Un mito della Banda Cittadina degli anni '70

Ci sono accessori che, negli anni, hanno saputo ritagliarsi uno spazio sul mercato, nelle stazioni e nell'immaginario collettivo di tanti appassionati. E, devo proprio dirlo, non sono in tanti ad esserci riusciti.

Tra questi accessori c'è un'antenna... Ma non una antenna qualsiasi: una di quelle la cui forma caratteristica e l'aura di mistero intorno ad essa ne hanno creato un mito, e, probabilmente, anche molti di voi ne avranno sentito parlare o l'avranno addirittura usata. E, ancor più interessante, questa non è un'antenna per radioamatori ma una per la banda cadetta: la banda CB in 27 Mhz e l'antenna è la famosissima Skylab!

Tecnica, storia e funzionamento in banda 27 MHz

Il panorama delle telecomunicazioni civili in Italia, durante l'ultimo scorcio del ventesimo secolo, a partire dagli anni settanta, ha vissuto un fermento tecnologico e sociale senza precedenti, di cui il mondo della Banda Cittadina, o CB (da «Citizen Band»), ha rappresentato la punta di diamante ed il motore propulsivo di una vera e propria rivoluzione culturale.

In questo contesto di esplosione della comunicazione di massa, dove per la prima volta, la persona comune poteva interagire a distanza senza la mediazione di infrastrutture statali o commerciali, la ditta emiliana CTE, ha saputo ritagliarsi un ruolo di primo piano, diventando un punto di riferimento non solo nazionale ma addirittura europeo per la progettazione e la commercializzazione di prodotti di qualità.

Tra i numerosi prodotti che hanno segnato quell'epoca d'oro, l'antenna Skylab emerge come elemento particolarmente interessante, non solo per la sua straordinaria diffusione commerciale e per la longevità che, ancora oggi, la vede protagonista sui tetti di molti appassionati, ma anche per le peculiari scelte progettuali che l'hanno distinta nettamente dai modelli concorrenti del periodo.

Lanciata sul mercato italiano alla metà degli anni settanta, la Skylab si presentava come una soluzione a un quarto d'onda per la banda dei 27 MHz, promettendo prestazioni elevate ad un costo contenuto, ma portando con sé alcune criticità intrinseche legate alla gestione dei carichi elettrostatici, un problema che il progetto originale cercò di mitigare attraverso l'introduzione dei celebri, quanto discussi, «radialini antidisturbo» posizionati in modo inusuale sul radiatore principale.

La storia della CTE si intreccia profondamente con lo sviluppo industriale dell'area emiliana, un'area che, tra gli anni settanta e ottanta, ha visto fiorire molte di aziende specializzate in elettronica di consumo, componentistica ed accessori per radiocomunicazioni.

L'azienda comprese rapidamente il potenziale del mercato CB, che, in quegli anni, stava vivendo una transizione fondamentale: da attività semiclandestina, spesso ai limiti della legalità a causa di normative estremamente rigide, a fenomeno di costume legalizzato e regolamentato che avrebbe portato milioni di italiani a installare una stazione radio nella propria casa o sulla propria automobile.

Ed è proprio nel settore delle stazioni base che la Skylab ha rappresentato un caso davvero unico, posizionandosi come un'antenna popolare nel senso più nobile del termine, ovvero uno strumento accessibile a tutti ma, al tempo stesso, capace di garantire collegamenti a lunga distanza, o DX, grazie a un diagramma di radiazione ottimizzato per sfruttare al meglio la propagazione ed una facilità di montaggio che la rendeva ideale anche per chi stava cominciando.

Una classica antenna Ground Plane...

Dal punto di vista tecnico, la Skylab è concepita come una classica antenna Ground Plane, ma con una struttura meccanica e una configurazione degli elementi che richiamava il progetto della celebre Starduster M400 americana, prodotta originariamente dalla Antenna Specialists. La versione italiana proposta dalla CTE, presentava la stessa configurazione elettrica ad un quarto d'onda, e, ovviamente, con la stessa «presenza fisica» imponente caratterizzata da una lunghezza complessiva di circa cinque metri e mezzo. Pertanto, la Skylab, utilizzava una configurazione che non solo raggiungeva la risonanza desiderata ma ne ottimizzava impedenza e guadagno, cercando di emulare il comportamento di antenne elettricamente più lunghe (ad esempio le 5/8 che, però, non erano contemplate dalla normativa) attraverso un sistema di contrappeso particolarmente efficace costituito dai tre radiali molto inclinati verso il basso alla base del radiatore.

Caratteristiche tecniche e analisi del progetto

L'analisi dei dati tecnici della Skylab rivela una progettazione mirata alla massima efficienza in un intervallo di frequenza specifico, quello che va dai 26 ai 28 MHz, pur rimanendo sintonizzabile, attraverso la regolazione telescopica degli elementi, fino ai 30 MHz coprendo, in questo modo, anche la banda radioamatoriale dei 10 metri. Personalmente, ne ho anche allungato gli elementi, raggiungendo un accordo anche sulle bande dei 12 e dei 15 metri: ma qui l'antenna diventa molto lunga e il vento può facilmente danneggiarla.

Uno degli aspetti più rilevanti della sua costruzione era l'impiego di alluminio «anticorodal conificato». Questa scelta non era puramente estetica: l'alluminio anticorodal offre un eccellente compromesso tra conducibilità elettrica e resistenza meccanica alla corrosione e agli agenti atmosferici. La «conificatura» degli elementi, ovvero il passaggio graduale da diametri maggiori alla base a diametri minori alla fine degli elementi, permetteva all'antenna di flettere in modo elastico sotto la spinta del vento, garantendo la resistenza anche in presenza di raffiche superiori ai 100 km/h. Purtroppo, però, la presenza di una strozzatura alla base del radiatore, fatta per connetterlo al pezzo in ottone che faceva da contatto con il centrale del connettore, ne indeboliva la struttura e non era un caso isolato vedere la Skylab «evirata» del radiatore centrale...

La connessione elettrica del sistema era garantita da un connettore di tipo SO-239 posizionato alla base, all'interno di un blocco di supporto realizzato in fusione di alluminio e progettato per assicurare una tenuta stagna alla connessione e prevenire l'ossidazione del conduttore centrale del cavo coassiale. Inoltre l'antenna era coassiale al palo di supporto: questo particolare introduceva la difficoltà di far passare il cavo attraverso il palo e favoriva il sorgere di soluzioni spesso molto fantasiose...

Nonostante queste doti meccaniche fossero il risultato di scelte di qualità, il progetto originale della Skylab portava con sé una caratteristica elettrica che è stata oggetto di infinite discussioni: l'antenna non era cortocircuitata in corrente continua. Questo significa che, dal punto di vista elettrico, il radiatore è completamente isolato dal piano di massa, comportandosi come l'armatura di un condensatore immersa nell'atmosfera. Questa condizione di isolamento è la causa principale del grande difetto della Skylab: la sua capacità di accumulare cariche elettrostatiche di valori anche molto elevati!

La fisica dell'elettricità statica nelle antenne verticali

Il fenomeno dell'accumulo di elettricità statica su una struttura metallica isolata ed elevata rispetto al suolo è un processo fisico inevitabile e spesso sottovalutato, le cui conseguenze possono variare dal semplice fastidio sui segnali ricevuti sino alla distruzione irreversibile di finali ed altri componenti delle nostre radio. Quando l'aria, carica di particelle ionizzate, scorre velocemente sulla superficie dell'alluminio, si verifica un trasferimento di elettroni per attrito, noto come «effetto triboelettrico».

In talune condizioni atmosferiche, specie durante il passaggio di nubi temporalesche cariche (anche senza che si verifichi una fulminazione diretta), l'antenna non cortocircuitata inizia ad accumulare un potenziale elettrico rispetto alla terra che può crescere rapidamente fino a raggiungere valori di migliaia di volt.

Al contrario, in un'antenna cortocircuitata alla base, come le celebri «Mantova 1» della Sigma o le moderne antenne dotate di una bobina di adattamento collegata a massa, queste cariche fluiscono istantaneamente verso terra, mantenendo lo stilo radiatore a potenziale zero.

Nelle antenne non cortocircuitate, il fenomeno si manifesta con un fortissimo aumento del rumore di fondo, un crepitio costante o un fruscio simile alla pioggia che oscura completamente i segnali radio più deboli, rendendo la stazione praticamente «sorda» proprio nei momenti in cui la propagazione atmosferica potrebbe essere più interessante.

Per mitigare questo problema senza dover stravolgere il progetto semplice ed economico del quarto d'onda, furono introdotti sulla Skylab i famosi tre «radialini antidisturbo» posizionati oltre la metà del radiatore, prima della punta. Questi piccoli elementi metallici, lunghi una ventina di centimetri e orientati verso il basso, hanno generato per decenni un dibattito acceso tra chi li considerava una trovata di marketing e chi ne riconosceva il valore tecnico.

Per comprendere la loro reale utilità, è necessario analizzare il concetto fisico dello scaricatore di corona o del «dissipatore statico».

I Radialini Antidisturbo: scienza o marketing?

Pertanto, l'inserimento di punte o elementi radiali sulla sommità di una struttura metallica sfrutta un principio noto come «potere disperdente delle punte». In elettrostatica, la densità di carica e il campo elettrico risultante sono inversamente proporzionali al raggio di curvatura della superficie: per questo motivo, su una punta molto sottile, il campo elettrico diventa molto intenso.

I radialini della Skylab agiscono esattamente come i dissipatori di statica installati sulle ali e sulla coda degli aeroplani (gli «static wicks», cioè i piccoli fili che sporgono dal bordo dell'ala). Invece di permettere alla carica di accumularsi fino a un livello critico che provocherebbe una scarica violenta e rumorosa verso l'interno della radio, i radialini favoriscono una perdita continua e controllata di cariche verso l'aria circostante. Questo meccanismo aiuta a mantenere il potenziale statico dell'antenna al di sotto della soglia di innesco dei disturbi più gravi, riducendo sensibilmente il rumore impulsivo durante i temporali o le giornate di vento secco.

A questo punto, l'affermazione che si tratti di una pura trovata commerciale diventa superficiale: i radialini hanno una funzione fisica ben precisa e documentata nel campo dell'ingegneria delle alte tensioni e dell'aeronautica.

Tuttavia, l'aspetto commerciale ha giocato un ruolo innegabile nella presentazione del prodotto. Gli anni settanta erano un periodo in cui l'estetica delle antenne influenzava pesantemente le scelte d'acquisto. Un'antenna dotata di elementi supplementari in punta appariva immediatamente più tecnologica, più completa e, magari, anche più «performante» agli occhi di un utente che associava la complessità visiva alla qualità tecnica.

E la CTE fu abilissima a cavalcare questa percezione, battezzando, qualche anno dopo, questi componenti proprio come «radialini antidisturbo» e presentandoli come una soluzione esclusiva che differenziava la Skylab dalle comuni Ground Plane prodotte da altri marchi. È quindi ragionevole concludere che i radialini fossero un esempio magistrale di design funzionale: una soluzione tecnica reale a un problema fisico concreto, confezionata in modo da diventare un potente simbolo distintivo nel marketing dell'epoca.

Tuttavia, la domanda che personalmente mi faccio è se ha un senso aggiungere questi «radialini» ad una qualsiasi verticale, magari cortocircuitata ed anche per altre bande rispetto alla 27 MHz per cui era progettata la Skylab... magari orientandoli verso l'alto come vere «punte disperdenti»: in questo caso c'è sempre il dubbio che possano fare da «cappello capacitivo» o se possano aggiungere risonanze parassite all'antenna...

In conclusione

Analizzando complessivamente la storia e le caratteristiche dell'antenna Skylab, emerge il ritratto di un prodotto che ha saputo interpretare perfettamente le esigenze di un'epoca, seppur con i suoi limiti.

La CTE, attraverso la sua antenna Skylab, ha lasciato un'impronta indelebile nella storia delle comunicazioni CB italiane. L'antenna non è stata solo un pezzo di alluminio montato su un tetto, ma un ponte che ha unito persone in un'epoca in cui la rete internet era ancora un concetto da fantascienza. La sua eredità vive ancora oggi e, in definitiva, la Skylab rimane un esempio magistrale di come l'ingegneria possa incontrare il mercato, risolvendo problemi complessi con soluzioni semplici, eleganti e tremendamente efficaci...

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