ANTENAS PARA BANDAS BAJAS
ANTENAS PARA RADIOAFICIONADOS- BANDAS BAJAS===========================================
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(Documento en caracteres ANSI WinLatin de Windows)
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ÍNDICE
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#01.- DIPOLO EN V INVERTIDA PARA 80 MTS.
#02.- ESQUEMA ANTENA DIPOLO G5RV DE 3,5 A 28 MHZ.
#03.- ANTENA MÓVIL BIBANDA 2 Y 40 MTS
#04.- LA ANTENA DDRR
#05.- ANTENA WINDOM ECONÓMICA
#06.- ANTENA PARA LAS BANDAS WARC DE 12 Y 17 METROS
#07.- ANTENA CORTA PARA ESPACIOS REDUCIDOS DE 40 Y 80 METROS
#08.- ANTENA PARA 40 Y 80 METROS
#09.- ANTENA DE HILO LARGO
#10.- ANTENA CÚBICA H.F. PARA BANDA DE 10 METROS)
#11.- SIMPLE VERTICAL 7 Mhz
#12.- YAGI 3 ELEMENTOS PARA 12 METROS
#13.- ANTENA VERTICAL 40,80 METROS
#14.- YAGIS BANDAS 10M, 2 Y 3 ELEMENTOS, 50 WATIOS
#15.- ANTENAS CORTAS PARA ESPACIOS LIMITADOS
#16.- ANTENA CORTA OMNIDIRECCIONAL PARA BANDA DE 80 METROS
#17.- ANTENA MONOBANDA BAZOOKA PARA HF (DIPOLO COAXIAL)
#18.- ANTENAS DIPOLO MULTIBANDA PARA BANDAS DE HF
#19.- ANTENA DOBLE DIPOLO DJ4BQ
#20.- ANTENA VERTICAL PARA 80 Y 40 METROS
#21.- LA ANTENA EWE PARA 80 Y 160 METROS
#22.- ANTENA COAXIAL EN L INVERTIDA PARA 160 METROS
#23.- LA ANTENA TVB (TERMINATED V BEAM)
#24.- ANTENA DCC REDUCIDA PARA 80 METROS
#25.- LA ANTENA DIPOLO COLINEAL MULTIBANDA W5GI
#26.- ANTENA PORTÁTIL PARA TRANSCEPTORES PORTÁTILES DE HF
#27.- BALUNES PARA HF PARA BAJAS POTENCIAS
#28.- ANTENAS DELTA LOOP PARA HF
#29.- BALUM DE MANGA COAXIAL
#30.- BALUN CHOQUE BOBINADO PARA HF
#31.- ADAPTADOR DE ANTENAS DE HF PARA AUTOMÓVIL
NOTAS SOBRE MEDIDAS INGLESAS
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Conversión de medidas inglesas a métricas, pueden aparecer documentos con medidas inglesas:
1 inch (1") = 2,54 cm (inch = "pulgada")
1 foot (1') = 30,48 cm (foot = "Pie")
Ejemplo: 42" * 2,54 cm = 106,7 cm
Nota: 1' = 12 " (1 pie = 12 pulgadas)
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#01.- DIPOLO EN V INVERTIDA PARA 80 MTS
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Es un dipolo para la banda de 80 mts con dos bobinas y colocado en V invertida. Lo único es que posee un ancho de banda muy estrecho, de unos 100 Khz, aunque con un buen acoplador no habrá problemas.
Características:
Longitud aprox.: 7,15 mts (por cada rama de la dipolo)
Mástil: 4 mts.
Alimentación: Cable coaxial de 52 ohm, se recomienda hacer un balum de
varias vueltas del cable coaxial en el punto de conexión a la antena.
Bobinas (L):
Tubo aislante de 22 mm. de diámetro (soporte).
Alambre de aluminio de 1'5 mm. Longitud 350 mm.
Número de vueltas por cada bobina es de 145.
6'55 m 0'6 m 0'6 m 6'55 m
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L 2'5 cm L
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#02.- ANTENA DIPOLO G5RV MULTIBANDA
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De todas las antenas sencilas que se pueden usar en estaciones de radioaficionados de HF, la dipolo G5RV es una de las mejores antenas. Presenta un buen compromiso entre rango de operación (es una antena multibanda) y calidad de señal.
La G5RV se llama así en honor a Louis Varney, G5RV, radioaficionado inglés que la diseñó originalmente como antena monobanda para trabajar en la banda de 14 Mhz (20 metros). Sin embargo, usando un sintonizador de antena, permite trabajar en otras bandas de radioaficionado, aunque con resultados inferiores que en la banda de 20 metros.
Consiste en un dipolo simple horizontal de tres medias longitudes de onda (o 1,5 longitudes de onda) en la banda de 14 MHz, alimentado por medio de una línea paralela abierta vertical ("línea escalera" o paralela de TV) de longitud fija, media onda en 20 metros. Esta línea paralela actúa de adaptador de impedancias en la banda de 20 metros, o de línea de acoplamiento en las demás bandas de trabajo que proporciona una baja impedancia en el extremo de la línea paralela, del orden de 50 a 80 ohmios, lo que permite la conexión de una línea coaxial de cualquier longitud y 50 (o 75) ohmios de impedancia hasta el transceptor, ya sea conectada directamente o a través de un balun (para simetrizar la conexión).
Esta antena permite operar en las bandas de radioaficionados de 10 a 80 (ó 160) metros con la ayuda moderada de un tuner (sintonizador).
Su rendimiento es óptimo en la banda de 20 m, para la cual Louis Varney la pensó. La elección de tres medias longitudes de onda a 20 metros para la longitud del dipolo tiene dos razones básicas: Por un lado proporciona a la antena un diagrama de radiación horizontal de cuatro lóbulos en cruz y con ganancia unidad, y por otro lado, el punto central de la dipolo es un punto de baja impedancia, lo que permite simplificar la conexión de la antena al equipo de radio. En este caso, la línea paralela de media onda a 20 metros que se conecta al punto de alimentación de la antena simplemente traslada la impedancia del punto de alimentación de la antena (punto central de ésta) al otro extremo de la línea, a la cual se conecta la línea coaxial (de baja impedancia) de cualquier longitud, hacia el equipo de radio.
En las demás bandas de HF su comportamiento es distinto y su rendimiento no es tan bueno como en 20 metros. Los diagramas de radiación cambian según la banda, así como la impedancia del punto de alimentación, y la línea paralela conectada al punto de alimentación de la antena actúa como adaptadora de impedancias y como sintonizadora de la antena, requiriéndose el uso de un tuner o sintonizador en el otro extremo de la línea paralela en la conexión a la línea coaxial de unión al equipo de radio.
De hecho la G5RV es una buena antena no sólo para el principiante, sino para cualquier radioaficionado que desee una antena multibanda de rendimiento medio.
Una multibanda es una antena sin la cual no debería estar una estación, y la G5RV proporciona una buena alternativa para aquellos que no deseen gastar mucho dinero en antenas verticales o dipolos multibandas con trampas sintonizadas.
CONSTRUCCIÓN
La G5RV tiene dos versiones: la versión de 10 a 40 metros y la versión de 10 a 80 metros. La primera puede ser una alternativa viable para aquellos que no poseen estructuras de soporte altas (superiores a 6 metros), y la segunda para aquellos que poseen una torre o un árbol de buen tamaño. También existe una versión que cubre las bandas de 1,8 a 28 Mhz.
En sí la G5RV se construye igual que cualquier dipolo: un aislador central que separa los dos brazos, y aisladores laterales que aíslan a los brazos de sus amarres. La línea de escalera (paralela) se conecta a la antena en el aislador central (puede resultar útil soldarla para evitar desconexiones accidentales en condiciones de mucho viento).
Cada brazo, en la versión de 10 a 40 metros, mide 7,77 metros. La línea de escalera para esta misma versión tiene 5,55 metros de largo. Para la versión de 10 a 80 metros, las medidas simplemente se duplican: 15,55 metros cada brazo y 11,10 metros la línea escalera.
-------------------------o o-------------------------
15,55 m (51 Ft) | | 15,55 m (51 Ft)
| |
| |
| |
| | <-------- Línea de 300 ohmios paralela
| | L= 11 m (36 Ft) para dipolos horizontales
| | L= 8,85 m (29 Ft) para dipolos en V
| | invertida.
| |
| |
| |
,----o--o-----,
| | <---------- Balum 1:1 de 50 ohmios
| | (opcional)
`-----++------' o sintonizador.
||
||
|| <------------------ Coaxial de 50 Ohm.
|| (cualquier longitud)
||
al TX / RX
G5RV VERSIÓN DE 10 A 80 M. PARA LA VERSION DE 10 A 40 M, DIVIDIR
POR DOS LAS DISTINTAS LONGITUDES (DIPOLO Y LINEA PARALELA)
La impedancia en el extremo inferior de la línea de 300 es de 50 a 60 ohmios. Un balúm 1:1 se recomienda para la adaptación a la línea coaxial de 50 ohmios y para la supresión de interferencias a los equipos de radio y televisión. Sin embargo, también puede conectarse directamente un cable de alimentación coaxial de 52 ohmios, también funcionará.
La alimentación de la antena también se puede hacer directamente sobre la línea paralela si se usa un sintonizador o tuner que disponga de los terminales necesarios para conexión de líneas paralelas.
La antena es ligeramente corta en la banda de 80 metros, y la línea de 300 ohmios actúa como una especie de elemento adaptador en esta banda, y como un transformador de impedancias en las otras bandas. Hay que ajustar la línea de 300 ohmios (su longitud) para la mejor ROE en la banda de 15 ó 20 metros (bandas muy críticas). La ROE deberá ser de 2:1 o mejor a lo largo de cualquiera de las bandas de trabajo, y puede obtenerse un valor de 1,3:1 para la frecuencia más resonante en cada banda.
Pueden usarse cables apantallados de conductores paralelos en lugar de la línea paralela ordinaria, pero la longitud de la línea será distinta debido al factor de propagación del cable. En este caso se deberá de ir cortanto y probando.
Es una antena buena para trabajar con potencias de hasta 400 watios.
AJUSTE Y NOTAS FINALES
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La antena G5RV no se puede usar en su rango completo sin ayuda de un tuner. El ajuste de la antena se realiza mediante un tuner (sintonizador), ya sea automático o manual. El uso de un sintonizador manual quizás sea preferible, ya que permite una mayor flexibilidad en cuanto al punto de ajuste.
La G5RV suele dar muy buenos resultados. Al ser un dipolo tiende a ser un poco más ruidoso y un poco menos direccional que otras antenas (especialmente si se coloca en posición V invertida), pero este sacrificio lo compensa el amplio rango de bandas que permite trabajar la antena, y además su bajo costo y facilidad de instalación.
Cerca de los límites de su rango de uso (en especial en 40 u 80 metros, según la versión de la antena) la G5RV exhibe cierta oposición a la resonancia, aunque se utilice un tuner, y que pueden originar altas tensiones en el extremo de la línea si se usan potencias algo altas. Por ello conviene ajustar la antena en estas frecuencias con mínima potencia de transmisión e ir aumentando la potencia gradualmente. Debe observarse que a partir de ciertas potencias (a partir de 40 ó 50 watios) no se produzcan arcos y chispas dentro del tuner, que obliguen a reiniciar los ajustes. Tampoco conviene tocar mucho las partes metálicas del tuner, pueden sobrevenir quemaduras por RF.
LA G5RV MÁS A FONDO
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La antena G5RV, con su sistema especial de alimentación, es una antena multibanda alimentada en el centro capaz de funcionar con buenos resultados en HF, desde 3,5 a 28 MHz. La antena se diseñó como una antena de 3/2 de longitud de onda de hilo largo alimentada en el centro para 14 Mhz, en donde la sección de acoplamiento de línea abierta de 11,285 m funciona como un transformador de impedancias de relación 1/1 (es una sección de adaptación). Esto permite el uso de línea coaxial de 50-80 ohmios que "verá" una adaptación de impedancia muy cercana en esa banda con baja ROE en la línea de alimentación. La longitud de la antena en su parte plana horizontal de 102 pies se deriva de la formula:
L (pies) =492*(n-.05)/f(MHz) = (492 x 2,95)/14,15 = 102,57 pies = 31,27 mts
Donde: n es el número de medias ondas del alambre de la antena (la parte horizontal).
Debido a que el sistema completo se lleva a resonancia por medio del uso de una red de adaptación, la antena se corta a 102 pies.
Como la antena no usa trampas o anillos de ferrita, el tramo horizontal (la parte del dipolo) se va agrandando progresivamente en longitud eléctrica a medida que la frecuencia aumenta. Por eso mismo, desde los 14 MHz para arriba, la energía radiada por la antena en el plano vertical es en un ángulo adecuado para trabajar DX.
A pesar de que la adaptación de impedancia para línea paralela de 75 ohmios o coaxial de 50 ohmios en la base de la sección de acoplamiento es buena para 14 MHz, el uso de una línea de 50 ohmios aún resulta con una ROE de 1,8/1 para esa banda. Para las otras bandas es necesario en uso de un sintonizador de antena como red de adaptación. Eso es debido a que la antena, mas la sección de adaptación, presentará una carga reactiva a la línea de alimentación en esas bandas.
Resumiendo:
La antena en 3,5 MHz funciona como una media-onda acortada en la parte horizontal con cerca de un total de 17 pies (5,185 mts) de la longitud total de la sección de acoplamiento. El diagrama de radiación de la antena es igual que el de un dipolo de media onda en esta banda.
A 7 Mhz la parte superior, más 16 pies (1"= 0,305 mts) de la sección adaptadora, conforman una antena parcialmenete doblada hasta 2 medias ondas en fase (colineal). Debido a esto el diagrama de radiación es algo más agudo que el de un dipolo. La adaptación se degrada algo debido a la inevitable reactancia introducida por la longitud usada de la sección de adaptación. Por supuesto, fácil de sintonizar por medio del sintonizador de antenas.
En 10 MHz funciona como una colineal de 2 medias ondas. Es muy efectiva, pero la rectancia presente en el punto de alimentación requiere un buen sintonizador de antena. El diagrama de radiación es muy parecido al de 7 MHz.
En la banda de 14 MHz es donde la G5RV realmente resalta. Opera como una antena larga de 3/2 de onda, alimentada en el centro con multi-lóbulo, y ángulo bajo de radiación de 14 grados, muy adecuado para DX, y por lo tanto para DX en la banda más popular. La antena presenta una carga de 90 ohmios sin prácticamente reactancia presente. Aun usando línea coaxial de 50 ohmios la ROE es de cerca de 1,8/1, muy fácil de sintonizar con el sintonizador de antenas.
En 21 MHz se comporta como un antena de 5/2 long. de onda. Como una antena de hilo largo alimentada en el centro, pero debido al multi lóbulo, bajo ángulo de radiación, y su carga como impedancia resistiva todo sintonizable con el acoplador de antenas, la G5RV se comporta como una buena antena para DX.
En 24 MHz actúa como un hilo largo de 5/2 de onda, la carga es resistiva casi como en 14 MHz. Aquí también el diagrama de radiación es multi lóbulo con un ángulo bajo de radiación.
En 28M Hz actúa como una antena de 3 long. de onda, como un hilo largo alimentado en el centro.
El cálculo de la parte adaptadora vertical es de una sección eléctrica de media onda para 14 MHz, determinada por la fórmula:
L = (492 x Vf)/f(MHz)
en donde Vf es el factor de velocidad de la sección adaptadora. Para hilo abierto, Vf=0,97 , línea paralela=0,90 y línea paralela de TV=0,82 , por lo que de acuerdo al hilo que se use se tendrán las siguientes longitudes:
Hilo abierto = 34 ft (10,37 mts)
Línea paralela = 30,6 ft (9,333 mts) (línea de escalerilla)
Línea TV (300 ohm) = 28 ft (8,54 mts)
Esta sección de adaptación se conecta al centro de la antena y tiene que bajar verticalmente por lo menos 20 pies (6,1 mts) o más. Se la puede doblar, atar a un poste, o lo que sea, y conectarlo con un cable coaxial para llegar hasta el cuarto de radio y conectarlo al sintonizador de antena.
Algunas antenas comerciales colocan un balum para proporcionar la necesaria adaptación balanceado-desbalanceado que se produce entre la línea de bajada paralela y el cable coaxial. PERO un balun puede que no sea una buena opción dada la alta reactancia en la carga presente en la base de la sección de acoplamiento. De acuerdo a esto se recomienda NO USAR UN BALUN CON LA G5RV. Podemos caer en saturaciones del balun, distorsiones de la onda de RF, etc. Lo mejor es siempre el uso de un buen sintonizador de antena.
La G5RV más normal es la diseñada para funcionar de 80 a 10 metros (que también funciona en la banda de 6 metros). Las medidas para 3 tipos diferentes de antenas G5RV se dan a continuación.
1,8-28 MHz 3,5-28 MHz 7,0-28 MHz
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Parte superior 62,22 31,1 15,55 metros
Línea de acoplamiento (parte vertical) segun la clase utilizada:
línea abierta 20,52 10,37 5,18 metros
línea escalerilla 19,03 9,6 6,47 metros
línea TV (300 ohms) 17,36 8,69 4,39 metros
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#03.- ANTENA MÓVIL BIBANDA 2 Y 40 MTS
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Con la implantación en el mercado de los equipos transistorizados y más actualmente equipos capaces de trabajar bandas de HF y VHF se plantea un problema serio de antenas multibanda para móvil a los radioaficionados.
Esta es una antena capaz de resonar en dos bandas tan distintas como son 2 m y 40 m, aunque nada impide transformarla para una combinación de 2 m y otra banda de HF.
Está basada en una idea simple aplicada en las antenas bibanda, se busca la resonancia en la banda más alta y se le acopla una bobina de carga para la banda más baja.
Después de algunos cálculos, su estructura queda como sigue: desde la base al principio de la bobina de carga debería haber 1/4 de onda en 144 Mhz, es decir, unos 50 cm. A partir de ahí se pondría una bobina de carga y después el latiguillo necesario para hacerla trabajar en 7 Mhz.
Sobre un cilindro de madera o teflón de 1" (pulgada) = 2,54 cm, se devanan 100 espiras juntas de hilo esmaltado de 1 mm. El latiguillo superior que le sigue de 1,5 metros de una varilla cónica o de 3mm de diámetro.
Su ajuste en 2 m debe ser inmediato, y en 40 m debemos acortar o alargar el tramo superior o varilla hasta una lectura de ROE óptima (1:1,3 en el centro de la banda y menos de 1:2 en los extremos).
......
: |
: |
: |
: |
: |
1500 mm |
: |
: |
: |
: |
cilindro de unos :... ,-, bobina 100 espiras
10 cm de teflón ------> | | / juntas de hilo 1 mm
y 1" pulgada | |
ó unos 25 mm .... '-'
: | soldar extremos de la
500 mm | bobina a las varillas
: |
: |
:.... 0
base al punto de alimentación
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#04.- LA ANTENA DDRR
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¿Qué es una antena DDRR?. Es un reducido aro radiador discontinuo, descrito por primera vez en Electronics, Enero 1963. Posteriormente es descrita en Junio 1972 por el radioaficionado norteamericano W2WAM.
Imaginar esta antena como un pequeño aro metálico abierto, aislado y colocado sobre un plano de tierra metálico mediante unos separadores aislantes. La altura del aro sobre el plano de tierra es de 0,0069 L (L= longitud de onda). El diámetro del aro es de 0,078 L.
El punto de alimentación del cable coaxial a la antena se realizará a una distancia de uno de los extremos del aro igual a 0,25 veces la separación del aro respecto al plano de tierra. La malla del cable de alimentación se conectará al plano de tierra. El otro extremo del aro se conecta al plano de tierra a través de un condensador variable de sintonización.
El diámetro del conductor es grande: en la banda de 40 m es de 2 pulgadas (5,08 cm). Puede usarse tubería para realizarla, en las bandas mas bajas.
El plano de tierra puede realizarse con un marco de contrachapado que se recubra con láminas de cobre o mallado metálico. Un motor con demultiplicador puede usarse para sintonizar a distancia el condensador variable.
La antena es monobanda rinde aproximadamente como una de 1/4 L , prácticamente es una antena de 1/4 L curvada y dotada de un condensador terminal de ajuste.
Datos constructivos:
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* Plano de tierra: Chapa metálica, tela metálica..., de tamaño no mucho
mayor que el tamaño del aro de la antena.
* Diámetro del aro D= 0,078 L
* Altura o separación respecto al plano de tierra h= 0,0069 L
* Punto de alimentación, distancia a un extremo del aro:
x = 0,25 h = 0,00172 L
* Grosor del conductor del aro d = mayor cuanto menor sea al frecuencia.
* Separación de los extremos abiertos del aro:
A = 2 x = 0,5 h = 0,00344 L
* Condensador de sintonía C= 100 pF máximo a 160 m, disminuyendo con el
aumento de la frecuencia: 15 pF máximo en 2 metros.
L F D h d A x C
m Mhz m cm mm cm cm pF
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160 1,8 10,97 121,9 127 45,7 30,4 100
80 3,7 5,48 60,9 127 30,5 15,2 100
40 7,1 2,74 30,5 64 15,2 7,6 75
20 14,0 1,37 15,2 25 7,6 3,8 50
15 21,0 1,02 10,2 13 5,1 2,5 35
10 28,5 0,68 7,6 13 5,1 1,9 25
6 50 0,392 4,3 10 4,0 1,6 25
2 145 0,137 1,5 8 2,0 1,0 15
El aro de la antena se soportará sobre el plano de tierra metálico mediante unos separadores aislantes de altura h.
Los datos indicados son para una impedancia de 52 ohmios (para otra impedancia, puede afectar la altura h y el punto de alimentación x).
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#05.- ANTENA WINDOM ECONOMICA
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Original EA5GRR-Alvaro (Valencia 5-1995)
La windom es una antena económica, facilísima de hacer, prácticamente eterna y que nos permite trabajar en todas las bandas con un rendimiento estupendo. Mucha gente empezó con ella, por ser la forma mas rápida de tener servicio en cualquier banda por poco dinero.
Desde luego, tiene sus desventajas:
- es muy directiva en 10 mts.
- tiene unas dimensiones importantes.
- puede dar problemas de ITV (Interferencias de TV).
- y para trabajar bien, necesita altura.
Sólo hay que comprar, un balum de relacción 1:6 para adaptar los 300 ohmnios característicos de la antena a los 50 de la línea coaxial de bajada. Sólo se necesitan unos metros de cable de cobre, acero, etc...
Los resultados sobre todo en las bandas más bajas son estupendos. Puede trabajar en horizontal, v invertida y permite toda clase de "mal trato" como curvas, subir y bajar la antena, etc...
Se podría definir como la antena que funciona en cualquier banda, que, sin ser la mejor para cada banda en concreto, es una auténtica todoterreno.
---------, ,------------------
*-----------------+ +--------------------------------------*
13,34 (* 7,12) | | 27,40 (* 14,15)
| |
balum
Existen dos tamaños, el más grande trabaja muy bien en 80 mts; el corto, solo hasta 40 mts y además resulta un poco sorda, pero mide sólo la mitad, además se pueden colocar unos bigotes para los 15 mts, que miden lo mismo en las dos versiones: 2,25 mts. el bigote del brazo corto y 4,50 mts. el largo.
Las medidas dentro de (*) son para la versión corta. Los bigotes se pueden colocar en paralelo a unos cms. por debajo.
Las medidas son aproximadas, puesto que el estar más o menos cerca del suelo o el tipo de cable usado hace variar un poco las medidas. Están expresadas en metros. De todas formas, es fácil de meter en frecuencia.
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#06.- ANTENA PARA LAS BANDAS WARC DE 12 Y 17 METROS
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Es un dipolo ligeramente acortado (3,50 mts, aprox.) con dos trampas de pequeñas dimensiones resonantes en 24,930 MHz.
También se puede utilizar como vertical, en cuyo caso hay que cortar un radial como mínimo para cada banda, que tenga un 5% más de largo aproximadamente.
Por supuesto, cuantos más radiales se pongan, más uniforme será el diagrama de radiación de la antena.
Para hacer la trampa, puede utilizarse hilo de cobre esmaltado de 1 milímetro de diámetro, que se arrollará sobre tubo de PVC de 32 mm. de diámetro y a espiras juntas.
Según los cálculos, se necesita en la trampa una inductancia de 8 µH y una capacidad de 5,15 pF en paralelo. Esto se consigue bobinando 15 espiras para la bobina, y para el condensador se puede usar placa de circuito impreso de doble cara (clad) cuya capacidad es de unos 3 pF por centímetro cuadrado, por lo que se corta un trozo de 2 x 1 cm. (unos 6 pF aprox.).
Se monta la trampa y si disponemos de un dip-meter, aplico éste para ver la resonancia de la trampa, que será sobre los 24,300 MHz aproximadamente.
Por tanto, hay que recortar poco a poco el condensador hasta llevar la resonancia a los 24,9 Mhz.
A continuación, se cortan dos trozos de hilo para la banda de 12 mts. (uno por cada rama de la dipolo), se monta la antena provisionalmente y se ajusta la ROE a mínimo para 24,940 MHz. Se colocan las trampas, se comprueba otra vez la ROE, y se añaden los dos trozos, hasta los 3,65 mts (siempre se deja un poco más largo, para poder ajustarla en la banda de 17 metros = 17 Mhz, cortando los extremos del hilo).
Cada una de las dos ramas del dipolo quedan de la siguiente manera:
TRAMPA
-----------XXXXX--,------------------------------------o punto de
0,60 m | 2,80 m alimentac.
|
rabillo para ajuste
Se aconseja barnizar las trampas con varias capas.
Se puede colocar este dipolo en el mismo balum que utilices para otro dipolo y no se necesita por tanto otra línea de bajada coaxial (la impedancia prácticamente no variará).
Como las bandas WARC son pequeñas, esta antena las cubre con ROE 1:1 de sobra.
NOTA: El rabillo permite ajustar en la banda de los 12 mts. sin desmontar trampas.
Si se coloca esta antena dipolo en paralelo con un dipolo rígido para 10, 15 y 20 mts y a unos 12 cm de distancia, esto hace que se reduzca ligeramente la impedancia (de 75 ohm típicos de la dipolo pasa a tener unos 65-70 ohm.) lo cual favorece la adaptación al coaxial (de 52 ohm).
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#07.- ANTENA CORTA PARA ESPACIOS REDUCIDOS DE 40 Y 80 METROS
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(The Radio Amateur Antenna Handbook)
Medidas:
|<- - - - - - - - - - - - - - - - - - 24,5 Mts - - - - - - - - ->|
L1 L2
o----------/////----------------, ,-----------------/////---------o
A B C | |
| |
Para ambos radiales:
A = Para 3,55 Mhz mide 1,31 Mts
Para 3,80 Mhz mide 1,22 Mts
B = Mide 35,6 cm
C = Mide 10,67 Mts
La bobina de carga trabaja como un choque aislando el segmento de 80 mts cuando se trabaja en los 40 mts.
El ancho de banda para una relacion de SWR de 2 a 1 en 80 mts es de 80 Kcs y de 300 Kcs para los 40 mts.
La longitud central de la antena no es muy crítica pero sí lo es la parte "A", que afecta a los 80 mts en 50 Kcs por cada 2,5 cm.
La bobina B mide 35,6 cmts de largo y un diámetro de 2,2 cm, y es un tubo de PVC de los usados en instalaciones sanitarias de las casas con 235 vueltas de alambre esmaltado Nº 18 juntas (unos 120 µH).
Sería conveniente instalar un balun de relacion 1 a 1, ya que sin él la linea de alimentación irradia algo.
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#08.- ANTENA PARA 40 Y 80 METROS
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De EA4AEB (2-1997)
BALUM
1,50 m 10,010 m ,---, 10,010 m 1,50 m
o------/////-+------------------|1:1|-------------------+-/////-------o
BOBINA | '-o-' | BOBINA
| | |
BIGOTE |COAXIAL BIGOTE
| 52 ohm
|
Grosor del hilo del dipolo: 3 mm.
Con la antena en "v" invertida no es indispensable el balum 1:1,
pero si está horizontal, es aconsejable.
La bobina tiene un diámetro de 25 mm con 216 espiras juntas de cobre de 1 mm esmaltado. Los bigotes son para ajustar en los 40 mts y después con las puntas de 1,50 mts se ajusta para 80 mts (tendrás que acortar).
Funciona estupendamente en 7 Mhz con un ROE 1:1 en toda la banda y en los 3,5 Mhz con un ancho de banda de 100 Khz, aprox.
Es un diseño muy antiguo que data de los años 60, pero funciona, es barata, es pequeña y una buena idea.
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#09.- ANTENA DE HILO LARGO
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(de EA4AEB- Fernando, 1997)
Es una antena muy popular entre los radioaficionados que gustan de salir al campo hacer HF.
Debido a la facilidad de su construcción, que unida a un acoplador de antena, como el que se describe en el gráfico, ofrece un buen rendimiento en un amplio margen de frecuencias.
Esta antena, denominada de hilo largo, consta de un simple hilo de cobre esmaltado o bien plastificado, para evitar su deterioro, de aproximadamente de un milímetro de diámetro, y de 9 - 30 metros de longitud, seleccionando esto según el espacio disponible. La antena se montará lo más alta y despejada posible, y se aislará en sus extremos con unos aisladores de porcelana o teflón.
La línea de alimentación puede efectuarse con el mismo cable utilizando para la construcción de la antena, aunque es mejor utilizar cable coaxial, uniendo el vivo a la antena y la malla a una toma de tierra.
Para aprovechar toda la energía de recepción que suministra esta antena es necesario el empleo de un acoplador de antena, lo que permitirá obtener una transformación óptima de señal de la antena al receptor.
aislador aislador
: :
|| : Hilo de 9 a 30 metros : ||
||---O+----------------------------------------------O---||
|| | ||
|| | ||
|| | ||
|| | ||
|| | ||
|| | ||
Poste | Poste
| ,-----,
`--| | acoplador de antena
,--| |
| '--o--'
| |
///// '===============================> al TX/RX
Tierra Coaxial
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#10.- ANTENA CUBICA H.F. PARA BANDA DE 10 METROS)
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Original de EB7FTM, Guillermo (Sevilla, 6-1994).
T R A N S M I S O R R E F L E C T O R
A B
,------------------------------, ,-----------------------------,
| | | |
| | | |
| C | | C |
| ,-------, | | ,-------, |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| '-------' | | '-------' |
| | | |
| | | |
| | | |
| VIVO malla | | |
'----------o o-----------' '-----------------------------'
D
LONGITUD DE LOS LADOS: A ===> 2,50 METROS
B ===> 2,57 METROS
C ===> 20 CENTIMETROS
SEPARACIÓN ENTRE AMBOS CUADRADOS : 1,30 METROS DE SEPARACION
SEPARACI-O PARA CONEXIONADO (D) : 5 CENTIMETROS
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#11.- SIMPLE VERTICAL 7 Mhz
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De: G3PTO @GB7TJZ. Setiembre 1997
La siguiente antena es muy efectiva para el trabajo en DX en las bandas de 7 y 21 Mhz (40 y 15 metros). Es fácil de construir y requiere sólo un pequeño ajuste.
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|
|
|
|
| Radiador 33Ft 3in (10m)
|
|
|
O Aislador
O
|
---------------------------'-------------------------------------
Tantos radiales como se puedan ocultar bajo tierra
El cable interior del coaxial de 50 ohm se conecta al radiador vertical, y la malla coaxial al sistema de radiales.
La base de la antena está unas 6 pulgadas (15-16 cm) por encima de tierra. Yo uso 30 radiales, algunos tienen una longitud de 33 ft (10 m) y los restantes 16 Ft (5 m), y están enterrados inmediatamente por debajo de la superficie de tierra.
He usado una pequeña azada para abrir unos pequeños surcos en la tierra, he colocado dentro de cada uno un radial, y los he vuelto a cubrir de tierra.
Para los radiales he usado cables de un sólo hilo plastificado, y para el radiador vertical he usado tramos de viejas antenas que podían ensamblarse entre sí.
La antena trabaja como 1/4 de onda a 7 Mhz y como 3/4 de onda a 21 Mhz. Puede también alimentar la antena a través de una pequeña bobina de 5 espiras para conseguir que la antena radíe como una 5/8 de onda a 18 Mhz.
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#12.- YAGI 3 ELEMENTOS PARA 12 METROS
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Original IK0ZIZ, Giovanni, 1998
Banda: 24,890- 24,940- 24,990 MHz
3 elementos, de 25 mm de diámetro.
distacia al reflector longitud de los elementos
0,0 6180,0
1825,0 5726,0
3290,0 5110,0
(medidas en milímetros).
Impedancia: 50 Ohm, sin adaptador de entrada.
Ganancia: 4,6 dBd
Relacción delante/detrás: 18,5 dB
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#13.- ANTENA VERTICAL 40,80 METROS
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(de Jack, KE4IQQ, Florida, USA) 1-1999
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|
|
|
|
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|<- 48' mástil de televisión vertical
|
|
|
| Gamma match
| 1' /
*------,
| |<-10'
| |
| | Coaxial de
| 1095 | 730 alimentación
| pf | pf ,-----------,
========================== *--|(--*---|(--|___________| =============
Nivel de tierra |____________/
|
|
| /
| / Radiales enterrados a 2"
______|/______ <-- 64' radiales de 64'
/ 34' radiales de 34'
/
/
Una única antena vertical de la banda de 40 metros con un adaptador gamma conectado también puede ser utilizada bien en la banda de 80 metros.
La sección gamma es conectada a 10 pies por encima del plano de tierra. Una pieza plana de aluminio de 1 pulgada y un pié de longitud une este punto del extremo superior de la sección gamma a la antena.
El excelente comportamiento bibanda se consigue usando un divisor de impedancias con dos condensadores ajustables, en la base de la sección gamma, conectados en serie al vivo o central del cable coaxial de alimentación. El bajo ángulo de radiacción es una importante característica de este sistema radiante.
El uso del divisor capacitativo en la base de la antena permite un modo de sintonizar la sección gamma y permite la operación en más de una banda. Sólo hay que colocar un medidor de ROE en la base de la antena vertical y jugar con el ajuste de los condensadores hasta obtener el menor valor de ROE.
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#14.- YAGIS BANDAS 10M, 2 Y 3 ELEMENTOS, 50 WATIOS
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Articulo publicado en la revista de URE de Marzo de 1999.
Transcrito por EA1AIW.
YAGI MONOBANDA PARA 10M DE 50W.
Su principal característica es que presenta 50 ohmios de impedancia de entrada sin recurrir a adaptadores de impedancia. Aunque se sacrifica algo de ganacia y relación frente-espalda, habida cuenta que una Yagi no se puede optimizar a la vez ganancia, relación frente - espalda, impedancia de entrada y SWR. No hay que hacer ajuste de ningún tipo y funcionará a la primera.
Hemos realizado dos prototipos para 28 Mhz, de 2 Y 3 elementos. Las dimensiones se detallan en las figuras siguientes. Las longitudes de los elementos corresponden con la longitud total de los elementos. Se utilizó aluminio de 13 mm de diámetro para los elementos, y tubo cuadrado de 20 mm de lado para el "boom".
>
: | < .
: | | :
: | | :
: | | :
: | | :
: | | :
Reflector : | | : Excitado
: | < 2´5 metros > | :
5 Metros : |=================| : 4´87 Metros
: | Boom | :
: | | :
: | | :
: | | :
: | | :
: | | :
: | | :
: | < :
: |
- >
- - - ->
: | <- - - - - - - - - - - - - - -
: | | <- - - :
: | | | : :
: | | | : :
: | | | : : Longitud
: | | | Longitud : -
Longitud : | | | : : Excitado
: | | | : :
: |«2´38 Metros»|«1´62 Metros»| : :
5´23 metros : |=============|=============| 5 Metros : 4´52 Metr
: | Boom | | : :
: | | | : :
reflector : | | | Director :
: | | | : :
: | | | : :
: | | | : :
: | | | : :
: | | <- - - :
: | <- - - - - - - - - - - - - - -
- - - ->
,-------------,
| |
| BOOM |
| |
| DE |
| |
| ANTENA | TUBO AISLANTE
| | DE PVC
=============================================
,----------------------, ,--------------------------,
| O-|--------, ,----------|-O |
| | Malla | | Vivo | |
'----------------------' |-'-, '--------------------------'
TUBO ================= | | =================== TUBO
| | C | |
| | O | |
| | A | |
| | X | |
| | I | |
| | A | | BOOM
| | L | |
Detalles constructivos.
- - - - - - - - - - - -
El cable coaxial se conecta directamente al elemento excitado, que en este caso es un dipolo. No se utiliza adaptador de impedancia dado que la impedancia de entrada es de 50 w. Solo es necesario colocar un simetrizador (balun correspondiente 1:1 ) formado por ferritas o bien enrollando el propio cable coaxial. Lógicamente al ser un dipolo, el excitado no se conecta al boom en ningún punto. Nosotros lo hemos hecho utilizando un tubo externo de PVC. El tubo de PVC se sujeta al boom mediante una abrazadera en forma de "U", no representada en la figura.
Los elementos no alimentados se pueden aislar o no del boom. No hemos encontrado diferencias.
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#15.- ANTENAS CORTAS PARA ESPACIOS LIMITADOS
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Sobre un original de Antonio, EA5EC
(5-1999)
El problema de las antenas cortas es uno de los más importantes para los radioaficionados que no disponen de espacio suficiente para montar sus antenas. Pero se puede salir del paso si se dispone de algún material, como puede ser una larga varilla de fibra de vidrio, de, p.ej, 3 metros de largo, pues es posible montar sobre ella una antena para alguna de las bandas decamétricas, y que puede ser montada en el balcón del domicilio del radioaficionado.
La solución es montar una antena corta arrollada en hélice, esto es, realizada arrollando un alambre a lo largo de la varilla o tubo de material aislante que se disponga o se pueda conseguir. Pero se ha de tener en cuenta que todas estas antenas "cortas" necesitan un sistema de acoplamiento a la emisora a efectos de que tenga un buen rendimiento, dentro de las circunstancias.
Se puede arrollar el alambre en forma de espiras a lo largo de la varilla a efectos de conseguir un distribución de inductancia adecuada con lo que podemos obtener un antena acortada equivalente a 1/4 de longitud de onda. El diámetro de ese arrollamiento tiene que ser muy pequeño en relación con la longitud de onda utilizada a efectos de que no se tenga radiación radial en la antena. Medidas de 2,5 cm a 25 cm de diámetro son adecuadas para ello. El material de la varilla puede ser fibra de vidrio, tubo de PVC, caña de bambú tratada con algo de barniz, etc...
En cuanto a la longitud física de la antena, las dimensiones mínimas han de ser tales que el rendimiento de la antena valga la pena. Esta longitud mínima es difícil de determinar. Como norma hay que usar una antena lo más larga posible, y al menos que sea 0,05 de longitud de onda eléctrica (2,25 metros para la banda de 40, 4,50 m para 80 m, etc). La antena funcionará, además, sobre un sistema de 4 o más radiales. Se han obtenido buenos resultados usando radiales también bobinados de la misma forma que la antena y resonando a la frecuencia de la banda en uso.
¿Y cómo se bobina la espira?. No hay una fórmula que nos de la longitud del alambre que debemos bobinar sobre la varilla. La relación entre el largo del alambre que necesitamos para resonar a 1/4 de longitud de onda depende de varios factores, tales como diámetro del alambre, diámetro de las espiras, propiedades dieléctricas del material del tubo usado, etc...
La experiencia ha demostrado que una longitud de alambre de aproximadamente 1/2 longitud de onda enrollado a lo largo del tubo con una separación entre espiras igualada (la misma separación entre espiras) nos lleva a una antena que resuena bastante aproximadamente en 1/4 de long de onda. El tipo de alambre a usar tampoco está establecido en alguna regla específica, pero lo mejor es utilizar alambre lo más grueso posible, por ejemplo, de 2,5 mm en adelante. Al menos, las pérdidas (por la resistencia eléctrica del alambre) serán menores. Para potencias de hasta 100 W, el alambre número 16 (1,3 mmm) o de más diámetro puede ser adecuado. Una recomendación es que hay que mantener las espiras lo más separadas posible según permita el arrollamiento de la cantidad de alambre que vayamos a utilizar, eso maximiza la eficacia de la antena (manteniendio las separaciones entre espiras iguales).
A efectos de reducir el Q de la antena, es necesario construir un disco de metal o anillo de varilla de cobre para colocar en la parte superior de la antena (es el sombrero capacitivo que se usa muy a menudo en varios sistemas de antena). Al reducir el Q se aumenta el ancho de banda del sistema de antena y se evita la creación de altos niveles de tensión de radiofrecuencia en la parte superior de la antena (algunas antenas helicoidales se pueden poner a funcionar como bobinas Tesla, generadoras de altas tensiones cuando se usa alta potencia si no se usa un "stub" o disco en la parte superior y darnos mas de un susto). Puesto que el disco para reducir el Q añade capacitancia al sistema, tiene que estar colocado en su sitio antes de comenzar a sintonizar la antena.
Una vez se ha terminado de bobinar el elemento se monta encima del sistema de radiales que se vaya a utilizar. Se conecta la alimentación entre el hilo de la bobina y el sistema de radiales y se usa un dip-meter acoplado poniéndolo cerca de las primeras vueltas para ver donde resuena la antena. Añadir o quitar espiras hasta que la antena resuene a la frecuencia deseada. Si no se dispone de dip-meter habra que usar baja potencia y un medidor de ROE para obtener lo mismo.
Es posible predecir el valor absoluto de la impedancia de alimentación para un arrollamiento vertical. Ese valor dependerá de la longitud y diámetro del elemento, el sistema de antena utilizado y el tamaño del disco colocado en el extremo superior. En general ese valor es muy bajo y del orden de 3 a 10 ohmios.
C1
1500 pF L1 - 0,7 µH
*----||-----//////////---,--------*
|
Rl (antena) --- Linea de 50 ohmios
5 ohmios C2 --- 1350 pF
|
*------------------------'--------*
Una red del tipo mostrado en la figura superior se puede usar para adaptar la impedancia a 50 ohmios. Los valores se dan para operación a 7 MHz. El valor Ql (Q de carga) de los inductores de la red es bajo para obtener un ancho de banda razonable de la antena. El centro para el diseño se consigue basado en una resistencia de radiacion de 5 ohmios. Si se conoce el valor exacto, se pueden usar las siguientes ecuaciones para precisar los valores de los componentes de la red de acoplamiento.
XC1 = Q * Rl
XC2 = 50 * raíz cuadrada de ( Rl / 50-Rl )
XL1 = Xc1 + raíz cuadrada de ( Rl * 50 / XC2 )
En donde:
XC1 = Reactancia capacitiva de C1
XC2 = " " C2
XL1 = Reactancia inductiva de L1
Q = Q de carga de la red de adaptación
Rl = Resistencia de radiación de la antena
Por ejemplo: Para hallar las constantes de una red para una antena que tiene una impedancia de alimentación de 5 ohmios a 7 MHz, y Q = 3:
XC1 = 3 * 5 = 15
XC2 = 50 * raíz cuadrada (5 / 50-5) = 50 + raiz cuadrada de 0,111
= 50 * 0,333 = 16,666
XL1 = 15 + raíz cuadrada (250 / 16,66) = 15 + 15 = 30
Por lo tanto, C1 = 1500 pF y L1 = 0,7 µH. Los condensadores se pueden hacer con combinaciones serie y/o paralelo de condensadores de mica del tipo de transmisión, o parecidos. L1 se puede hacer con una bobina de acuerdo a como se calculan las mismas (ya sabeis; a ser posible, igual diámetro que longitud de la bobina). Para potencias de hasta 100 W se pueden utilizar trimmers de compresión en C1 y C2 debido a que el voltaje RMS para 100 W (a través de 50 ohmios) es de unos 220 voltios nada más. Esto sugiere el uso de pequeños condensadores variables conectados en paralelo con condensadores de valor fijo para C1 y C2 para ajustar sus valores. Se puede conseguir así una ROE de 1:1 sin necesidad de conocer exactamente la impedancia de alimentación de la antena. En el uso normal, C1 no hace falta como parte de la red de acoplamiento. Se ha incluido aquí para alcanzar un valor práctico de L1.
----,---- Disco superior
( Puede ser una varilla corta
o un disco de algunos ctms
) conectado al hilo de la
/ antena
(
) <--- !y esto es el hilo de la
/ antena! (arrollado
( helicohidalmente)
L1
)
Vivo *------,---/////------| |-----'
del |
Coaxial --- C1 variable
--- C2 variable <-- Red adaptadora de 50 ohm
|
*------'---------------------------,
Tierra y malla / Radiales (3 a 5)
coaxial /
/
Con este "invento" se puede conseguir un rendimiento comparable al de antenas de un tamaño completo de 1/4 de longitud de onda verticales. El mayor problema es el ancho de banda de que se dispone. Todas las antenas cortas diseñadas así o de otra forma, son dispositivos de banda estrecha.
A 7 MHz y en este caso, se obtiene un ancho de banda de 50 kHz para valores extremos de 2:1 de ROE, pero como cada cual se ajusta la antena para la zona de la banda de trabajo de su convenencia (en mi caso, 7075 MHz), me permito tener una ROE 1:1 en esa frecuencia, y algo mayor, 2:1 a 7100 y 7050 Khz, con lo que mis conversaciones en 40 mts estan aseguradas!!.
El desarrollo de cualquier antena corta debe de realizarse según se ha explicado aquí. La falta de sitio en el domicilio del radioaficionado que tiene estos problemas de espacio impedirá seguramente montar un sistema de radiales adecuado para la antena descrita. El plano de tierra en el balcón que puede utilizar para la antena puede ser desde la barandilla del propio balcón, o cualquier trozo de hilo colgando o como sea, sin molestar a los vecinos, !claro!..., a lo mejor se puede hasta usar el tendedero de ropa del balcón.
Nota: Nada impide usar dos elementos como estos y tener un dipolo acortado para la banda que se quiera. La alimentación también se hace a través de una red de acoplamiento.
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#16.- ANTENA CORTA OMNIDIRECCIONAL PARA BANDA DE 80 METROS
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Original de: LU4KDZ Mario
(Mayo 2000)
Este circuito se refiere a una antena omnidireccional para 80 m que también resuena en 40 m con una ROE relativamente baja. La masa es capacitiva y se sintoniza desde el tándem C2.
_ _
| :
| :
| :
| :
| : 2,45 metros para el irradiante. Introducir 10 cm en el caño de
| : PVC de 5 cm de diámetro x 14 cm de largo. La bobina se realiza
| : sobre éste con 62 vueltas de alambre esmaltado de 1,6 mm .
| :
,---, - -.
| | :
| | : Caño de PVC de 10 cm x 5 cm de diámetro con 62 vueltas de
| | : alambre esmaltado de 1,6 mm de diámetro
| | ___:
El irradiante se prepara con una varilla de aluminio de 1/2 pulgada, de 255 cm, luego se embute 10 cm en el caño de PVC, y quedan libres 245 cm desde la conexión de la bobina con el irradiante.
,------------,
-------------------------------, |--,----------- al vivo del RG213
-------------------------------' | |
IRRADIANTE 245CM '------------' '--| |--| |- a la malla del
BOBINA 62 vueltas C1 C2 RG213
Capacitor C1 = 1250 pF cerámico
Capacitor C2 = tándem variable 50 pF en serie con la masa del cable coaxial
RG213.
C1 C2
,-| |--| |---- A la malla del RG213
////////// /
====================//////////-----|______________ Al vivo del RG213
IRRADIANTE //////////
BOBINA
La ROE se baja jugando con el C2. Por lo general no es necesario acortar el irradiante.
Espero les de tan buenos resultados como a mí..
LU4KDZ Mario Albertlo López
LAS TALITAS*TUCUMAN*ARGENTINA
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#17.- ANTENA MONOBANDA BAZOOKA PARA HF (DIPOLO COAXIAL)
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ARTÍCULO 1
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Circuito y detalle constructivo de la antena monobanda "BAZOOKA".
<---- A -------><------ B -------> <------ B --------><------ A ------>
,----------------, ,-----------------,
o-------------,-|····RG 58 U ····|·------|····RG 58 U······|-,--------------o
| '-,--------------' ,---'---------------,-' |
| | | | | |
'---' `--,-·-, '---'
| |
TABLA DE CORTES EN METROS | | FRECUENCIA DE CORTE EN KHZ
------------------------- | R | --------------------------
80 METROS: A= 8,52 B=10,80 | G | 3.600 | Construir el centro de la
40 METROS: A= 4,55 B= 5,52 | | 7.050 | antena en plástico o
20 METROS: A= 2,27 B= 2,76 | 5 | 14.100 | madera y sellar con
15 METROS: A= 1,52 B= 1,84 | 8 | 21.100 | caucho sintético u otro
| | producto resistente a las
| U | filtraciones y el contacto
| | exterior.
| | Usar para "A" cable forrado
| | 1,5 mm o alambre N° 15 o 16
| | Soldar las uniones.
,--------·---------,
| H F 5 0 O H M S|
'------------------'
Original de Hector, LW5DBJ
(Mar del Plata - Argentina)
Mayo 2000
-------------------------------------
Notas adicionales (EB3EMD):
La antena Bazooka es una antena monobanda de media onda, parecida (sin ser) a la dipolo, pero construida de forma distinta, con manguitos de cable coaxial de antena RG 58 U o RG 8. Por ello también se conoce como antena "DIPOLO COAXIAL".
Conectada al equipo de HF con una bajada de antena de coaxial de 50 ohmios (RG 58 U o RG
, consta de un conductor de media onda constituido por tramos de cable de alambre y el vivo o conductor central de 2 manguitos de cable coaxial de 52 ohmios, según se muestra en el dibujo.La conexión del cable de bajada a la antena es a través de las mallas de los manguitos de cable coaxial de la antena. El otro extremo de la malla de cada manguito de coaxial va conectado al vivo del tramo coaxial y al extremo de alambre de la antena.
El tamaño de cada brazo de la dipolo coaxial depende de tipo del cable coaxial empleado en su construcción, y más concretamente del factor de velocidad Fv del cable empleado:
A + B = 1/4 onda teórico (75 / MHz metros)
B = Fv * 1/4 onda = Fv * (longitud A + B)
ARTÍCULO 2
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ANTENA BAZOOKA PARA LA BANDA DE 80 MTS modificable a cualquier banda)
Estas medidas fueron calculadas para la frecuencia de 3790 Khz. El ancho de banda de esta antena es de aprox. 130 Khz para cada lado de su frecuencia central. En el ejemplo de a continuación, sería de 3920 a 3660 Khz.
[................................ 35,52 Mts ..........................]
[...... 4,69 Mts....][........... 26,14 Mts .....][...... 4,69 Mts ...]
Escalerillas Centro de dipolo bien sellado Separadores
: : :
: : :
,----,----,----,----, : ,----,----,--:-,----,
M| | | | |---------------o-------------| | | '-| |M
'----'----'----'----' : | : '----'----'----'----'
: : | :
: : | :
: : | Coaxil 50 ohms,(si es posible
Alambre desnudo 2,5mm : | del grueso, RG8U)
o mejor : |
: |
Cortocircuitar todo , alambre | -- Bajada coaxil 50 ohms,
desnudo, vivo y malla del coaxil | (cualquier largo)
soldar bien |
|
La fórmula para el cálculo son unas constantes en pies (0,30 mts), te las apunto por si quieres modificar la frecuencia de resonancia. Observa que este dipolo es ligeramente más corto que lo habitual, es porque el coaxial tiene en forma natural, un factor de velocidad mas rápido que otro cable.
134,6 / 3,790 = 35,52
99,06 / 3,790 = 26,14
35,52 - 26,14 = 9,38
9,38 / 2 = 4,69
Te explico algunos detalles de construcción :
Las escalerillas básicamente son un rectangulo en cortocircuito, la separación de 10 centímetros se logra con caños de PVC diámetro 3/4 pulgada, estos separadores colocalos cada 0,80 cts o parecido.
Las "M" que ves en los extremos son separadores de madera, porque allí atamos la soga para estirarla.
Esta antena funciona como dipolo comun o dipolo en "V" invertida. En el centro del dipolo la bajada se conecta de la siguiente manera:
Al coaxil RG8U lo pelas y le cortas la malla, dejando que el vivo pase de largo (sin cortar); al cortar te quedas con dos puntas, en ellas conectas el cable de bajada. Toda unión siempre soldada. Terminado esto lo colocas dentro de un centro de dipolo de dos tapas y lo untas con mucho "Fastic" o cualquier producto epoxi flexible, la precaución a tomar es sellarlo bien por el agua.
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#18.- ANTENAS DIPOLO MULTIBANDA PARA BANDAS DE HF
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Las antenas mostradas son antenas dipolos para bandas de radioaficionado de HF. Para un correcto acoplamiento a la línea de bajada coaxial de 52 ohmios, deberá de emplearse un balum de relación 1:6.
Los extremos de la antena estarán sujetados a piezas aislantes adecuadas, las cuales también sujetan los extremos de los vientos (de nylon a ser posible) usados para tender y sujetar la antena.
Usar para los elementos de la antena cable eléctrico de 2,5 mm de diámetro.
ANTENA MULTIBANDA PARA 80, 40, 20 Y 10 METROS
< - - 12,70 m - -> <- - - - - - - 28,10 m - - - - - - - ->
*-----------------o o--------------------------------------*
| |
,--o-o--,
| balum |
'---o---'
|
'----- coaxial 52 ohm
DOBLE DIPOLO MULTIBANDA PARA 80, 40, 30, 20, 17, 15, 10 METROS
12,30 m 28,00 m
*-----------------, ,-------------------------------------*
*------------o o------------------------*
2,45 m | | 4,25 m
,--o-o--,
| balum |
'---o---'
|
'------- coaxial 52 ohm
Los dos dipolos no se tirarán paralelos, sino en direcciones distintas,
el dipolo mayor puede por ejemplo estar extendido recto horizontalmente
y el dipolo menor estar extendido en V hacia el suelo.
DOBLE DIPOLO MULTIBANDA PARA 160, 80, 40, 30, 20, 17, 15, 10 METRO
13,80 m (25,88m) 27,70 m (51,70 m)
*-----------------, ,--------------------------------------*
*------------o o------------------------*
4,69 m | | 9,38 m
,--o-o--,
| balum |
'---o---'
|
+-- coaxial 52 ohm
Para esta antena, usar las medidas entre paréntesis si va a ser empleada
en la banda de 160 metros.
Para su tendido, lo mismo que en el caso anterior.
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#19.- ANTENA DOBLE DIPOLO DJ4BQ
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(55 ft- 16,77 m) (55 ft - 16,77 m)
------------------------------O O------------------------------
-----------------------O O-----------------------
(40,5 ft - 12,35 m) | | (40,5 ft - 12,35 m)
| |
| | <--------Línea de hilo paralelo
| | de 200 ohms (cualquier
| | longitud)
| |
.--o----o--.
| | <-------- Balum 4:1
| | (50:200 Ohm)
`----------'
||
||
|| <------------- Coaxial 50 ohm
|| (Cualquier longitud)
||
||
al TX-RX
Esta antena opera desde 80 a 10 metros. El dipolo mayor opera en las bandas de 80, 20 y 15 metros, y el dipolo menor opera en las bandas de 40 y 10 metros. Suele ser típico un ROE de 1,5:1 en cada una de estas bandas.
Su impedancia típica es de 200 ohmios, por lo que un balum de 4:1 será necesario para adaptarla a un cable de bajada coaxial de 50 ohmios. Los hilos de ambas dipolos deberán de ser espaciados al menos en 6 pulgadas (9 centímetros) para minimizar las interacciones entre ambos dipolos. Se debe de usar una pareja de conductores soportados sobre regletas para construir la antena formando ambos dipolos al mismo tiempo, pero la longitud de los dipolos serán distintas de las dimensiones estándard, y deberá de "cortar y ajustar" para conseguir la menor ROE.
Los dipolos pueden montarse en V invertida, pero requiere acortar un poco la longitud de los dipolos debido a la capacidad extra adicional que introduce en los extremos de la dipolo la tierra.
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#20.- ANTENA VERTICAL PARA 80 Y 40 METROS
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(Por Daniel - LW1DRJ)
Julio 2002.
(Levemente corregido por EB3EMD)
Hace un tiempo, un amigo me pasó los datos de esta antena que le puede servir tanto a quien no tiene lugar en su casa para un dipolo de 80, como para quien sale de camping y quiere llevar su HF.
Un detalle a tener en cuenta: la antena vertical tiene un ángulo de radiación muy bajo, por lo cual tiene un "skip" (alcance) muy largo y los comunicados a media o corta distancia pueden no ser de los mejores...
ANTENA VERTICAL PARA 80 Y 40 METROS
-----------------------------------
|
|
| <-- D D: Ajuste de ROE. Debe deslizarse dentro del
| tramo "C". Sobresale de éste +/- 72 cm.
|
||
||
||
|| <-- C Tramo "C": 1,75 m
||
||
,--,
| |
| |<-- L2 L2: 69 vueltas de alambre esmaltado de 0,75.
|__| Ver detalle más abajo
||
||
||
|| <-- B Tramo "B": 1,75 m
||
||
||
,--,
| |
| |<-- L1 L1: 49 vueltas de alambre esmaltado de 1 mm.
|__|__ Ver detalle más abajo
,,----
||
||
|| <-- A Tramo "A": 1,65 m
||
||
||
||
||
---------''----------
DETALLES CONSTRUCTIVOS
Ambas bobinas (L1 y L2), se devanan a espiras juntas, sobre tubo de PVC de 3/4 de pulgada. Tenemos dos opciones: dejar el bobinado al aire y barnizarlo, o cubrir las bobinas con otro pedazo de PVC, para lo cual necesitaremos dos medidas más: un trozo de 1 pulgada del cual cortaremos unos anillos, y otro de 1,25 pulgadas.
Los elementos de aluminio son del diámetro necesario para encajar en los tubos de PVC de la forma más firme posible.
Tener en cuenta que las bobinas deben formar la unión mecánica entre los elementos de la antena, por lo cual deben ser de construcción sólida.
El largo de los tubos de PVC no es crítico y, por lo expuesto en el párrafo anterior, deben ser generosamengte largos (ver detalle de las bobinas más abajo. Se aconseja fijar L1 al tramo "A" con remaches de aluminio. Lo mismo con L2: fijarla al tramo "B" con remaches de aluminio.
La unión de L1 al tramo "B" no debe ser con remaches para permitir desarmar el conjunto. Lo mismo con L2 al tramo "C". En estos casos, para efectuar la unión eléctrica de las bobinas con los tubos de aluminio, se aconseja usar tornillos de bronce.
El siguiente detalle intenta graficar la unión entre la bobina y los tramos de cada extremo:
(1) ,-,-----------------------------------------------,-, <--- PVC de 1,25"
=====|=|===========||||||||||||||||||||||||------------|-|-, <- PVC de 3/4"
---|-|-|--------, |||||||||||||||||||||||| ,---------|-|-|--------
| | |Tramo C | ||ESPACIO DEL BOBINADO|| |Tramo B | | |
---|-|-|--------' |||||||||||||||||||||||| '---------|-|-|--------
'-|-|-----------||||||||||||||||||||||||============|=|=========== (2)
'-'-----------------------------------------------'-'
|
Anillo de 1" (1) y (2) - Cable de Conexión a
los elementos de aluminio.
- Cortar un trozo de PVC de 3/4 de aproximadamente 20 cm. de largo.
- Bobinar sobre éste las espiras de forma tal que ocupen, más o menos, los 6 cm centrales.
- Fijar el comienzo y final de la bobina en su núcleo de PVC con un remache de aluminio.
- Soldar a cada extremo de la bobina un cable de unos 8 o 10 cm de largo, el cual servirá para unir cada extremo del bobinado al tramo correspondiente.
- Tener cuidado cuando se introduzcan los tramos de aluminio en el PVC, ya que no deben llegar al interior de los bobinados porque podrían variar el rendimiento de la antena. Nótese que las bobinas son devanadas en PVC con núcleo de aire. Si el tramo se va muy adentro, se cambia el núcleo de aire por metal...
Para conectar la antena a la línea de transmisión, colocaremos un conector colgado (o con una prolija cajita...). El centro del conector (vivo) se conecta al final de la bobina L1, y la masa del mismo conector, al tramo inferior "A".
Cabe aclarar que la antena es totalmente desarmable, pudiendo llevar todo el conjunto en el lugar que ocuparía una caña de pescar...
El único punto conflictivo es alzar esta antena: se puede construir un pie en forma de cruz que soporte el conjunto, pero es poco estable. Por mi parte aconsejo que se clave un tubo en la tierra y se fije la antena a ese tubo por medio de grampas "U" más 3 ó 4 vientos hechos con cuerda del 40 o superior, que pueden partir de la unión del tramo "C" con el "D".
En tierras con buena conductividad no hace falta añadir planos de tierra pero, si el rendimiento de la antena no es bueno, se aconseja el tendido de, por lo menos 4 radiales de buen tamaño en alambre de 7x80 o en aluminio. Y si se montara sobre un buen techo de chapa (o un parabólico), seria ideal.
Espero que les sirva y, por cualquier duda, me avisan.
Daniel - LW1DRJ
AX25: lw1drj@lw1drj.#1744.ba.arg.sa
MAIL: lw1drj@yahoo.com.ar
SITE: www.qsl.net/lw1drj
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#21.- LA ANTENA EWE PARA 80 Y 160 METROS
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Este tipo de antena es apta para el trabajo en longitudes de onda largas cuando se dispone de poco espacio para montar antenas de otros tipos de mayor tamaño, como son verticales de cuarto de onda o antenas dipolo. Es una alternativa a las antenas Beverage (de hilo largo). Para el radioaficionado es útil para la operación en bandas de 80 y 160 metros.
La antena EWE consiste en un cuadro en el que uno de los lados del cuadro es el suelo. La antena está cargada por una resistencia puesta a tierra en el lado opuesto al de alimentación.
,----------------------------,
| |
| |
| |
| | <---------------------
| | Dirección de
| | máxima recepción
| |
| |
| |
,-, Resistencia de '-o Alimentación
| | terminación ,-o ( sobre 150 ohm
'+' (800-1000 ohm) |
| |
--+-- --+--
///// /////
Tierra Tierra
La impedancia típica de la antena EWE es del orden de 500 ohmios, por lo que se precisa un transformador de RF de relacción 3:1 si se desea alimentarla con una línea coaxial de 50 ohmios.
La resistencia terminal ha de ser antiinductiva (a las frecuencias de operación), y su valor es del orden de 1000 ohmios, aunque su valor exacto depende de la altura de la antena y las condiciones del suelo. Por ello hay que hacer ensayos para buscar el mejor valor para esta resistencia, que además dará la mejor relacción frente/espalda para la antena.
En cuanto a la directividad de la antena, su diagrama de radiación horizontal es de tipo cardioide, recibiendo mucho mejor las señales que se reciben por el lado opuesto al lado que tiene la resistencia de carga, y siendo peor recibidas las que se reciben por el lado de la resistencia de carga. El cardioide presenta un mínimo de radiacción en dirección del lado de la resistencia de carga, y el valor de este mínimo depende de la impedancia de la carga (resistencia ohmica + reactancia). Este diagrama de radiación lo mantiene sobre un considerable ancho de banda.
La directividad de la antena EWE se basa en el hecho de que cuando dos hilos paralelos y suficientemente espaciados (más de 0,05 longitudes de onda) conducen corrientes de RF similares se produce directividad, sin importar demasiado la fase y la amplitud de esas corrientes.
ANTENA PRÁCTICA PARA 80 Y 160 METROS
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Para trabajar en las bandas de 80 y 160 metros, una antena EWE práctica puede ser construida con tramos verticales de 4,5 metros y un tramo horizontal de 11,6 metros. Se alimentará en la base de uno de los tramos verticales con coaxial de 50 ohmios mediante un transformador de RF de relacción 3:1, y la resistencia de terminación a tierra en el otro tramo vertical rondará los 820 ohmios.
La antena puede construirse con cable desnudo de cobre de 1,5 mm² de sección, soportada por dos mástiles aislantes (p.ej, de madera barnizada) que soporten los tramos verticales de la antena.
Una cosa importante: Es necesario dotar a esta antena de la mejor toma de tierra posible, tanto en el punto de alimentación como en el punto de la resistencia de carga. Es mejor usar varias piquetas cortas clavadas en tierra espaciadas unos cuantos decímetros y unidas entre sí por cable grueso o malla de cobre, que usar una sola piqueta larga y poco clavada.
Debido a la corta longitud de los tramos de la antena, su recepción es baja comparada con la que se obtendría con antenas más elaboradas para estas bandas, y puede obligar al uso de un preamplificador de recepción para escuchar señales débiles, pero la recepción es bastante limpia de ruidos atmosféricos, y sus características un tanto directivas hace que se pueda reducir acusadamente ruidos de origen humano según la orientación de la antena. La ganancia teórica de la antena es del orden de -15 a -20 dB respecto a un radiador isotrópico.
EL TRAFO DE RF DE RELACIÓN 3:1
,-----------o (a tramo vertical
| de la antena)
_) ||
(_ ||
_) ||
(_ ||
_) ||
| ||
Alimentación (_ || Antena 500 ohm
50 ohm _) ||
(_ ||
) ||
o----------| ||
o--, _) ||
| (_ ||
| _) ||
| ( ||
| |
'-------'-----------o (a tierra)
Construcción del transformador de RF (de relación 3:1) :
Se trenzan tres hilos esmaltados de 0,5 mm de diámetro, y se devanan con este trenzado seis espiras sobre un núcleo Amidon T-50 o similar, conectando en serie los devanados de los tres hilos de la trenza.
Fuentes: QST Febrero 1995
CQ Radio Amateur nº 207 (Marzo 2001) (edición española)
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#22.- ANTENA COAXIAL EN L INVERTIDA PARA 160 METROS
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Esta antena fue descrita por primera vez por Coleman Rollman (W4TWW) en la revista CQ Magazine de agosto de 1984. Esta es una variante de la antena original de Coleman, realizada por Theodore J. Cohen (N4XX) en 1996.
El problema de la banda de 160 m es que requiere antenas de gran tamaño, que normalmente son imposibles de instalar en zonas urbanas y suburbanas, por falta de espacio. Esta antena está pensada para ser instalada en una parcela suburbana de unos 1500 m² como mínimo, que tenga dos árboles altos (o se deberán de usar dos muy largos postes de madera) que sirvan para sustentar la antena. Es una antena vertical de cuarto de onda doblada en L invertida y su rendimiento es muy aceptable.
Esta antena está construida con 37,78 metros de cable coaxial RG-8X, que es tendido en L invertida. La parte horizontal (tendida entre los árboles de soporte) está tendida a unos 21 metros de altura, y tiene un largo de unos 27 metros. El extremo de este tramo se amarra al soporte correspondiente mediante mediante una cuerda de nylon.
Las medidas del cable coaxial RG.8X con el que está hecha enteramente la antena tienen en cuenta el factor de velocidad del cable. Pero el cable coaxial está montado de la siguiente manera:
- En el punto de alimentación, punto A del gráfico), se invierte la conexión del cable coaxial respecto al de alimentación de 50 ohmios; es decir:
La malla del coaxial de antena va conectada al vivo del coaxial de alimentación, y
El vivo (central) del coaxial de antena va conectado a la malla del cable coaxial de alimentación.
Esto hace que la malla del cable coaxial de antena sea el radiador.
- En el punto B (a 31,69 metros de A), se cortocircuitan vivo y malla. La longitud del tramo A-B tiene en cuenta el factor de velocidad del cable coaxial.
- El tramo B-C puede realizarse con cualquier cable. Si se emplea el coaxial RG-8X (u otro coaxial), deberá tener cortocircuitados vivo con malla en sus dos extremos.
C B
-------------------*=====================,
|
|
| Tramo A-B : 31,69 metros
| Tramo B-C : 6,09 metros
| Radiales : 38 metros
|
|
|
|
|
|
|
,-x A
| |
--------------------------------------o o <----- Alimentación
Radial (varios) | coaxial 50 ohm
|
-----
///// Toma de tierra mediante
una pica
A la antena se le añade una serie de radiales, conectados a la malla del cable de alimentación de 50 ohmios en el punto de alimentación de la antena, así como una buena toma de tierra con una pica de 1,2 metros también conectada a la malla en el punto de alimentación junto con los radiales.
El autor usó 6 radiales de 38 m y 5 de 19 metros, hechos con cable aislado de 2,5 mm de diámetro. Los radiales se extienden sobre la superficie del terreno lo más uniformemente posible, doblándolos cuando sea necesario para rodear árboles y otros obstáculos del terreno. Algunos de los radiales iban enterrados a unos 10 cm en el suelo, otros discurrían a lo largo de las vallas de separación con los vecinos. Con un buen sistema de radiales, la ROE de la antena puede bajar por debajo de 1,3:1 a 1830 Khz.
Para soportar los esfuerzos de tensión a que se ve sometida la antena cuando el viento mueva los soportes, una solución es usar una banda elástica junto con una malla de cable coaxial para conectar el punto de alimentación de la antena a la pica de tierra. De hecho, esta conexión a la pica de tierra se usa como anclaje de la propia antena y de sus radiales (el punto de alimentación se ubica a unos 30 cm del suelo).
Fundamento de la antena
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La antena es medio dipolo coaxial (también conocido éste último como doble bazooka), y está reconocida para proporcionar un buen acoplamiento de impedancias en un amplio ancho de banda dentro de su banda de trabajo. Recuérdese que se trata de una antena monobanda.
La malla exterior del cable de antena funciona como un elemento de cuarto de onda. El conductor central (vivo) no debe de radiar, y funciona como un manguito en cortocircuito de cuarto de onda, y como tal presenta en el punto de alimentación de la antena una elevada impedancia resistiva a la frecuencia de resonancia. Fuera de resonancia, la reactancia del manguito cambia de manera que aumenta el ancho de banda de la antena. El tramo de cable final de la antena (realizado con cable coaxial cortocircuitado en sus extremos o con cable normal) actúa como una extensión gruesa del elemento radiante, lo cual contribuye a aumentar el ancho de banda de la antena.
Al usar cable coaxial para construir parte de la antena, su longitud dependa del factor de velocidad del cable coaxial empleado. Para el coaxial RG-8X es de 0,78, que es el considerado en este artículo. Si se empleara coaxial RG-8 el factor de velocidad es de 0,66, y ello situará el cortocircuito del punto B a 26,8 m aproximadamente del punto A. En cualquier caso, la longitud total de la antena (añadiendo el tramo B-C de cable) será de 37,78 metros (cuarto de onda físico).
La longitud total de la antena es de un cuarto de onda eléctrico, y su valor físico real será:
L = 69,89 / f (L en metros, f en Mhz)
La longitud del tramo coaxial A-B es:
Lab = (75 / f) * Fv (Fv: Factor de velocidad del cable)
La antena requiere que se instale al menos uno o dos radiales de cuarto de onda. Cuanto más radiales, mejor, y por ello es preferible poner 8 ó 10 radiales de 1/8 de onda que dos de un cuarto de onda.
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#23.- LA ANTENA TVB (TERMINATED V BEAM)
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La antena TVB o antena V cargada es una antena en V con características direccionales, fácil de construir, que puede ser soportada por un único mástil. Se construye con tres tiradas de hilo, dos tomas de tierra y dos resistencias terminales de características no inductivas.
La antena TVB básicamente es similar a una dipolo en V, pero cuyos dos extremos están terminados por sendos resistores del mismo valor, y conectados a una toma de tierra cada uno. Un tercer hilo une los extremos conectados a tierra de ambos resistores, dando a la antena una forma de triángulo o delta. El punto de alimentación de la antena se sitúa en el vértice superior de la antena (de los dos hilos radiantes), en lo alto del mástil, y la alimentación se puede hacer tanto por línea paralela como por línea coaxial, en este último caso usando un balun como sistema de acople y balanceo.
Toma de MEDIDAS APROXIMADAS PARA OPERACIÓN
alimentación EN BANDAS DE 20, 15, 12, 10 Y 6 METROS
o o
/
/ l1, l2 : Unos 20 metros
/ Angulo l1-l2: unos 30º
/ Resistores: 250 - 500 ohms
/ Altura h sobre el suelo: mínimo 2 m.
l1 / l2 Diámetro del hilo: 1,5 mm
/ Impedancia del punto de alim: 450 ohm
/ Altura del vértice superior: 15 m
/
/
/
| |
|'| |'|
| | Resistor | | Resistor
|_| |_|
| |
+-----------------------+
| l3 |
h | | h
| |
_;_ _;_
/// ///
Tierra Tierra
La antena es directiva, y la máxima radiación se da en dirección perpendicular al plano formado por los dos hilos radiantes. Esto permite la instalación de dos antenas TVB en el mismo mástil sin mucha interacción entre ellas si apuntan en direcciones opuestas.
El mástil de soporte debe ser no conductor, aunque puede probarse un mástil o torre metálica, pero entonces cambian los resultados. En este caso el vértice de la antena debe se apartada 1 metro como mínimo del mástil o estructura de soporte, y la línea de alimentación paralela deberá ser llevada horizontalmente a la torre, donde, si se desea, puede instalarse un balun para usar cable coaxial como línea de bajada.
Los parámetros más importantes a considerar en una antena TVB son los siguientes:
- La longitud de los elementos radiantes. Dado que técnicamente la antena es una antena de tipo "de onda progresiva", la longitud de los elementos radiantes puede ser de hasta varias longitudes de onda, proporcionando una banda pasante bastante amplia. Pero esto implica por otro lado que una antena TVB para HF puede ser de dimensiones considerables.
- El diámetro de los elementos radiantes: Un mayor diámetro permite anchos de banda mayores. Para aumentar el ancho de banda puede usarse para cada elemento radiante más de un hilo en paralelo, o una estructura de hilos paralelos en configuración de jaula.
- El diámetro formado por los dos hilos en el vértice superior. Angulos de 30 a 60 grados proporcionan directividad y ganancia útiles.
- El valor de los resistores terminales, que por otro lado deberán se de tipo no inductivos, y de potencia suficiente. Dicho valor será de entre 250 y 600 ohmios, y no es realmente importante para la eficiencia de la antena.
- La altura sobre el suelo de los resistores terminales, que por otro lado están conectados al suelo a través de dos tomas de tierra.
- La altura sobre el suelo del punto de alimentación, esto es, del vértice superior (dependerá de parte de los parámetros anteriores).
- La longitud del hilo que une ambos resistores por sus extremos conectados a tierra. Este hilo en realidad no es estrictamente necesario, pero su inclusión mejora bastante el diagrama de radiación de la antena.
La ganancia de la antena depende de la frecuencia de trabajo, la conductividad del suelo, la altura del vértice sobre el suelo, y de otros factores.
Como se ha comentado, una antena TVB para HF puede ser de dimensiones un tanto considerables. Usando elementos radiantes de unos 20 metros, la antena funcionará bastante bien entre 14 y 60 Mhz. La ganancia efectiva aumenta con la frecuencia, por lo que es más efectiva en las bandas de 12, 10 y 6 metros, y algo menos efectiva en 20 y 15 metros. La ganancia en las bandas más altas puede favorecerse algo reduciendo el ángulo del vértice, que como se comentó, sus mejores valores son entre 30 y 60 grados.
Los resistores terminales deberán ser de tipos no autoinductivos, y deberán ser capaces de disipar un 30% de la potencia del transmisor si se usan modalidades de portadora continua. Para CW y SSB pueden usarse resistores de menor potencia (un 20% de la potencia del transmisor). Sus valores estarán comprendidos entre 250 y 600 ohmios (deberán ser ambos resistores del mismo valor), y pueden construirse mediante combinaciones en serie y paralelo de resistencias de carbón de 2 watios.
Finalmente, el punto de alimentación de la antena presenta una impedancia del orden de los 450 ohmios, por lo que se recomienda alimentarla con una línea paralela de 450 ohmios, llevarla hasta el cuarto de radio, y allí usar un balun de relacción 4:1 para conectarla por cable coaxial de 50 ohmios a un sintonizador.
Original de Arnie Coro (CO2KK), publicado en la revista española
"CQ RadioAmateur" nº 225 (Septiembre 2002).
Artículo resumido
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#24.- ANTENA DCC REDUCIDA PARA 80 METROS
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Las antenas cortas de hilo son antenas difíciles de ajustar, con diagramas de radiación impredecibles, tendentes a producir RFI (Interferencias de RF) en las proximidades, y por ello en bandas de HF se usan más en operaciones en portable que como antenas de una estación fija, siendo empleadas en las bandas más bajas (40, 80 metros) por requerir antenas de grandes dimensiones.
Las antenas DCC, o de "Distribución de Corriente Controlada" son antenas de hilo corto, que presentan algunas ventajas frente a las antenas de hilo corto. Básicamente consisten en un hilo cortado en varias secciones de igual longitud, con condensadores del mismo valor insertados entre sección y sección, cuya función es cancelar la reactancia inductiva de cada sección. Con esta disposición se consigue "ecualizar" la corriente de RF a lo largo de toda la antena, lo que mejora la radiación en ángulos bajos, mejora la ganancia de la antena (sin nodos ni puntos de alto voltaje), y mejora su ancho de banda.
Las antenas DCC pueden ser de cualquier longitud, desde más de una longitud de onda, a antenas cortas, que requieren una bobina de carga o similar para llevarlas a resonancia. Las antenas DCC cortas resultan fáciles de sintonizar, no son afectadas por la presencia de objetos cercanos, y no suelen dar problemas de RFI.
Ejemplo de antena DCC corta para la banda de 80 metros, desarrollada por Scott M. Harwood, K4VWK:
L1
-----> L2
o-----/////--////////,---------||--------||--------||--------||--------
o | | C C C C
| `---'
|
|
| Contraantena
Se emplea una longitud de hilo de entre 12 y 15 metros, y de calibre #18, y se usan condensadores de 750 pF. La longitud exacta del hilo dependerá de la frecuencia de trabajo. También afecta el calibre del hilo.
Para la frecuencia de 3,900 Mhz, se cortará el hilo en secciones de 141 cm, que son unidas mediante los condensadores C de 750 pF. En paralelo con cada condensador se suelda una resistencia de 220 Kohm, cuya misión es la de derivar corrientes estáticas que puedan originarse en la antena:
750 pF
,----||----,
| |
-------| |-------
| |
`--||||||--'
220 Kohm
Cada par condensador-resistencia se puede introducir en una sección de tubo de PVC de 25 mm de diámetro y 6 mm de grosor, para su sellado posterior, protegiéndolo de la interperie.
La antena ensayada por K4VWK consta de 11 secciones de 141 centímetros, si bien el número de secciones puede variar según las necesidades de cada uno. Pero al ser una antena corta, requiere de una inductancia en serie para llevar la antena a la resonancia eléctrica en la banda de 80 metros.
La inductancia de carga, en la base de la antena, está compuesta por dos bobinas en serie, L1 y L2 en el esquema. Como la inductancia necesaria puede variar según cada instalación, L1 se hace de manera que sea un inductor de ajuste variable, constituido por 15 espiras de hilo aislado de calibre #12, que se enrollan sobre una barra redonda de ferrita de 7,5 cm de largo y 1,25 cm de diámetro. El arrollamiento está apretado de forma que se pueda desplazar en su interior la barra de ferrita, para así modificar la inductancia de la bobina.
L2 es una bobina cableada al aire, con hilo desnudo (no esmaltado), con una longitud de 9 cm y un diámetro de 3 cm, arrollando un total de unas 40 espiras, algo separadas entre sí.
La sintonización de la antena es sencilla: Se introduce toda la barra de ferrita en el interior de L1, y se va sacando posteriormente hasta conseguir la resonancia al inicio de la banda de 80 metros, esto es, a 3500 Khz. Luego, con una pinza de cocodrilo conectada al extremo de la bobina L2 y extremo del hilo de antena, seleccionaremos una toma media en la bobina L2, para sintonizar la antena a frecuencias más altas en la banda de 80 metros.
La antena es útil para operación en portable, puede tenderse entre dos postes o árboles, es efectiva (si bien su rendimiento corresponde al de una antena corta), y es fácil de sintonizar y ajustar: basta para ello seleccionar la espira adecuada en la bobina L2 donde se conecta la pinza de cocodrilo, o bien modificar la longitud de la contraantena, si es posible. Su ancho de banda está sobre los 350 Khz, con una ROE baja.
La antena se puede modificar para operación multibanda modificando la longitud de la antena y sustituyendo la bobina al aire por un sintonizador de línea.
El sistema de contraantena puede ser uno clásico, desde un hilo radial largo hasta una conexión a una buena toma de tierra, conectados a la malla del cable coaxial de 50 ohmios en el extremo de éste conectado a la antena (como se ve en el esquema de la antena). Una solución aportada por K4VWK para operar en lugares donde hay poco espacio para tender la antena es construir la contraantena con el propio cable coaxial de alimentación de la antena: Usando 15 metros de cable coaxial de 50 ohmios, se deja la malla suelta (sin nada conectado) en el extremo del cable conectado a la antena, y el otro extremo del coaxial es conectado a un choque o balum coaxial. Del choque al equipo de radio se hará la conexion con otra tirada de cable coaxial.
|
al |
equipo ,--------, | Antena
============| Choque |==========================================--'
`--------' coaxial de alimentación y contraantena
Este sistema de contraantena, basado en el uso de la malla de blindaje de la línea de alimentación coaxial, parece no tener una radiación significativa (concentrándose ésta en la propia antena), por lo que permite cambiar la disposición física de la contraantena (estirarla, enrollarla, etc...) sin que se aprecien cambios notables en la fuerza de las señales.
Dado que la longitud de la contraaantena afecta a la frecuencia de resonancia de la antena, se aconseja disponer de un conector SO-239 en el extremo del cable que hace de contraantena para su conexión al choque coaxial (también dotado del conector correspondiente), y hacerse con dos secciones de cable coaxial adicionales de 1 y 2 metros, dotadas de conector en sus extremos, para añadir a la longitud de la contraantena cuando se deseen hacer ajustes.
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#25.- LA ANTENA DIPOLO COLINEAL MULTIBANDA W5GI
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Esta antena diseñada por John P. Basilotto, W5GI, es una antena multibanda que cubre las bandas de radioaficionados de 80 a 6 metros, de baja impedancia en el punto de alimentación, y capaz de funcionar con la mayoría de transceptores, con o sin necesidad de un sintonizador. Es parecida a la famosa antena multibanda G5RV, pero es mejor, sobre todo en la banda de 20 metros. Por otro lado es una antena que los programas de diseño y análisis de antenas actuales no consiguen analizarla y explicar correctamente sus buenas características.
La antena W5GI es básicamente una antena colineal constituida por tres medias ondas en fase para la banda de 20 metros, y una línea transformadora de media onda para la banda de 20 metros, de adaptación al cable coaxial de bajada de 50 ohmios. Su apariencia recuerda a la G5RV de Louis Varney, que también es una antena de tres medias ondas en la banda de 20 metros y alimentada en el centro por una línea transformadora de media onda en la banda de 20 metros, pero es una antena totalmente distinta, ya que mientras la G5RV es un simple dipolo de tres medias ondas en la banda de 20 metros, la W5GI es una antena colineal de tres medias ondas con apariencia de dipolo.
La antena W5GI por otro lado, presenta un diagrama de radiación de seis lóbulos en 20 metros (frente a los 4 que presenta la G5RV), ganancia lateral a la antena, y un punto de alimentación de baja impedancia que permite simplificar la conexión de la antena a los equipos de radio. Además la antena W5GI ha sido diseñada para trabajar en otras bandas de HF al menos igual de bien que una G5RV. En resumen, la antena W5GI es un hilo tendido que incorpora las ventajas de una antena colineal de tres elementos y las de la antena G5RV.
En una antena colineal se pueden usar manguitos inversores de fase para unir los tramos de la antena, y se pueden construir con cable coaxial o línea paralela. Normalmente se emplean manguitos de cuarto de onda en cortocircuito. En efecto, al aplicar tensión de RF al conductor central del manguito (o a uno de los dos conductores, si es de línea paralela), la corriente se propaga por el conductor central hasta el otro extremo, y a través del cortocorcuito pasa a la malla del coaxial (o al otro conductor en la línea paralela), y retorna al extremo abierto del manguito por la malla. Dado que el manguito tiene una longitud de cuarto de onda (teniendo en cuenta el factor de velocidad del cable empleado), el manguito causa un desfase de la señal de RF de 180 grados entre el punto de entrada, por el conductor central, y el punto de salida, la malla coaxial adyacente.
Pero también ocasiona un desfase de 180 grados un manguito de cable abierto por sus dos extremos, de media onda eléctrica de longitud. Pero tanto con manguitos de cuarto de onda como de media onda, usarlos en una antena de hilo colineal es poco estético, al quedar colgando estos hacia el suelo.
En la antena W5GI se usan dos manguitos coaxiales de cuarto de onda en cortocircuito, uno por cada rama de la antena, y estos proporcionan el retardo de fase de 180 grados para las corrientes de RF, así como forman parte de los elementos radiantes de la antena colineal. Lo único que hay que tener en cuenta que los manguitos de cuarto de onda no parecen comportarse exactamente como tramos de cable coaxial, y por tanto no es aplicable usar el factor de velocidad del cable para calcular el cuarto de onda, sino el valor típico de un conductor eléctrico (un factor de velocidad de 0,95). Las experiencias demuestran que si los manguitos se cortan teniendo en cuenta el factor de velocidad del cable empleado, la antena rinde bien en la banda de 20 metros, pero no tan bien en operación multibanda, mientras que si no se tiene en cuenta dicho factor de velocidad, la antena funciona mejor en 20 metros, con baja ROE, y en las demás bandas de HF y en 6 metros trabaja tan bien como una antena G5RV.
La antena se asemeja a un dipolo corriente, y para su construcción se requiere:
- tres aisladores (para el centro y extremos de la dipolo),
- 22 metros de cable eléctrico de 1,5 mm de diámetro,
- 10,4 metros de cable coaxial de 50 ohmios RG8X para realizar los manguitos,
- suficiente línea paralela de 450 ohm, o mejor aún, de línea paralela de 300
ohmios para TV,
- Cable coaxial de 50 ohm de alimentación de la antena, y un conector coaxial
para su conexión al equipo transceptor.
- Tubo termorretráctil para cubir las uniones que se realicen al construir la
antena.
Manguito coaxial
,--,---------------,
--------------'-=| |=-------------------o o---------- - - - -
c `---------------' a | | a
b | |
| |
| |
a, b, c: 5,05 metros | |
| |
| | Línea paralela:
| | 8,20 - 10,60 m,
| | dependiendo de
| | su factor de
| | velocidad
| |
ESQUEMA DE LA ANTENA W5GI | |
(Ambas ramas son idénticas, | |
se muestra en detalle una | | vivo
de ellas). `,-'-,
Los dos extremos y el punto malla | |
central se soportan sobre | | Línea
aisladores adecuados | | Coaxial
| | 52 ohm
| | (al transceptor)
| |
| |
Construcción paso a paso:
- - - - - - - - - - - - -
- Cortar el hilo eléctrico en cuatro trozos iguales de 5,18 m.
- Cortar el cable coaxial en dos trozos de 5,02 m.
- Cortar un trozo de media onda (a la banda de 20 metros) de línea paralela, teniendo en cuenta el factor de velocidad de la línea paralela empleada (Fv = 0,91 para la línea de 300 ohmios).
- Cortar 5 cm de malla de uno de los extremos de cada trozo coaxial, extremos A.
- Cortar 2,5 cm de malla del otro extremo de ambos trozos coaxiales, extremos B.
- Construir con dos de los trozos de hilo eléctrico un dipolo para la banda de 20 metros (2 * 5,18 m), sin aisladores en sus extremos (sólo usando uno de los tres aisladores para realizar el centro de la antena).
- Conectar sólamente el conductor central del extremo A de los manguitos coaxiales a los extremos de la dipolo. Las mallas se dejan sin conectar.
- En el extremo B de ambos trozos de coaxial, se suelda la malla con el vivo y se conectan sendos trozos de hilo eléctrico (los dos que aún quedan).
- Conectar el trozo de línea bifilar de media onda a ambas ramas de la dipolo (en el aislador central).
- Conectar el extremo de la línea bifilar al cable coaxial que ha de usarse de conexión hasta el transceptor. Sellar la conexión. Conectar al otro extremo del cable coaxial el conector coaxial.
- Instalar la antena con su centro a 7,5 m de alto como mínimo. La antena puede ser tendida horizontalmente o en V invertida.
Algunas características
- - - - - - - - - - - -
La antena presenta una ganancia de entre 3 y 6 dB sobre un dipolo clásico en la banda de 20 metros, y un diagrama de radiación de 6 lóbulos, dos de ellos en "8" perpendiculares al plano del hilo (ello es típico de un conjunto colineal de 3 elementos). En las demás bandas se comporta como una antena G5RV, aunque en estas bandas en realidad es un dipolo de longitud indeterminada.
Las medidas realizadas por el autor de la antena con un analizador de antenas en distintas bandas dieron los siguientes resultados (antena realizada con hilo de calibre 14 AGW y línea paralela de 300 ohmios de hilos de calibre 18):
Frec ROE R X Frec ROE R X
------- ----- ------ ------ -------- ----- ----- -----
3550 3,5 22 34 18,15 1,9 93 13
3650 3,0 98 61 21,3 2,9 120 46
3850 3,5 48 61 24,9 1,9 35 23
3950 4,0 22 36 27,8 2,1 26 16
7000 1,9 95 12 28,35 1,8 33 20
7200 3,0 22 25 29,5 2,6 53 55
10,1 5,2 22 50 50,11 2,3 51 37
14,0 1,7 37 19 52,5 1,2 57 7
14,2 1,5 42 18 144,2 1,4 37 8
14,3 1,6 43 22 145,3 1,0 49 1
146,5 1,4 69 13
147,5 2,3 79 45
Se puede usar la antena en la banda de 160 metros, pero para ello es necesario conectar los dos hilos de la línea paralela juntos en el punto de conexión al coaxial de línea. La antena entonces se comporta como una antena Marconi. Todos los que han usado la antena en 160 metros dicen que la antena es más silenciosa comparada con otras antenas de 160 metros.
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#26.- ANTENA PORTÁTIL PARA TRANSCEPTORES PORTÁTILES DE HF
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(Original de William A. Blalock, WN4BML)
Esta antena fue diseñada por WN4BML para su equipo portátil multibanda de
HF, y es una antena monobanda que básicamente es una antena de látigo teles-
cópico con bobina de carga en su base, diseñada de manera que la bobina de
carga pueda ser rápidamente cambiada para cambiar de banda de trabajo.
BOBINA DE CARGA
La bobina de carga se realiza sobre un tubo de PVC de 19 mm de diámetro
(3/4 de pulgada), al cual se añaden dos tapones para tubo de PVC para cerrar
los extremos del tubo. A ser posible deberán ser tapones planos, pues en cada
uno de ellos se va a fijar, mediante taladros y tornillos, un conector BNC de
chasis.
Los tapones se mecanizan para instalar los conectores BNC con los tornillos
hacia el interior, y las tuercas empleadas para fijar los tornillos en el
interior se protegen con una resina adecuada. Después se usa un trozo de
alambre procedente del central de un coaxial RG-6 (o alambre similar) en el
contacto central de cada conector BNC, y estos trozos de alambres van a servir
para conectar posteriormente el hilo de cada bobina.
Después se cortan los trozos de tubo de PVC adecuados para el tamaño de
cada bobina. Para cada tubo se determina el espacio físico ocupado por la
bobina que ha de soportar (de manera que la bobina quede centrada en el tubo),
y se practican dos pequeños orificios al principio y al final de dicho espacio
para pasar los alambres procedentes de los respectivos conectores BNC desde el
interior a afuera del tubo. Se rascan las puntas de los alambres, se pasan por
los respectivos orificios del tubo, y se instalan los tapones en los extremos
del tubo de PVC.
Usando hilo esmaltado se devanan cada bobina en el respectivo tubo, según
las medidas indicadas en la tabla que se muestra más adelante. Uno de los
extremos de la bobina se rasca para eliminar el esmalte, y se suelda al
alambre que viene del conector BNC correspondiente. El otro extremo del hilo
de la bobina también se rasca, pero se deja enroscado en el cable que viene
del otro conector BNC, lo que permitirá más adelante el ajuste fácil de la
sintonía de cada bobina a la respectiva banda de trabajo. Para las bandas de
10 a 40 metros se usó hilo del #22, y para la banda de 80 metros, hilo del
#24 (más fino).
,----, ,----,
| |----++++++++---| |
,--| | |||||||| | |--,
BNC | | | ||||||||| | | | BNC
'--| | |||||||| | |--'
| |---++++++++----| |
'----' '----'
Tapón Tubo PVC con Tapón
el bobinado
VARILLA DE LA ANTENA
Se usa una varilla telescópica de 183 cm montada en un conector PL-259
fijado a una pletina metálica adecuada, doblada en ángulo recto con una parte
más larga que la otra. Se taladra el extremo de la parte más larga de la
pletina y en ella se sujeta el extremo inferior de la antena telescópica con
un tornillo para metal. Otro tornillo largo es soldado por su extremo en el
contacto central del conector PL-259, se pasa un espaciador cilíndrico de
nylon de la medida adecuada y perforado por su eje a lo largo del tornillo,
encajándolo dentro del conector PL-259, y al otro extremo del tornilo se fija
con tuercas el extremo corto de la pletina metálica (previamente perforada),
y se suelda todo el conjunto.
Platina doblada
en angulo recto
_
,---------, ,-----------|--
| |----, | ===|==================================
====| | |====|=| | Varilla telescópica
| |----' | Tornillos
'---------' |
Conector |
PL-259 Espaciador
de nylon
FINALIZACION DEL MONTAJE Y AJUSTES
El último paso consiste en acabar de montar cada una de las bobinas y
sintonizarlas. Usando los datos de las bobinas reflejadas en la tabla de más
adelante, se obtienen valores bastante correctos para la construcción de las
bobinas, no obstante se recomienda añadir algunas espiras más para que las
bobinas hagan resonar la antena por debajo de cada banda, y luego ir quitando
espiras para ajustar la sintonía de la antena a cada banda (de hecho la tabla
mostrada son los valores encontrados por WN4BML tras finalizar los ajustes).
Usando un analizador de antenas, o probando con un medidor de ROE, se va
probando cada bobina en su respectiva banda. Si hay que retirar alguna espira,
se desconecta el extremo del hilo de la bobina que está roscado sobre el
alambre que viene del conector BNC, se retira una o dos espiras, se vuelve a
rascar el extremo del hilo esmaltado de antena y se vuelve a roscar éste sobre
el alambre.
Una vez ajustadas todas las bobinas, se sueldan todas las conexiones del
hilo de la antena, se fijan los bobinados con pegamento y se recubren con
cinta aislante. Para las banda de 80 metros pueden realizarse varias bobinas,
según la frecuencia de resonancia, pero también puede hacerse una con tomas
intermedias para 3,940, 3,800 y 3,500 Mhz.
Usualmente, cuando se opere en cualquier banda, puede ser necesario retocar
el ajuste de la antena para una correcta resonancia a la frecuencia de opera-
ción, ello ya se puede realizar ajustando la longitud de la varilla telescó-
pica (puede usarse alternativamente un sintonizador de antena). Tampoco hay
que olvidar usar una contraantena para que la antena funcione adecuadamente,
el autor usaba como contraantena un largo cable de 6 metros conectado con unos
clips o pinzas de cocodrilo al chasis del transceptor.
Para la conexión de los elementos de la antena entre sí y al transceptor
portátil se usan una combinación de adaptadores PL-259 y BNC. Un adaptador
PL-259 a PL-259 en L permite conectar la antena directamente al conector de
antena del transceptor, y mantenerla erguida en vertical. Y aunque los conec-
tores y adaptadores introducen algunas pérdidas, son bajas, pero permiten
salir al aire con equipo de HF portátil con un mínimo coste.
TABLA DE DATOS DE BOBINAS
Tubo: 19 mm diám. Tubo: 25,4 mm diám.
Banda Frec (Mhz) L (uH) Espiras Longitud Espiras Longitud
----- ---------- --------- ------- -------- ------- --------
10 m 28,4 1,11568 7 7,6 6 10,2
12 m 24,9 1,8917 9 7,6 9 10,2
15 m 21,1 1,687 9 7,6 8 10,2
15 m 21,0 3,1994 12 7,6 - -
17 m 18,1 4,75 15 8,4 13 10,2
20 m 14,2 5,94 17 9,6 14 10,2
20 m 14,0 8,835 23 13,0 17 10,2
31 m 10,1 18,03 39 21,8 28 15,5
40 m 7,2 28,423 57 31,5 38 21,3
40 m 7,0 39,276 74 41,4 49 27,4
60 m 5,5 64,435 114 64,0 73 40,6
75 m 3,945 98,985 169 94,5 104 58,1
75 m 3,800 126,48 213 119,0 129 72,1
80 m 3,500 161,0 265 148,0 160 89,4
(Longitud de bobinas en mm)
Hilo de bobinas: calibre #24 (0,511 mm diámetro) para bandas de 75-80 m
calibre #22 (0,644 mm diámetro) para demás bandas
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#27.- BALUNES PARA HF PARA BAJAS POTENCIAS
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(Por John, G8MNY)
Realizados sobre un núcleo de ferrita toroidal Amidon T 200-2, arrollando hilos bifilares según las especificaciones indicadas.
Los hilos bifilares se pueden realizar trenzando algo dos hilos esmaltados del calibre indicado, uno de los hilos será un arrollamiento y el otro hilo será el otro arrollamiento.
Los toroides T 200-2 de Amidon tienen las siguientes características:
Diámetro externo: 50,80 mm
Diámetro interno: 31,75 mm
Altura : 13,19 mm
Rango de frecuencias (por el tipo de ferrita): 1-30 Mhz
BALUN 1:6 PARA HF
-----------------
(Por G8MNY, versión corregida 09/2003)
Con hilo bifilar de calibre 11 (1,6 mm de diámetro de sección), arrollado en un núcleo de ferrita toroidal Amidon T 200-2:
9 espiras : 50 ohmios, toma a la 9ª espira
22 espiras: 300 ohmios balanceados.
,---------------,
| |
| ,-------)----------------------------o
| | |
| |11 |9 0
Entrada | //////////----, Salida
TX/RX | | 300 ohmios
50 ohm | O | XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX | balanceada
asimétrica `-,-' XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX |
| |
| ///////////----)-----------o
| |11 0 |
| | |
`-------'------------------------'
BALUN 50 ohm - 75 ohm para HF (balun 1,2:1)
-------------------------------------------
(Por G8MNY, versión corregida 02/2004)
Con hilo bifilar de calibre 6 (1,1 mm de diámetro de sección) arrollado en un núcleo de ferrita toroidal Amidon T 200-2:
10 espiras para 50 ohmios, toma a la 6ª espira
12 espiras para 75 ohmios balanceado.
,-------, ,----------------------------o
| | |
| |10 |6 0
| /////////----,
Entrada | | Salida balanceada
TX/RX | O | XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX | 75 ohmios
50 ohm. `-,-' XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX |
asimétrica | |
| //////----)-----------o
| |6 0 |
| | |
`---------------'--------------'
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#28.- ANTENAS DELTA LOOP PARA HF
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(Original de Mel, G4WYW)
Yo he querido saber si soy capaz de utilizar una antena Quad Beam de tamaño completo, pero el espacio, los vecinos (y las autoridades locales) no siempre te lo permiten.
La siguiente alternativa es la de realizar y levantar una antena Delta Loop. He realizado muchos contactos exóticos usando la versión de antena dibujada más abajo. Es rápida de realizar y barata, usando para ello hilo eléctrico.
El hilo forma un bucle o lazo ("loop") continuo, que se conecta a uno de los dos polos del punto de alimentación de la antena, describe el bucle, y se conecta el otro extremo en el otro polo del punto de alimentación. Las 'o' mostradas en cada esquina del lazo es un aislador de vidrio de forma de huevo, aunque cualquier otro aislador sirve. Incluso he usado viejos carretes de bobinas de algodón para ello.
A pesar de que para obtener resultados óptimos, una antena delta loop debe ser alimentada a 75 ohmios simétricos (paralelo), y usando un sintonizador que la adapte al cable coaxial de 50 ohmios de conexión al transceptor, he obtenido resultados excelentes usando un balum 4:1 en el punto de alimentación de la antena, al que se conecta el coaxial de 50 ohmios que va al transceptor.
He aquí cómo se realiza la antena Delta Loop:
o <--- Soporte superior
/
/
/
/
L /
/
/
/
/ Punto de
/ alimentación
o---------,,----------o
||
||
|| <--- Línea paralela de 75 ohmios de cualquier longitud
||
||
||
,----------,
| Sintoniz |
'----------'
||
||
||
|| <-- Línea coaxial de 50 ohm al transceptor
L = Longitud de uno de los lados
L = 334 / f (f = frecuencia en MHz ; L en pasos).
La polarización es principalmente horizontal. Recibe y radía por el plano que encierra el lazo.
La ganancia de potencia de la antena es 1,4 dB, referida a la dipolo.
La antena Delta Loop puede también ser alimentada por una esquina, siendo soportada la antena por su lado superior, constituido por uno de los tres lados del lazo, tal como se muestra a continuación:
-------------o-------------------------0-------------
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
||
||
|| <--------- Alimentador
||
----------------------------------------------------------------------------
(Variante propuesta por Perry G0IFI)
Igual que Mel, G4WYW, yo he trabajado con muchas antenas delta loop. La altura de la antena sobre el suelo no tiene tanta importancia como uno puede imaginar. Usted puede realizar un "nido" multibanda de antenas loop, que se alimentará con el coaxial de conexión al transceptor y un balum 4-1.
/
/ /
/ /
/ /
/ /
/ /
___ /___/
| |
[balun]
| |
| |
| |
Coaxial al cuarto de radio
Si el lazo exterior se corta para la banda de 40 m, deberá ser también resonante en 15 m. Una vez realicé un conjunto de 3 lazos como el mostrado en el dibujo, con una forma más o menos parecida a la de un diamante, donde un lazo era para 40 m, otro para 20 m y el tercero para 10 m, con el extremo superior suspendido de un árbol, y los lados estirados hacia afuera mediante cuerdas tirantes.
Esto hace a la antena fácil de girar. La antena funciona bien, y he sido capaz de trabajar a muchas de las estaciones que escuchaba, las cuales me daban controles estimulantes. Una gran ventaja de las antenas loop es la reducción de QRN.
Deberá ir probando las longitudes de los lazos de este conjunto cortando cada hilo un poco y probando el conjunto, pues la longitud de resonancia de cada lazo está afectada por los lazos adyacentes, pero ello merece un pequeño esfuerzo.
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#29.- BALUM DE MANGA COAXIAL
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(Coax Sleeve Balun)
Por John (G8MNY)
(Agosto 2004)
Este tipo de balun se explica en muchos libros de texto y se usa en muchos diseños de antenas. Es un balun de relación 1:1, por lo que no modifica la impedancia.
El balun está realizado con un trozo de malla de cable coaxial o con tubo de cobre, con una longitud de 1/4 de onda, que recubre el extremo del cable coaxial de alimentación, y al cual se conecta eléctricamente a una distancia de 1/4 de onda del punto de conexión balanceado.
<---- 1/4 onda--->
------------------,
|
BALANCEADO ,-----------------'-----------------------------
|
B-------) ALIMENTADOR COAXIAL (NO BALANCEADO)
|
B-------+-----------------,-----------------------------
|
------------------'
TUBO O MALLA EXTERNA
Este balun funciona "escondiendo" del mundo exterior la conexión entre el cable no balanceado con el cable o antena balanceada, para que no radíe.
Recomiendo sellar los extremos de la sección exterior con manga aislante retráctil por calor, y por encolado.
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#30.- BALUN CHOQUE BOBINADO PARA HF
===================================
Por John (G8MNY)
(Agosto 2004)
Un balun práctico para antenas de HF es el de tipo choque. Reduce las interferencias de RF provocadas por el cable de alimentación, y todo ello con un costo bajo.
Puede ser conectado en el extremo del cable de alimentación balanceado, o donde el cable coaxial es conectado a una línea paralela (balanceada).
cable regleta Cinta
----------------:-------, plástica ,------(-
balanceado conex. ')))))))))))))' PL259
Barra de ferrita
Arrolle 20 espiras o más de hilo de cinta plana en una barra de ferrita de 14mm x 8 mm de diámetro de algún receptor de radio de Onda Media, o unas 10 espiras de un toro de ferrita de tamaño medio-grande. Encíntelo firmemente para proteger algo la ferrita contra posibles daños.
Monte la ferrita dentro de una caja y haga dos agujeros próximos en ésta en una cara y ponga un conector PL259 hembra en la cara opuesta. Conecte un extremo del cable cinta del balun al conector PL259. El otro extremo separe los dos hilos y páselos hacia el exterior de la caja a través de los dos agujeros.
Use una regleta de conexión de dos hilos para conectar el extremo de la línea balanceada al cable cinta y fíjela a la caja.
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#31.- ADAPTADOR DE ANTENAS DE HF PARA AUTOMÓVIL
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Para operación en las bandas de HF en automóvil, existen numerosas antenas reducidas de un tamaño normalmente no superior a 2-2,5 metros de largo, consistentes en una bobina de carga arrollada sobre un núcleo de fibra de vidrio, y un látigo superior de acero inoxidable de un metro de largo o mayor (la bobina de carga puede estar situada a media altura de la antena, en una posición intermedia, o puede ser incluso un hilo arrollado en hélice desde la base de la antena). El látigo superior puede introducirse más o menos en el cuerpo de la bobina, para así regular la altura de la antena y con ello su sintonía.
Normalmente son antenas monobanda, aunque hay versiones comerciales donde la bobina tiene varias tomas intermedias a la vista que se pueden puentear entre sí con un hilo conductor terminado en dos pinzas de cocodrilo en sus extremos, con lo cual se puede buscar la sintonía de la antena en distintas bandas de radioaficionado realizando la conexión adecuada entre tomas intermedias de la bobina de carga con este hilo de puente.
Estas antenas se suelen montar en el vehículo sobre un arnés adecuado, siendo las ubicaciones más usuales el vierteaguas del techo, en el parachoques posterior o en la tapa del maletero del vehículo. En este arnés, si es posible, la malla del extremo del cable coaxial de alimentación queda conectado eléctricamente a la masa del vehículo (si la pintura en el punto de montaje no lo impide).
Al ser antenas cortas comparadas con la longitud de onda de operación de la antena, son antenas con una reactancia capacitativa, por ello se añade la bobina de carga, lo que añade una reactancia inductiva que cancela la inductancia capacitativa de la antena, haciéndola resonante a la frecuencia de operación.
Pero se observa que, incluso bien sintonizada la antena a la frecuencia de operación, el rendimiento de ésta es bajo, y la ROE no se consigue bajar por debajo de un cierto valor, y este efecto es tanto más acusado cuanto menor es la frecuencia (mayor la longitud de onda). Ello afecta tanto a la transmisión (el equipo no entrega la máxima potencia), como en recepción (la antena es un poco sorda).
Ello se debe a que la impedancia en el punto de conexión de la antena está bastante por debajo de los 50 ohmios típicos del cable coaxial y del transmisor (las antenas cortas son antenas de baja impedancia), por lo que hay una desadaptación de impedancias entre la antena y el cable coaxial, lo que implica la existencia de ROE, que puede ser incluso un tanto alta aunque la antena esté correctamente sintonizada a la frecuencia de operación.
Además el plano de tierra de la antena es pequeño, ya que el tamaño del chásis metálico del automóvil es pequeño comparado con la longitud de onda de operación, sobre todo a las longitudes de onda más largas (40, 80 y 160 metros).
Todos estos factores afectan al rendimiento de la antena, incluso aunque esté bien ajustada a la frecuencia de operación.
La mejora del rendimiento de la antena se consigue introduciendo una carga en la base de la antena entre el punto de alimentación de ésta y la masa metálica del automóvil (a través del arnés que soporta la antena), poniendo en paralelo con la antena en este punto un condensador o una bobina de valor adecuado. Estas cargas permiten corregir la impedancia del punto de alimentación de la antena y aproximarlo más a los 50 ohmios que espera ver el transmisor, con lo cual la ROE de la antena baja a valores muy bajos.
Algunos radioaficionados lo saben y realizan sus propias bobinas o disponen de un juego de condensadores para conectar en paralelo en el punto de alimentación de la antena, eligiendo el más adecuado según la antena empleada y banda de trabajo.
En su lugar se puede realizar un adaptador que permita ser intercalado entre el cable coaxial y la antena en el punto de alimentación de ésta (también funcionará si es ubicado a la salida del transmisor, aunque es menos recomendable), y que permita introducir mediante un conmutador rotatorio de 12 posiciones diversos valores de capacidad conectadas a masa, o seleccionar las tomas intermedias de una bobina cuyo extremo está conectado a masa. Ello permite seleccionar el valor de la carga de corrección aplicada en la base de la antena para corregir la impedancia del punto de alimentación, siendo utilizable desde la banda de 160 m a la de 10 m.
La versión capacitativa de este adaptador constaría de un conmutador rotatorio de tipo fenólico (con buenos contactos) de 12 posiciones, con el común conectado al conductor central del coaxial, y cuyos contactos están conectados a condensadores cerámicos conectados al chasis de la caja metálica que aloja el adaptador (chasis que queda conectado a masa del automóvil a través de la malla del coaxial). La caja dispondrá de dos conectores PL, uno para la conexión del cable coaxial de alimentación hacia el equipo de radio, y el otro para la conexión hacia la antena.
PL PL
entrada salida
,--( o------------,------------------------------o )--,
| | |
| | |
| '---o---> o 1 |
///// o-----| |----, /////
chasis Conmutador 2 | Chasis
caja o-----| |----| caja
3 |
:
:
o-----| |----|
12 |
|
/////
Chasis
caja
Los valores recomendados para los condensadores serán los siguientes:
Posición C (pF)
-------- ------
1 ninguno
2 30
3 62
4 120
5 180
6 240
7 350
8 470
9 750
10 1000
11 1500
12 2000
Los condensadores serán cerámicos y de 400 V como mínimo. Si no se dispone de alguno de los valores anteriores, se pueden disponer dos en paralelo de manera que la suma de sus capacidades sea igual o muy próxima al valor indicado. Obsérvese que una de las posiciones está libre (sin condensador).
En la versión inductiva del adaptador, se puede realizar la bobina con hilo de 1-1,5 mm de diámetro, arrollando unas 12 espiras en un toro de ferrita de material apropiado para frecuencias de HF, de 7,0 cm de diámetro externo, 3,5 cm de diámetro interno, y 1-1,5 cm de grosor. Las espiras se dispondrán espaciadas uniformemente, y se realizará una toma intermedia cada 2 espiras, estando un extremo de la bobina conectada a masa. Ello se puede realizar en uno de los conectores PL hembras de la caja metálica que alberga el circuito.
Con esta bobina toroidal, es fácil colocarla sobre las patillas de conexión del conmutador rotatorio, lo que permite soldar fácilmente las tomas intermedias de la bobina a los contactos del conmutador. Se recomienda antes de arrollar el conductor de la bobina en el toro de ferrita, encintar éste con una vuelta de cinta aislante.
Puede ensayarse otro número de espiras si se emplea otro tipo de ferrita toroidal, o la indicada no da buen resultado en las bandas más bajas.
PL PL
entrada salida
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| | Conmutador |
| | 1 2 3 4 12 ,-------|
| o---> o o o o o | |
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chasis | | | | | | Chasis
caja ..... caja
Bobina toroidal
El adaptador inductivo tiene la ventaja de que permite derivar a masa la electricidad estática que capture la antena, impidiendo que llegue al transceptor de radio y pueda dañarlo si no está bien protegido. Esta capacidad de descargar cargas estáticas no lo permite el adaptador capacitativo (aunque se podría conseguir añadiendo una resistencia óhmica entre uno de los conectores PL y masa de valor algo elevado, 1 K o superior), pero permite su uso con algunos modelos de antenas comerciales para automóvil con sintonía motorizada, en las que la corriente de alimentación al motor del sintonizador (el cual modifica las características de la bobina de carga) se envía por el propio cable coaxial (y que serían derivadas a masa en el adaptador inductivo).
Para ajustar la antena con este adaptador, primero retire el adaptador si es inductivo, o si es capacitativo, seleccione la posición de conmutador que está libre. Ajuste la antena a resonancia (desplazando el látigo superior), lo que conseguirá normalmente ajustando la antena a la menor ROE que pueda obtener (aunque sea alta).
Después conecte el adaptador (si es el inductivo), y en recepción, vaya girando el conmutador por las distintas posiciones, hasta obtener un sensible aumento de las señales que está recibiendo, o del ruido de fondo de la banda (si no hay nadie transmitiendo). Cuando consiga esto, la impedancia del punto de alimentación de la antena estará ya muy cerca de los 50 ohmios, y ello lo podrá comprobar pasando a transmisión, comprobando como ahora el medidor de ROE indicará un valor de ROE bajo. Puede a continuación reajustar la posición del conmutador buscando el mejor valor de ROE para dejar la antena correctamente ajustada.
En ningún caso no actúe sobre el conmutador mientras se transmite, ya que se pueden formar chispas en los contactos del conmutador que los puede quemar. Las operaciones con el conmutador se han de realizar en recepción.
Si se usa el conmutador con contactos adecuados, se puede operar con potencias de transmisión de unos cuantos cientos de watios sin problemas, aunque se recomienda no pasar de 500-600 Wpep para que no se formen arcos entre los contactos del conmutador. A este efecto, se recomienda utilizar un conmutador de tipo fenólico, con contactos plateados (esos que parecen antiguos, con los contactos casi a la vista).
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