Questo articolo è rivolto a tutti quei radioamatori che vorrebbero sperimentare un'antenna semplice ed efficace senza cimentarsi in costruzioni difficoltose.
Sin dall'inizio ho cominciato con l'auto costruirmi dipoli per le varie bande e in particolare un dipolo rotativo bibanda per i 18 e 24 Mhz. Con il passare del tempo ho acquistato finalmente una tribanda Yagi 4 elementi per i 10-15-20 metri, certo una bella differenza dai dipoli... eppure continuavo a lavorare anche sui 18Mhz. In questa banda ci sono delle aperture molto interessanti, anche se per poche ore si possono tranquillamente fare DX.
I segnali ricevuti con il dipolo sono sempre deboli, così ho cercato di migliorare il sistema d'antenna costruendone una che avesse un certo guadagno rispetto al dipolo. Ho pensato subito ad una Yagi ma ho valutato anche altre possibilità. Ho girato a lungo tra le pagine di Internet cercandone una che facesse al caso mio, ma non sono riuscito a trovare progetti già pronti o descrizioni complete di formule e spiegazioni per poterla costruire, così ho deciso di partire da zero, acquistando libri di antenne e studiando attentamente le parti di mio interesse.

Teoria della Yagi in sintesi.
Molti avranno sicuramente costruito il classico dipolo, semplice, funzionale e veloce, ma perchè non aumentarne le prestazioni con una semplice operazione? E' sufficiente aggiungere a questo dipolo uno o più elementi, detti “parassiti”, paralleli e ad una certa distanza per avere un guadagno di circa 5dB. Un tale guadagno significa che se applico una potenza di 100W all'ingresso di quest’antenna è come se usassi un amplificatore lineare con una potenza di oltre 300W all'ingresso di un dipolo per avere lo stesso risultato in trasmissione, ma la direttiva guadagna anche in ricezione, quindi come si può facilmente dedurre, è sufficiente apportare piccole modifiche al sistema d'antenna per ricavarne grandi vantaggi.
Tornando agli elementi parassiti, se sono più lunghi rispetto al dipolo fungono da “riflettori” (di solito se ne usa uno solo), mentre se sono più corti fungono da “direttori”. Come sappiamo il dipolo irradia il segnale in due direzioni perpendicolare al dipolo stesso. Il riflettore viene visto dal dipolo come uno specchio, quindi il segnale irradiato da questo lato, viene riflesso e rinviato dall'altra parte sommandosi al segnale già irradiato dalla parte opposta. Il direttore viene visto come una lente, il segnale irradiato da questo lato, viene quindi “ingrandito”. La combinazione di queste due situazioni forma un'antenna veramente performante.
Il punto fondamentale è la spaziatura tra il dipolo e gli elementi parassiti, infatti questa misura va a variare le caratteristiche dell'antenna e in particolare il guadagno e l'impedenza che purtroppo sono inversamente proporzionali, quindi se scegliamo un alto guadagno avremo una bassa impedenza tanto da doverla adattare alla linea d'alimentazione.
L'antenna che vado a descrivere è una 2 elementi calcolata per la frequenza di centro banda 18.100Mhz, mono banda e full-size, così da non inserire bobine di carico che solo per costruirle ci vorrebbero degli strumenti adatti e comunque anche senza strumenti, ne sarebbe complicata la taratura e non sarebbe più una “semplicissima antenna”.
Scegliendo come elemento parassita il direttore, ho scelto anche una spaziatura tale che l'antenna possa lavorare al massimo del guadagno, che per una 2 elementi è appunto di circa 5dB rispetto al singolo dipolo, a scapito dell'impedenza che è di circa 15 ohm, ma per l'adattamento vedremo in seguito. Potevo scegliere di avere un'impedenza prossima ai 50 ohm così da adattare più facilmente l'antenna alla linea d'alimentazione, ma avrebbe guadagnato solo 0,5dB.
Questi dati si possono ricavare da dei grafici che si trovano su molti libri che parlano d'antenne tipo Yagi, infatti, ognuno può scegliere di far lavorare l'antenna come meglio vuole ma visto che a me interessava il massimo guadagno, ho voluto sintetizzare la descrizione inserendo solo il necessario.
Scegliendo una spaziatura tra dipolo e direttore di 0,1 lambda (lunghezza d'onda) si ha il massimo del guadagno. Se sceglievo di inserire il riflettore invece del direttore, la spaziatura sarebbe stata di 0,2 lambda, esattamente il doppio, quindi un'antenna più grande; ecco il motivo della scelta del direttore al posto del riflettore.

Calcolo e costruzione.
Si parte nel calcolare la lunghezza d'onda della frequenza (centro banda) su quale far lavorare l'antenna:

lambda(metri) = 300 / Mhz nel nostro caso 300 : 18,100 = 16,57m

quindi la spaziatura tra direttore e dipolo sarà di 0,1 x 16,57 = 1,66m
il dipolo (detto anche radiatore) 147 : 18,100 = 8,12m
per il direttore si usa la formula 139 : 18,100 = 7,68m

In Fig.1 è riportato lo schema completo dell'antenna con le relative misure che sono tutte in centimetri, sono stati usati dei tubi in alluminio anodizzato vario diametro e spessore 2mm. Per il boom (tubo sul quale sono montati il direttore e il radiatore) ho usato un quadrato 3x3cm che avevo in casa, ma si può usare qualsiasi altro supporto, l'importante è rispettare la spaziatura. I tubi da 2,5cm entrano su quelli da 3cm per 30cm, quelli da 2cm entrano su quelli da 2,5cm per la lunghezza opportuna in modo da lasciare all'esterno la misura indicata. Nella parte che entra dentro il tubo è meglio metterci un po' d'olio in modo da diminuire al massimo l'attrito che ci sarà tra i tubi, così da permettere un'agevole taratura.
Come detto prima, bisogna adattare l'impedenza di 15ohm circa ai 50ohm della linea, per fare ciò ho scelto il sistema “gamma match”, ma si può adattare anche con altri sistemi. Ho scelto il “gamma match” perchè è semplice da costruire, si collega al centro dell'elemento radiatore senza spezzare il dipolo in due così da avere una maggiore robustezza, ed infine, converte un segnale bilanciato in uno sbilanciato così da evitare l'uso di un balun. Come si vede sempre nella fig.1, è importante collegare la calza della linea d'alimentazione esattamente al centro dell'elemento radiatore e il centrale ad un tubo d'alluminio di lunghezza calcolata ( (30.000:MHZ):16= Lungh. in cm ) cortocircuitato da un ponticello mobile, il quale serve per la taratura. Se il tubo ha diametro uguale al radiatore, si può collocarlo a 5-10cm di distanza, se è minore, il rapporto d'impedenza aumenta al variare della spaziatura (come avviene nel folded-dipolo).
Ognuno può decidere di assemblare i pezzi come vuole l'importante è ovviamente rispettare le misure, per gli elementi io ho adottato il sistema che si vede in fig.2, dei ferma tubi fatti in ferro (purtroppo); in fig.3 si vede in particolare come ho collegato la linea all'antenna, utilizzando una scatola per impianti elettrici da esterno e montando tramite una squadretta di ferro zincato il PL. Infatti, la squadretta, tramite un bullone passante per l'elemento radiatore, è collegata al centro. Il polo centrale invece è collegato con un faston all'elemento del gamma match.

Taratura.
La taratura è stata eseguita montando l'antenna su un palo telescopico a 4m circa da terra. Per prima cosa bisogna verificare dove risuona l'antenna (minimo R.O.S.), nel mio caso risuonava più in su di frequenza quindi ho allungato gli elementi di circa 10cm per portarla a risuonare sull'intera banda, dopo di chè ho regolato il ponticello del gamma match fino ad arrivare ad un R.O.S. 1:1 su tutta la banda e oltre. Questa è la prima taratura perchè, quando si installerà sul tetto, potrà cambiare, nel mio caso è cambiato di poco aggiustando ancora le misure è ritornata in perfetta risonanza. Perdeteci pure del tempo per la taratura non accontentatevi di un R.O.S. accettabile visto che si può arrivare a 1:1 altrimenti almeno a 1:5.

Conclusione.
Nella fig.4 si possono vedere le caratteristiche teoriche dell'antenna dopo la simulazione al computer. Come si vede l'antenna per la sua semplicità ha un ottimo guadagno e da prove fatte, è notevolmente migliore del dipolo di prima.
Il dipolo e la Yagi sono diretti nella medesima direzione e collegati tramite un commutatore d'antenna, così da poter rendermi conto delle differenze. Tutti i segnali provenienti dalla direzione della Yagi sono di gran lunga superiori, da S0 passano a S5-6, mentre per i segnali che arrivano da dietro, sono più forti nel dipolo, questo dimostra che l'antenna ha anche una buona attenuazione avanti/retro che dovrebbe aggirarsi intorno ai 12-15dB. Anche se l'indicazione dello strumento del mio TS570D non è molto precisa, quello che però non si può contraddire è la qualità con cui si ascoltano le stazioni ricevute. Infatti, QSO con segnali dedoli, con una lieve difficoltà a capirsi, in direttiva i segnali vengono notevolmente amplificati da permettere QSO senza alcun problema (Senti file audio sotto, QSO con gli Stati Uniti).

In fig. 5 è visibile l'antenna finita.
Nella descrizione come molte volte accade di trovare, l'autore cerca di spiegare in modo più semplice e completo possibile senza tralasciare nulla ma, com'è capitato anche a me, non tutti riescono a capire perchè è stato dato qualcosa per scontato che per il lettore tanto scontato non era, è per questo che chiunque volesse scrivermi al mio indirizzo di posta elettronica iz3gak@alfa.it  per ulteriori delucidazioni, commenti o migliorie sarò a completa disposizione, anzi se ne costruite una scrivetemi per raccontarmi la vostra esperienza.
Buone costruzioni e buoni DX.