Nell'articolo leggerete
Protezione del sistema di antenne dagli effetti degli impulsi dei fulmini
La protezione di una stazione radio amatoriale dagli effetti delle scariche atmosferiche è uno dei requisiti fondamentali di qualsiasi installazione fissa. Sebbene i fulmini diretti non possano essere eliminati in modo affidabile con un singolo dispositivo, un sistema adeguatamente progettato protezione contro le sovratensioni può ridurre significativamente il rischio di danni a ricetrasmettitori, amplificatori di potenza, accordatori d'antenna e altri dispositivi collegati a linee coassiali.
ACOM ha lanciato un dispositivo L-PROT 2000Progettato per la protezione di sistemi TX/RX nella banda da 1,8 a 54 MHz con potenza fino a 2000 W. Il design si differenzia dai tradizionali limitatori di sovratensione coassiali che utilizzano limitatori di sovratensione a gas (GDT) e impiega una combinazione di filtraggio degli impulsi a bassa frequenza e spinterometri ad aria.
Caratteristiche di ACOM L-PROT 2000
ACOM L-PROT 2000 è progettato per linee coassiali senza trasmissione di alimentazione CC. Il dispositivo funziona in entrambe le direzioni, quindi non è necessario distinguere tra ingresso e uscita. Entrambe le porte RF sono identiche e contrassegnate come IN/OUT.
Il produttore dichiara che la protezione garantisce la rimozione della carica statica accumulata sull'antenna, impedisce il passaggio di corrente continua tra le porte e, allo stesso tempo, sopprime le componenti a bassa frequenza dell'impulso elettromagnetico generato da un fulmine. Un ulteriore vantaggio pratico può essere la riduzione del rumore del ricevitore in presenza di vento, pioggia o neve, condizioni che generano una carica elettrostatica sui sistemi di antenna.
A differenza di molti limitatori di sovratensione compatti, l'L-PROT 2000 utilizza enormi spinterometri emisferici ad aria. Questi fungono da limitatori di tensione durante gli impulsi estremi e, secondo il produttore, resistono a ripetuti eventi di sovratensione meglio dei classici limitatori di sovratensione a gas.
Come funziona la protezione
Durante una scarica atmosferica, nelle vicinanze dei sistemi di antenne vengono indotti impulsi elettromagnetici con uno spettro di frequenza molto ampio. Una parte significativa dell'energia si trova nella gamma di frequenze molto basse, al di sotto dei 100 kHz, ed è diretta verso la componente continua.
Il principio di funzionamento dell'L-PROT 2000 si basa sulla forte attenuazione di queste componenti a bassa frequenza. Il dispositivo crea un'elevata attenuazione nella banda LW/VLF, riducendo significativamente l'energia impulsiva che penetra nelle apparecchiature presenti nella sala radio.
Due circuiti di induttanza interni creano un cortocircuito in corrente continua verso terra, impedendo così l'accumulo di carica elettrostatica su entrambi i lati della linea. In caso di fulmine estremamente vicino, si attivano degli spinterometri ad aria per limitare la sovratensione risultante.
È importante sottolineare che il dispositivo non può essere inteso come una protezione assoluta contro i fulmini diretti. Fa parte di un sistema di protezione completo che deve includere una messa a terra di qualità, un collegamento equipotenziale e un corretto instradamento dei cavi coassiali.
Specifiche tecniche
| undefined | 1,8-54 MHz |
| Impedenza | 50 Ω |
| Potenza RF massima | 2000W |
| Connettori | SO-239A (UHF, PTFE) |
| Attenuazione nella banda di lavoro | max. 0,03 dB |
| Massimo PSV | 1.1 : 1 |
| perdita di rendimento | −26,5 dB |
| Impulso di scarica nominale | 20 kA ( 8/20 µs) |
| Porta di resistenza CC – massa | max. 12 mΩ |
| Dimensioni | 175 × 85 × 193 mm |
| Peso | približne 1,23 kg |
| Temperatura di esercizio | da -40 °C a +60 °C |
Il produttore dichiara inoltre un'attenuazione minima di 50 dB a 100 kHz, 80 dB a 30 kHz e 100 dB a 10 kHz. Nelle bande VHF e UHF, il dispositivo raggiunge un'attenuazione di almeno 30 dB a 100 MHz e di oltre 50 dB al di sopra dei 300 MHz.
Montaggio e installazione
Una corretta installazione è importante quanto la protezione stessa. ACOM raccomanda di installare l'L-PROT 2000 all'esterno della sala radioamatoriale, idealmente in una scatola di distribuzione o su una parete vicino al punto di ingresso del cavo coassiale nell'edificio.
Il dispositivo deve essere posizionato il più in basso possibile, in corrispondenza delle fondamenta dell'edificio, e il più vicino possibile al sistema di protezione contro i fulmini o al punto di messa a terra principale dell'edificio. Un collegamento corto e a bassa impedenza con il sistema di messa a terra è fondamentale per il corretto funzionamento della protezione.
L'asta di messa a terra deve essere collegata a un sistema di messa a terra di qualità con un conduttore avente la più bassa induttanza possibile. Conduttori di messa a terra lunghi, curve strette o anelli possono ridurre significativamente l'efficacia della protezione durante una sovratensione.
Per le stazioni che utilizzano più antenne, è consigliabile abbinare l'L-PROT 2000 a un punto di messa a terra centrale, a interruttori per antenne e ad altri elementi di protezione contro le sovratensioni. È ovviamente necessario scollegare fisicamente le antenne durante periodi di assenza prolungata o in previsione di temporali.
Valutazione
ACOM L-PROT 2000 rappresenta un approccio tecnicamente interessante alla protezione dei sistemi di antenne HF. Invece di utilizzare solo elementi di protezione dalle sovratensioni, si concentra sulla soppressione dell'energia impulsiva a bassa frequenza, bloccando la componente continua e dissipando le cariche statiche. In combinazione con una messa a terra di alta qualità, può costituire una parte efficace della protezione di una stazione radio amatoriale operante nelle bande HF e 6 m.
Video di YouTube
Il seguente video illustra i principi di protezione delle linee coassiali dagli effetti degli impulsi dei fulmini e rappresenta un valido complemento al tema della protezione dalle sovratensioni utilizzata nella pratica radioamatoriale.
https://www.youtube.com/watch?v=7PXBHwbrEWM
Conclusione
Sebbene nessun dispositivo di protezione dalle sovratensioni possa garantire la sopravvivenza delle apparecchiature in caso di fulmine diretto, un sistema di messa a terra progettato correttamente e una protezione coassiale di alta qualità riducono significativamente il rischio di danni alle apparecchiature. ACOM L-PROT 2000 è progettato specificamente per applicazioni radioamatoriali HF fino a 54 MHz e il suo design rappresenta un'interessante alternativa ai tradizionali dispositivi di protezione dalle sovratensioni coassiali.