenna principale devono essere il più brevi possibile, per assicurare l'efficacia del trasferimento di energia all'antenna.
Se c'è ampio spazio tra gli alberi esistenti, l'antenna principale o quella di emergenza dovrebbe essere un'antenna con cavo. Il cavo può essere teso tra gli alberi o tra un albero ed un'altra parte elevata della struttura nave. Un esempio è mostrato nella figura 3 (antenna T-Type), ma può essere utilizzato anche per antenne L-Types invertite.



MF/HF wire antenna

Figura 3. Antenna con cavo T-type MF/HF

Comunque, a causa della mancanza di spazio a bordo su molte navi moderne, molti accessori GMDSS utilizzano antenne a frusta verticale per le trasmissioni MF/HF. Per esempio, la ricetrasmittente principale HF utilizza un'antenna di 8-12 metri (Figura 4), il ricevitore di guarda MF/HF DSC, utilizza un'antenna di 3-6 metri (Figura 5) mentre il ricevotore NAVTEX utilizza un'antenna di 1 metro.

AT100D antenna

Figura 4. AT100D è un'antenna trasmettitrice in fibra di vetro di alta qualità per bande telefoniche marittine HF
Range di frequenza: 1,6 - 30 MHz. Potenza: 1,5 kW

AR42

Figura 5. AR42 è un'efficace antenna ricevente in fibra di vetro utilizzata per le frequenze di comunicazione HF (HF DSC) e per quelle marittime costiere
Range di frequenza: 0,15 - 30 MHz

straznik5

Figura 5. Esempio di installazione di antenna su STRAŻNIK 5

1. Antenna MF/HF SSB Tx/Rx
2. Antenna GPS.
3. Antenna VHF
4. Antenna VHF
5. Antenna VHF
6. Antenna VHF DF

straznik5

Figura 6. Esempio di installazione antenna su STRAŻNIK 5

1. Antenna MF/HF SSB Tx/Rx.
2. Antenna tuning unit (ATU).

Scandinavia

Figura 7. Esempio di installazione di antenna su M/F SCANDYNAVIA

1. Antenna MF/HF SSB Tx/Rx.
2. Antenna VHF & VHF DSC .
3. Antenna MF/HF DSC Rx .
4. Antenna VHF .

MANUTENZIONE ANTENNA

Tutte le antenne devono essere mantenute pulite, i depositi di sale vanno rimossi, mentre staffe ed alimentatori vanno verificati regolarmente.
I vari isolatori vanno controllati per eventuali rotture, e vanno puliti regolarmente. L'anello di sicurezza, su un antenna a cavo previene la caduta dell'antenna a causa di eccessive sollecitazioni (es. forte vento, accumulo di ghiaccio), è piazzato sull'antenna stessa; in un primo momento è più facile che si rompa l'anello stesso che l'antenna.
Un'antenna di emergenza deve essere presente a bordo, immagazzinata in un posto facilmente raggiungibile, in modo da essere eretta rapidamente in casi di emergenza. Deve essere ricordato che vicino all'antenna principale sono presenti alto voltaggio e correnti RF. Idealmente la ATU ed i collegamenti all'antenna principale devono essere protetti per prevenire qualisasi contatto con l'alimentatore. Prima di effettuare qualsiasi lavoro di manutenzione sull'antenna, bisogna assicurarsi che la corrente sia staccata, e che i fusibili principali siano rimossi e tenuti in un posto sicuro (una tasca solitamente è il posto più semplice e sicuro).
Come precauzione aggiuntiva, l'antenna deve anche essere messa a terra, in quanto l'energia potrebbe ancora essere indotta nell'antenna dalle altre antenne a bordo o da navi vicine. Sebbene uno shock indotto da voltaggio RF dovrebbe solo creare spavento e non un infortunio diretto, un incidente potrebbe sempre capitare, cadendo da una scala o per la caduta di utensili dall'alto.
Un piano di armamento antenna dovrebbe essere disponibile, mostrando le posizioni delle varie antenne
Last modified: Saturday, 25 April 2020, 7:50 PM