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Gaetano, commutatore d'antenna 1:4

GAETANO, COMMUTATORE D'ANTENNA 1:4

INTRODUZIONE

Gaetano è un commutatore d'antenna attivo, basato (cioè) su uno schema di commutazione elettromeccanico nel quale sono presenti 3 relè, i quali - mediante 4 opportune combinazioni circuitali - consentono di instradare il segnale RF dall'ingresso di Gaetano verso una delle 4 uscite di cui tale commutatore è dotato. Io considero Gaetano come una specie di lusso. Fino all'Autunno 2013, disponevo di una sola antenna - Agata, la mia Windom per i 40/20/10 metri: dopo molti tentativi (ed altrettanti soldi investiti affinchè detti tentativi andassero a buon fine), sono riuscito ad installare Turi, il mio dipolo per gli 80 metri. In seguito a tale colpo di fortuna, la necessità di cambiare antenna a seconda della banda in cui voler fare QSO. Un commutatore d'antenna meccanico? Può andare. Progettare un circuito di commutazione sarebbe stato più divertente. Con tutto il rispetto, si tratta di uno schema molto semplice, che rientra nelle mie possibilità. Il risultato – appunto - è Gaetano, commutatore d'antenna elettromecanico pensato per chi ha bisogno di questo accessorio nella propria stazione, e per chi - come me - è "costretto" ad utilizzarlo.

STADIO DI COMMUTAZIONE

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Foto 01
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Foto 01 - L'intero circuito di Gaetano.
Com'era prevedibile, lo schema elettrico dello stadio di commutazione di Gaetano ruota attorno ai 3 relè Omron G2R-1 cui è affidato il “routing” del segnale RF. Detti relè non sono stati scelti poichè realizzati specificamente per tale scopo, o per altre particolari ragioni. Semplicemente, dopo aver deciso di progettare questo commutatore, sono stati i primi relè a singolo scambio (con bobina a 24 vdc) che ho trovato quando ho iniziato a raccogliere i componenti che mi servivano per realizzare Gaetano. Una volta completato quest'ultimo, essi si sono rivelati perfetti per lo scopo loro assegnato. Dal momento che ciascun relè ha due "stati" (corrispondenti alle due condizioni di funzionamento - innescato o meno), esso può gestire due delle 4 uscite del commutatore: oltre ai due relè necessari a gestire tutte le antenne ( o, comunque, i dispositivi utilizzatori) che è possibile collegare a Gaetano, un terzo relè (altresì, il primo nello schema elettrico dello stadio commutatore) serve a selezione quale degli altri due deve essere innescato (cioè, quale coppia di connettori d'uscita è "attiva", come deciso dall'utente).
Foto 02
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Foto 02 - Lo stadio di commutazione
Tutte le combinazioni di funzionamento per detti relè e per gli altri componenti dello stadio in oggetto (inclusi i LED posti sul pannello frontale del contenitore metallico di Gaetano, ciascuno dei quali corrisponde ad una delle sue 4 uscite: il LED acceso indica quale antenna è un uso, secondo la sequenza numerica crescente che va da 1 a 4) sono selezionate mediante un commutatore rotativo a 2 vie/4 posizioni, che invia la tensione continua di eccitazione (la Vgs, pari - in questo caso - a 5 Vdc) al gate di ciascuno dei MOSfets che, una volta portato in conduzione (in base alle suddette combinazioni), innesca il corrispondente relè. Ciascun relè assorbe 20 mAdc, circa, pertanto, per lo stadio di commutazione di Gaetano, è possibile utilizzare MOSfets capaci di lavorare con potenze elettriche pari o inferiori ad 1 Watt (a 24 Vdc di tensione drain-source).

STADIO ALIMENTATORE

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Foto 03
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Foto 03 - Lo stadio alimentatore.
Lo schema elettrico dello stadio alimentatore è la più semplice delle possibili applicazioni per gli integrati regolatori di tensione della serie L78xx, come l'integrato L7824 qui utilizzato. I 33 Vdc, circa, presenti a valle della coppia ponte raddrizzatore/elettrolitico di livellamento - filtraggio sono stabilizzati a 24 Vdc dal suddetto integrato ed ulteriormente livellati/filtrati da una seconda coppia di condensatori (uno elettrolitico ed uno a poliestere) localizzati all'uscita dell'L7824. L'unico componente "critico" in questo schema è il trasformatore di rete.
Foto 04
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Foto 04 - Il pannello posteriore con tutte le connessioni.
Non ci sono più di 2 relè attivi, nello stesso momento, nello stadio commutatore di Gaetano: pertanto, detto stadio (inclusi gli altri componenti ed eventuali perdite) assorbe una corrente non superiore a 50 mAdc. Di conseguenza, è opportuno utilizzare un trasformatore capace di erogare una corrente non inferiore a tale valore (nella mia autocostruzione, ho utilizzato un trasformatore da 120 mA, circa).