Introducción
Básicamente haremos hincapié en una serie de detalles, considerados importantes, a la hora de instalar una antena, con el objetivo de lograr el mayor rendimiento posible en función de las condiciones de instalación que habitualmente están determinadas por el espacio disponible, altura efectiva, obstáculos, comúnmente por edificaciones por debajo y en los alrededores del sistema, etc.
Fijando algunos conceptos importantes se podrán lograr rendimientos aceptables aun con sistemas denominados en la jerga “cortos”.
Antena: su definición
Se trata de un dispositivo que transforma una corriente eléctrica en una onda electromagnética y viceversa. Se puede deducir de lo anterior la funciones de transmisión y recepción (dualidad).
Este sistema presenta características muy deseables cuando se lo diseña de modo que resuene a la frecuencia de funcionamiento.
Resonar implica que una antena de media onda es comparable a un circuito resonante compuesto por un capacitor y un inductor que en su frecuencia de resonancia presentan reactancias iguales y opuestas, podemos decir entonces que la antena en estas condiciones presenta características netamente resistivas.
Resonancia del sistema
Para esa condición se podrán observar las siguientes características, no solo teóricas sino practicas:
1º Corriente máxima en el centro del sistema que decae hacia los extremos con forma senoidal .
2º Tensión máxima en los extremos y mínima o cero en el centro con forma senoidal.
Aquí se observa el desarrollo en un instante de tensión y corriente de RF en una antena de media onda.
Detalles importantes
Ya es momento de fijar algunos conceptos importantes a tener en cuenta para obtener buen rendimiento del sistema:
1º La máxima producción de campo irradiado en función de la corriente de RF circulante por la antena. Observe que se concentra en el centro, por lo tanto es importante en HF (3 a 30 MHz) lograr que el punto central del sistema esté lo mas alto posible. Esto es válido en general para cualquier antena.
2º En plan de acortar el sistema, tratar siempre de doblar las puntas y no el centro por lo dicho en el punto 1º.
3º Evitar repliegue sobre si mismo en los extremos, pues es la peor condición de acortamiento. En cambio si enviar las puntas del dipolo en dirección hacia el suelo o en forma oblicua hacia otros puntos de anclaje a no menos de tres metros del nivel del suelo pues constituye un gran peligro para personas y animales ya que se desarrollan altas tensiones en los extremos aun con potencias bajas.
Evitar
en lo posible por efectos de cancelación, salvo repliegues muy cortos.
4º El cuarto de onda central aporta el 71% del campo total que produce la antena, por lo tanto es deseable no reducir la longitud a menos de ese valor y en lo posible que la antena posea cuarto de onda o más en un tramo recto antes de replegar.
5º Si necesariamente debe replegar hacia el centro, las puntas no deben estar a menos de un décimo de onda con respecto al irradiante como consejo practico. De este modo habrá menos cancelación.
6º Las puntas de las antenas generalmente presentan alta tensión. Es importante resaltar el uso de buenos aisladores de extremo (no menos de tres del tipo huevo) mas aún si luego se continua con alambre. No dudar en el uso de soga marina de buena calidad (Dacron) sin olvidar los aisladores. Evite el contacto del alambre de la antena con la soga ya que esta se puede quemar con la RF. Siempre debe usarse alguna pieza aislante de por medio.
7º No dude en utilizar para la construcción del sistema cable forrado en plástico, esto facilitara el manipuleo y protegerá el conductor de la posterior oxidación, la que hará ruidosa la antena en recepción además de hacerla menos proclive a la estática.
8º Todos estos consejos se aplican también a sistemas tipo V invertida.
Es posible configurar un dipolo para trabajo multibanda, alimentando con una línea de conductores paralelos teniendo en cuenta los anteriores consejos.
Para ello bastará que se tienda un conductor de la mayor dimensión posible entre dos puntos de anclaje, cortado en lo posible a (un mínimo de cuarto de onda) para la frecuencia menor de operación, cortar en el centro y conectar allí una línea de conductores paralelos o línea abierta (también llamada escalerilla) de cualquier longitud y llegar con esta hasta un sintonizador de antena de tipo balanceado ubicado en la sala de transmisión.
El rendimiento aún es aceptable inclusive en sistemas que poseen poco mas de cuarto de onda para la frecuencia menor de operación, es este el caso algunos amigos a saber : Mario LU1CFS en 80 metros con un sistema de 20 metros, Pedro LU2DCC con 25 metros, Luis LU1AGP, Daniel LU5JAU entre otros que utilizan este método con gran éxito, por lo tanto es muy aconsejable para aquellos que por razones de espacio no pueden operar en la banda de 80 metros.
ANTENA HERTZ DE LU1DCL ALIMENTADA EN EL CENTRO
ANTENA HERTZ ZEPP / MOXON ALIMENTADA POR EL EXTREMO DE LU1DCL
Espero que este articulo represente un aporte a la hora de escoger la mejor antena según nuestras posibilidades.
Atte. Ernesto Deluca LU2AM
A.T.U. (Antenna Tuning Unit)
Unidad de sintonía de antena
Introducción
En este caso nos dedicaremos a los sintonizadores A.T.U. requeridos para (sintonizar) antenas alimentadas con líneas resonantes, habitualmente llamadas (antenas Hertz).
Hablamos de líneas resonantes cuando la línea de alimentación forma parte del circuito resonante compuesto por el sintonizador, la línea y el irradiante.
Línea abierta
Las líneas de conductores paralelos o líneas balanceadas, comúnmente llamadas línea abierta o escalerita son las indicadas para alimentar estos sistemas ya que son capaces de soportar altos valores de ondas estacionarias R.O.E. presentes en la línea con muy bajas perdidas y sin importar su impedancia característica.
La irradiación por parte de la línea es prácticamente despreciable ya que los feeders estan desfasados 180º para los sistemas con alimentación central, ya que las corrientes son perfectamente simetricas.
La línea puede construirse con cable forrado en plástico del tipo utilizado en instalaciones eléctricas y los separadores pueden realizarse en caño plástico o barra de acrílico cortados a un largo que puede variar de 5 a 10 centimetros o más y mecanizando los extremos de cada uno para sujetar el feeder (fig 1), también es posible utilizar lineas comerciales como la (twin lead) de 450 ohms o la utilizada antiguamente en TV de 300 ohms, siendo esta la menos recomendable ya que al tener dieléctrico sólido (plástico) las perdidas son un punto a considerar.
DETALLE DEL SEPARADOR CASERO
Antenas Hertz
Como vimos en el capitulo anterior a cargo de LU2AM la mejor condición es contar con un irradiante de media onda para la frecuencia menor de trabajo alimentado en el centro, pero es posible trabajar con sistemas de menor longitud con muy buenos resultados.
En cualquiera de los casos la impedancia que presenta el sistema en los terminales de alimentación esta dada por las longitudes del conjunto (irradiante-bajada) según este dato podremos determinar si en los terminales de alimentación de nuestro sistema estamos frente a un punto alta o baja impedancia y así configurar el sintonizador serie o paralelo según el caso.
En la mayoría de los Handbooks se ofrece en el capitulo antenas multibanda una tabla con la configuración del acoplador en función de las dimensiones del sistema con longitudes de irradiante y bajada que presentan impedancias perfectamente adaptables.
El sintonizador A.T.U.
En el caso de las antenas tipo Hertz como ya dijimos, el sintonizador es parte importante del circuito resonante, pero también hace las veces de transformador de impedancias entre un valor conocido, los 50 ohms de nuestro transmisor y la impedancia que presente el sistema Hertz.
La arquitectura del sintonizador puede ser un circuito resonante serie o paralelo acoplado en forma inductiva por un eslabón fijo o móvil.
ESQUEMA DEL A.T.U. INDUCTIVO
A.T.U. INDUCTIVO CASERO DE LU1DCL
Cabe mencionar que también es posible adaptar sistemas de diferentes longitudes, en general determinadas por las condiciones de instalación que nos brinda nuestra vivienda.