Pick up RF per la commutazione di relè

Succede a volte di avere un problema da risolvere, che gira e rigira per la testa senza trovare una buona soluzione... E capita anche che la soluzione arrivi guardando qualcosa che suggerisce la soluzione, e che quella sia proprio quella giusta!
Il grosso lavoro svolto per costruire il Lineare con Arduino rischiava di essere compleamente vanificato dal problema del disadattamento del circuito di ingresso del lineare (ricordate il mio post dopo i test di integrazione finali) che presentava un ROS inaccettabile all'RTX.
Ora è risolto! Ed'è una soluzione molto istruttiva tecnicamente...

Il problema dell'alto ROS in ingresso era nato da un'ingenuità progettuale quando realizzai il detector RF per la commutazione.
Come mostrato qui sotto la prima soluzione prevedeva un induttanza in aria (rame avvolto su 5mm) direttamente collegata sul polo caldo in ingresso.

La prima sulozione di derector RF, non corretta

La mia idea (sbagliata) era che la reattanza fosse sufficientemente alta da non influenzare l'impedenza di 50 ohm della linea. E purtroppo non era così. Probabilmente la costruzione dell'induttanza dava invece luogo ad interazioni e effetti capacitivi che alteravano sensibilmente la reattanza col risultato di creare un forte disadattamento sul connettore di ingresso.

Era quindi necessario eliminare il contatto fisico tra il circuito rivelatore e la linea di ingresso. Sì, ma come??
Non era certo facile cambiare a questo punto dato che le paretine di rame dello schermo RF erano ormai saldate ed incollate al frontale della scatola (altro errore: mai costruire contenitori inaccessibili alla manutenzione!!). Inoltre il contenitore dei circuiti di commutazione era ormai tutto allocato dai vari circuiti, per cui pur potendo togliere il lo schermo RF ed il detector, non ci sarebbe stato molto spazio per un'altra soluzione più ingombrante.
E poi: quale altra soluzione??

Qualcosa mi diceva che l'accoppiamento doveva essere induttivo ma non riuscivo a capire come: una stripline in parallelo al cavo RF sarebbe stata complicata (per il mio tempo a disposizione...) e avrebbe necessitato di un'amplificazione per commutare il transistor in saturazione.

In realtà avevo messo da parte il problema. Tuttavia, quando il per il contest Veneto del mese scorso mi sono ricordato di non poter usare il Lineare con Arduino proprio per questo problema, allora ho ripreso la ricerca di una soluzione, senza per altro riuscirci per settimane. Finchè...

Sabato scorso ho passato qualche ora a fare QSO liberi usando il mio dipolo da balcone con accordatore e FT-897. Sospettando che l'accordatore non funzionasse bene, l'ho aperto (...ah, santa possibilità di aprire gli apparecchi...) ed ho dato un'occhiata a come era costruito.
Mi ha incuriosito la soluzione usata dai costruttori per realizzare il ros-wattmetro: il polo caldo della linea RF era un filo di rame placcato che attraversava il centro di una ferrite toroidale avvolta con delle spire di rame smaltato molto sottile: la ferrite capta la RF indotta dalla linea e la trasforma in corrente sull'avvolgimento di rame smaltato.

Quella vista ha attivato qualcosa nella mia testa... Perchè non fare la stessa cosa per il lineare ?

Allora ho scollegato l'induttanza lineare dal polo caldo del lineare ed anche dalla saldatura sullo schermo di rame, ho recuperato il filo smaltato e l'ho riutilizzato stavolta avvolgendolo 24 volte intorno ad un chiodino da 1 mm. Infine ho curvato l'avvolgimento per ottenere un toroide interrotto alle estremità (vedi la figura in testa a questo post). L'idea era che il toroide avrebbe captato la RF della linea e avrebbe dovuto generare una tensione suffuciente a saturare il transistor di commutazione.

Una volta costruita la bobina, ho dovuto eseguire un montaggio in spazio ristretto all'interno dello schermo RF di rame. Nonostante lo spazio ridotto devo dire il montaggio è venuto abbastanza bene (per chi non è troppo pignolo... HI).

La bobina toroidale montata dentro lo schermo RF

Si può nitare la bobina collegata da un lato a massa e dall'altro al positivo del diodo 1N4148. Il resto del circuito è identico a prima.

Ho deciso di procedere direttamente al montaggio per due motivi:
- perchè sentivo che in qualche modo avrebbe funzionato
- l'unica incognita era quanta tensione avrebbe tirato fuori il rivelatore. Sarebbe servito qualche test prima, ma questo lineare è così amatoriale da poterlo considerare esso stesso un test, :-).

A montaggio ultimato il tutto sembrava abbastanza promettente.

E potete immaginare che gioia quando i relè del lineare hanno commutato al primo tentativo!!

Questa modifica è una vera e propria lezione di fisica e di elettrotecnica.

Resta da capire quanta tensione va effettivamente verso la base del transistor... Se fosse eccessiva potrebbe danneggiare la resistenza ed il condensatore all'interno del detector. In questo caso andrebbero ridotte le spire dell'induttanza in aria.

E' un test che farò, ma per ora sono contento di aver trovato una soluzione facendo funzionare occhi, cervello e mani.