Rubber ducky antenna: differenze tra le versioni

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[[File:RDuckyAntenna.jpg|thumb|upright|Una rubber ducky antenna su un ricetrasmettitore]]
 
La '''rubber ducky antenna''', il cui nome in [[Lingua inglese|inglese]] si traduce in senso letterale come ''antenna a paperella di gomma'', in [[Lingua italiana|italiano]] spesso impropriamente chiamata ''antenna in gomma'', è un'[[antenna a monopolo]] [[Antenna elettricamente piccola|elettricamente corta]] che, in qualche modo, funziona come un'[[antenna a stilo]] caricata alla base. È costituita da un filo a forma di un'[[Elica (geometria)|elica]] stretta, come una molla, sigillato in un rivestimento in gomma o plastica per proteggere l'antenna.<ref name="Firebug">{{citecita web|cognome= Johnson|nome=Richard B.|titolo=Rubber Ducky Antenna|opera=Abominable Firebug|anno=2006| url = http://www.abominablefirebug.com/RDuckey.html}}</ref> La rubber ducky antenna rappresenta una forma di [[antenna elicoidale]] in modo normale.
| last = Johnson
| first = Richard B.
| title = Rubber Ducky Antenna
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}}.</ref> La rubber ducky antenna rappresenta una forma di [[antenna elicoidale]] in modo normale.
 
Le antenne elettricamente corte come la rubber ducky vengono utilizzate nelle apparecchiature radio portatili palmari alle frequenze delle [[Very high frequency|VHF]] e delle [[Ultrahigh frequency|UHF]] al posto dell'[[antenna a stilo]] da un quarto di [[lunghezza d'onda]], che è scomodamente lunga e ingombrante a queste frequenze. Molti anni dopo la sua invenzione nel 1958, la rubber ducky antenna è diventata l'antenna di prima scelta per molti dispositivi [[Radio (elettronica)|radio]] portatili, tra cui [[walkie-talkie]] e altri [[Ricetrasmettitore|ricetrasmettitori]] portatili, [[Ricevitore scanner|scanner]] e altri dispositivi quando la sicurezza e la robustezza hanno la precedenza sulle prestazioni elettromagnetiche. La rubber ducky antenna è abbastanza flessibile, il che la rende più adatta per le operazioni in portatile, specialmente se indossata sulla cintura, rispetto alle precedenti antenne telescopiche rigide.
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Circolano due voci che collegherebbero la denominazione dell'antenna con la famiglia [[John Fitzgerald Kennedy|Kennedy]].<ref name="Firebug" /> Nei primi [[Anni 1960|anni '60]] la rubber ducky divenne l'antenna di prima scelta per i ricetrasmettitori [[walkie-talkie]] personali utilizzati dalla polizia e dai servizi di sicurezza, compreso lo [[United States Secret Service|U.S. Secret Service]] che protegge il Presidente degli Stati Uniti. Secondo una voce, la giovane [[Caroline Kennedy]], figlia del Presidente [[John F. Kennedy]], diede il mome al dispositivo flessibile quando ne indicò uno sul ricetrasmettitore di un agente e disse: "rubber ducky". D'altra parte, il Dr. Thomas A. Clark, un ricercatore senior presso la [[NASA]], ha affermato di averlo denominato così dopo aver ascoltato una delle commedie di [[Vaughn Meader]] sulla famiglia Kennedy.
 
Un nome alternativo è basato sul formato a [[Stub (elettronica)|stub]] corto: "stubby antenna".<ref>{{citecita web |url=http://www.stubbyantenna.com/ |titletitolo=Buy the coolest short stubby antenna for your car |publishereditore=Stubby Antenna |access-dateaccesso=2014-06-24 giugno 2014 |dataarchivio=1 luglio 2014 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20140701185259/http://www.stubbyantenna.com/ |urlmorto=sì }}</ref><ref>{{citecita web |url=http://www.motorola.com/Business/US-EN/Business+Product+and+Services/Accessories/Two-Way+Radio+Accessories/Antennas+and+Antenna+Accessories/Portable+Radio+Antennas/PMAE4002 |titletitolo=PMAE4002 – Motorola Solutions USA |publishereditore=Motorola.com |access-dateaccesso=24 giugno 2014 |dataarchivio=23 ottobre 2012 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20121023094323/http://www.motorola.com/Business/US-06EN/Business+Product+and+Services/Accessories/Two-24Way+Radio+Accessories/Antennas+and+Antenna+Accessories/Portable+Radio+Antennas/PMAE4002 |urlmorto=sì }}</ref><ref>{{citecita web |url=https://www.google.com.au/search?q=stubby+antenna&hl=en&safe=off&rls=com.microsoft:en-au&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=LWpFUffFA5CaiAe9roCoBg&ved=0CJEBELAE&biw=1280&bih=842&sei=TmpFUaubIeSuiQfKhoHYCA |title titolo= stubby antenna - Google Search}}</ref>
 
== Descrizione ==
Prima della rubber ducky, le antenne sulle radio portatili, solitamente, erano costituite da [[Antenna a stilo|antenne a stilo]] [[Antenna a monopolo|da un quarto d'onda]], stili la cui lunghezza era pari a un quarto della [[lunghezza d'onda]] delle onde radio utilizzate.<ref name="Firebug" /> Nella banda delle [[Very high frequency|VHF]] dove esse trovavano impiego, queste antenne erano lunghe mezzo metro o un metro, il che le rendeva ingombranti. Venivano spesso realizzate con tubi telescopici che potevano essere ritratti quando non erano in uso. Per rendere le antenne più compatte, cominciarono ad essere utilizzate antenne [[Antenna elettricamente piccola|elettricamente corte]], di lunghezza minore di un quarto di lunghezza d'onda. Le antenne elettricamente corte presentano una considerevole [[reattanza]] capacitiva, dunque, per renderle [[Risonanza (fisica)|risonanti]] alla frequenza operativa, viene aggiunto un [[induttore]] ([[bobina di carico]]) in [[Circuiti in serie e in parallelo|serie]] con l'antenna. Le antenne che hanno questi induttori incorporati nelle loro basi sono chiamate [[Antenna a stilo|antenne a stilo]] caricate alla base.
 
La rubber ducky è come un'antenna da un quarto d'onda ma elettricamente corta in cui l'induttore, invece di trovarsi alla base, è integrato nell'antenna stessa. L'antenna è costituita da una stretta [[Elica (geometria)|elica]] di filo simile a una molla, che funge da induttore come richiesto. Il filo elastico è flessibile, il che lo rende meno soggetto a danni rispetto a un'antenna rigida. L'antenna a forma di molla è, inoltre, racchiusa in un rivestimento in plastica o gomma che la protegge. Il nome tecnico per questo tipo di antenna è [[Antenna elicoidale|antenna elicoidale in modo normale]].<ref name="Fujimoto">{{citeCita booklibro|cognome= Fujimoto|nome=Kyōhei|titolo=Mobile antenna systems handbook, 2nd Ed.| editore = Artech House|anno=2001|p=419| url = https://books.google.com/books?id=g9DvoOdAQIsC&pg=PA419| isbn = 1-58053-007-9}}</ref> Le antenne rubber ducky tipicamente hanno una lunghezza compresa tra 4% e il 15% della lunghezza d'onda;<ref name="Fujimoto" /> cioè tra il 16% e il 60% della lunghezza di un'antenna a stilo standard da un quarto d'onda.
| last = Fujimoto
| first = Kyōhei
| title = Mobile antenna systems handbook, 2nd Ed.
| publisher = Artech House
| year = 2001
| page = 419
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[[File:UHF CB with rubber ducky exposed.jpg|thumb|Gomma protettiva rimossa dall'antenna su un ricetrasmettitore per la [[banda cittadina in UHF]]. L'intera lunghezza viene utilizzata come [[bobina di carico]] alla base.]]
 
== Apertura efficace ==
Poiché la lunghezza di questa antenna è significativamente inferiore a una lunghezza d'onda, l'[[Apertura (antenna)|apertura]] efficace, se efficiente al 100%, sarebbe approssimativamente:<ref name="Kraus">{{cite bookCita libro|authorautore=Kraus, John D.|titletitolo=Antennas|publisherurl=https://archive.org/details/dli.ernet.18930|editore=McGraw-Hill|yearanno=1950}} Chapter 3, The antenna as an aperture, p. 30.</ref>
 
Poiché la lunghezza di questa antenna è significativamente inferiore a una lunghezza d'onda, l'[[Apertura (antenna)|apertura]] efficace, se efficiente al 100%, sarebbe approssimativamente:<ref name="Kraus">{{cite book |author=Kraus, John D.|title=Antennas|publisher=McGraw-Hill|year=1950}} Chapter 3, The antenna as an aperture, p. 30.</ref>
 
:<math>A_e = \frac{3 \lambda ^2 }{8 \pi} </math>
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Le antenne rubber ducky presentano un [[Antenna|guadagno]] inferiore rispetto a un'antenna con estensione completa da un quarto d'onda, riducendo la portata della radio. Tipicamente, vengono utilizzate con le ricetrasmittenti a corto raggio dove la portata massima non è un requisito. La loro progettazione si basa su un compromesso tra il guadagno dell'antenna e le piccole dimensioni. Sono difficili da caratterizzare elettricamente perché la distribuzione della corrente lungo l'elemento non è [[Onda sinusoidale|sinusoidale]] come nel caso di un'antenna lineare sottile.
 
Così come altri monopoli corti caricati induttivamente, le antenne rubber ducky presentano un elevato [[Fattore di merito|fattore Q]] e quindi una piccola [[larghezza di banda]]. Ciò significa che, quando la frequenza si discosta dalla frequenza centrale per cui è progettata delll'antenna, il suo [[Rapporto di onda stazionaria|ROS]] aumenta e quindi la sua efficienza diminuisce rapidamente. Questo tipo di antenna viene spesso utilizzato su un'ampia gamma di frequenze, peper esempio 100–500&nbsp;MHz, e su questa gamma le sue prestazioni sono scarse, ma in molte applicazioni radio mobili c'è una potenza del segnale in eccesso sufficiente per superare eventuali carenze nell'antenna.
 
== Regole di progettazione ==
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* Al contrario, se le spire della molla sono strette, rispetto alla lunghezza della serie, l'antenna risultante avrà la massima larghezza di banda possibile.
* Se l'antenna è risonante e la molla ha un diametro ampio, l'impedenza sarà ben al di sotto di 50&nbsp;[[ohm|Ω]], tendendo a 0&nbsp;Ω con induttori molto ampi poiché la struttura inizia ad assomigliare a un circuito accordato in serie con una piccola [[Antenna|resistenza di radiazione]].
* Se l'antenna è risonante e la molla ha un diametro piccolo, l'[[impedenza]] aumenterà tendendoverso ai 70&nbsp;Ω.
 
Da queste regole si può dedurre che è possibile progettare una rubber ducky antenna che presenti un'impedenza pari a circa 50&nbsp;Ω al suo punto di alimentazione, ma potrebbe essere necessario un compromesso sulla larghezza di banda. Le moderne antenne rubber ducky, come quelle utilizzate con i telefoni cellulari, hanno una forma a tronco di cono, cioè sono si restringono all'estremità, in modo tale che sono necessari pochi compromessi in termini di prestazioni.
 
== Varianti ==
Alcune antenne rubber ducky sono progettate in modo abbastanza diverso rispetto alallo modelloschema originale. OneUn typetipo usesutilizza auna springmolla onlysolo forcome supportsupporto. La molla è elettricamente in corto. L'antenna è quindi elettricamente un'antenna ad elemento lineare. Alcune altre antenne rubber ducky utilizzano una molla di materiale non conduttoreconduttivo come supporto e comprendono un'antenna collineare. Tali antenne sono ancora chiamate antenne rubber ducky, anche se funzionano in modo abbastanza diverso (e spesso meglio) rispetto all'antenna originale a forma di molla.
 
== Note ==
<references/>
 
== Voci correlate ==
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* [[Antenna a monopolo]]
* [[Radiantismo]]
 
== Note ==
<references/>
 
{{Antenne}}
 
{{portale|elettronicaelettrotecnica|scienza e tecnica}}
 
[[Categoria:Tipi di antenna]]