Cos’è un’antenna collineare?

Un’antenna collineare, chiamata anche “colineare” o “array di antenne collineari”, è un insieme di antenne dipolo allineate lungo la loro lunghezza in modo da formare una lunga linea. Ogni elemento delle antenne a dipolo è lungo 1/2 lunghezza d’onda. Correttamente allineato e in fase, un array collineare può fornire un aumento di 3 dB o più della potenza del segnale. Un aumento di 3 dB della potenza del segnale è circa uguale al doppio della potenza del segnale. Questo aumento della potenza del segnale si verifica perpendicolarmente alla lunghezza dell’array, quindi gli array sono generalmente montati verticalmente per aumentare la potenza del segnale sul piano orizzontale.

Gli array collineari di solito hanno un massimo di quattro elementi a causa di problemi nel tentativo di mantenere sei o più elementi in fase. Un’antenna collineare a quattro elementi è costituita da due antenne separate, ciascuna con due elementi e ogni elemento lungo 1/2 lunghezza d’onda e montato verticalmente in modo che tutti gli elementi siano in linea. Sono collegati utilizzando un cavo coassiale tagliato per essere lungo 1/2 lunghezza d’onda, calcolato utilizzando il fattore di velocità del cavo. È questo cavo coassiale che mantiene in fase gli elementi dell’antenna.

Il cavo coassiale ha quello che viene chiamato un “fattore di velocità” che si basa sul tipo di isolamento utilizzato. Il fattore di velocità deve essere contrassegnato all’esterno del cavo. La lunghezza del cavo coassiale necessaria si trova prendendo la lunghezza di 1/2 lunghezza d’onda e moltiplicandola per il fattore di velocità. Ad esempio, se il fattore di velocità del cavo è 0.66 o 66 percento, moltiplicare la lunghezza di 1/2 lunghezza d’onda per 0.66.

Nella gamma dei 144 MHz, una variante popolare utilizzata dai radioamatori è chiamata antenna collineare “Stacked-J” o “J-Pole”. In questa antenna, la treccia del cavo coassiale è collegata a un elemento di 1/2 lunghezza d’onda puntato verso il basso e piegato a forma di “U”, con ciascuna sezione lunga circa 1/4 di lunghezza d’onda. Il conduttore centrale è collegato a un elemento verticale di 1/2 lunghezza d’onda, un altro elemento di 1/2 lunghezza d’onda nella parte superiore, entrambi collegati da un elemento di 1/2 lunghezza d’onda piegato a forma di “U” e montato orizzontalmente. Questo elemento serve per isolare i due elementi verticali.

A frequenze superiori a 300 MHz è possibile utilizzare spezzoni di cavo coassiale per realizzare un’antenna collineare, utilizzando il fattore di velocità del cavo per determinare le lunghezze e alternando i collegamenti di ciascuna tratta. Il connettore centrale della Sezione 1 si collega alla treccia della Sezione 2; la treccia della Sezione 1 si collega al conduttore centrale della Sezione 2, e così via. La fasatura tra le sezioni è determinata dalla distanza tra ciascuna sezione.