Subido por Andrés Fernández

ANTENA DIPOLO V INVERTIDO

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ANTENA DIPOLO V INVERTIDA
acer una antena dipolo V invertid
nda
gio Zuniga, CE2CG, antes CE2JNZ
na, Chile – 14 de agosto de 2010
decen las observaciones de Manfr
D.
nita dipolo es sin duda una de las a
ue se encuentra en el top de la l
ón desempeño/costo.
n es la primera antena q
cionado piensa instalar para ope
momento de poner en la práctica la
n
algunos
detalles,
que
nte comentar.
Sobre antenas...
MENSIONES
o estándar de media onda en V in
alcularse como sigue:
e cada brazo (en metros) = 71
es la frecuencia deseada, en MHz
ones y la ecuación son válidas pa
e desnudo.
mbre está aislado, hay que acort
ás corto, debido al factor de veloc
o que produce la aislación. Sin em
e que siempre es más fácil cortar
e, que agregar.
ACIO MÍNIMO NECESARIO PA
LAR UNA V INVERTIDA
dos brazos de la antena V inver
os, y conociendo el largo de cada
mos dos medidas claves: la altura
da desde el centro de la antena h
el terreno necesario entre cada p
azo del dipolo.
mplo, para una antena V invertida
os, Ud. necesita una torre o mást
e como mínimo 7.1 metros desde
necesita 14.2 metros horizontale
nta de la antena. Esto es suponie
brazos llegan hasta el suelo.
mbargo, si se hacen llegar los br
ostes, cerco o muro, de por eje
de altura, entonces Ud. necesita 2
ra adicional en el mástil o torr
er los 90 grados entre cada bra
el mástil debería medir 9.1 me
omo mínimo.
que es necesaria cierta holgura p
que sostienen los brazos, el
representa las medidas m
, y en la práctica se debe agreg
ada medida.
tabla anterior, es fácil ver si d
ones del terreno de nuestra cas
o no un dipolo invertido. Tamb
hacer un diagnóstico rápido de a
as V invertidas, lo que puede ay
por qué no “salen” al aire tan bie
n.
ntas de una antena son puntos d
sión, y la cercanía con cualquier
una fuerte desintonía. Según el m
objeto, también se produce una
de potencia. Por ello, las puntas
jos del suelo, y de cualquier obje
muy buen aislante. Eso tambié
en cuenta para calcular el
do.
ERCA DEL ANGULO DE LOS B
POLO
o extendido tiene un lóbulo de ra
nformado (relativamente), pero r
e espacio para poder instalar
de HF).
caso de la V invertida (con bra
de 120 a 90 grados), se ahorra
en la instalación, pero su lób
n se deforma, y que puesto que l
brazos se acercan mucho al su
o del dipolo extendido), tiende a c
rferencias cercanas.
os que en condiciones ideales, las a
tener una impedancia en su pu
ación de 50 Ohms.
gulo que forman los brazos del di
grados (aprox) teóricamen
ncia de la antena es de 50 Ohm.
stá los brazos están complet
dos, la impedancia es cercana a 7
el espacio infinito, o a ciertas
cas sobre el suelo.
bargo, a las alturas en que los afici
os dipolos usualmente, la impedan
extendido anda mucho más cerca
las V invertidas suelen andar ent
.
, en la practica un dipolo extendid
ROE más baja que una V invertid
usión: Si tiene terreno suficiente,
dipolo extendido. Si no, confórme
nvertida.
CESITO UN BALUN?
de balunes es uno de los temas
mayor desacuerdo entre
cionados. Balun es una contracc
ed to unbalanced”, es decir un disp
ermite adaptar sistemas balan
lo es una antena dipolo) co
nceado, como lo es un
mente, esto no tiene nada que ve
la antena (un balun no proteg
de
una
alta
uiente explicación proviene de
y es la mejor que encontré: Las
o muestran en verde los dos brazo
extendido
de
media
ueño círculo rojo muestra el pu
ación en el centro de la antena. La
representan la distribución
e en la antena.
Construcción de un balun
Relación 1:1
g. a) tal como se espera, la distrib
rriente en la antena es la mitad d
media onda).
g. b), conectamos un coaxial a la
con la malla del coaxial conectad
erecho del dipolo, y a su vez esta
nectada a tierra en la sala de radio
que casi toda la corriente (en púr
bería ir al brazo derecho, ha prefe
or fuera del coaxial.
s el coaxial se ha convertido en
el dipolo, y no el brazo derecho
.
s tenemos que bastante de la ra
quipo trata de enviar a la antena
timos, queda de vuelta en el shac
r de esto es en recepción, el
las fuentes de ruido local (den
y las enviará al punto de alimenta
na.
e balunes es uno de los temas en
mayor desacuerdo entre los
cionados.
es una contracción de “balanced to
ced”, es decir un dispositivo que
adaptar sistemas balanceados (c
antena dipolo) con otro desbalan
es un coaxial. Directamente, esto
ada que ver con la ROE de la ante
o protege a su equipo de una alta
iente explicación proviene de Stev
y es la mejor que encontré:
ras de abajo muestran en verde l
de un dipolo extendido de media o
eño círculo rojo muestra el punto
ación en el centro de la antena. L
úrpura representan la distribución
e en la antena.
g. a) tal como se espera, la distrib
rriente en la antena es la mitad d
media onda).
g. b), conectamos un coaxial a la
con la malla del coaxial conectad
erecho del dipolo, y a su vez esta
nectada a tierra en la sala de radio
que casi toda la corriente (en púr
bería ir al brazo derecho, ha prefe
or fuera del coaxial.
s el coaxial se ha convertido en
el dipolo, y no el brazo derecho
.
s tenemos que bastante de la ra
quipo trata de enviar a la antena
timos, queda de vuelta en el shac
r de esto es en recepción, el
las fuentes de ruido local (den
y las enviará al punto de alimenta
na.
g. c) si se agrega un balun 1:1 en
e alimentación (un balún simple,
pedancia de choke de 100 ohms),
mejoran bastante, puesto que la m
rriente ahora fluye al brazo derec
aunque aún existe alguna corrient
mo, en la Fig. d) incorporando un
una impedancia de choke de 1000
upera la situación al caso del
.
es, si se opera una estación sofis
omputador, digimodos, monton
nes de señales en el shack,
indible un Balun. Pero si el shack d
co”, sin fuentes switching en la c
uorescentes compactas, es proba
no ayude gran cosa.
n de Ondas Estacionarias
el ruido o interferencia?
o lado, la biblia de los radioaficion
L_Handbook_2009 (capítulo 21, p
afirma
que es
completam
le si vale la pena la molestia y el
alar un balun para los dipolos. Y co
frase, sentencia la utilidad prácti
nes.
Handbook_2009 también señala que la
ple de construir un balun 1:1 es un cho
es decir enrollar una porción de cable c
a bobina.
que este tipo de balun-choke es
y efectivo, es decir las tres B. Es
e balun que personalmente
ndo (humildemente).
caso de la banda de 40 metros, s
de 15 cms de diámetro aprox.
de coaxial, como se muestra en la
recha.
o de cable coaxial difícilmente
a diferencia de balunes con ferrit
s, que sí causan problemas.
muchas antenas que se enfo
estas adaptaciones, destacan
“bazooka”, “doble bazooka”, y la
.
MO HACER UN CENTRO DE DIP
DORES ECONÓMICOS
ecidido prescindir del balún, y
con el coaxial enrollado, las sig
ndaciones pueden ser de utilidad.
nuación algunas fotos de Cent
de Fábrica, es decir, los que se
almente:
omo ideas, algunas fotos de Centr
en casa (no en la mía):
o de la derecha es hecho por el co
C, y se ofrece en zona12.
nuación, unas fotos de un centro
ue yo he construido:
iere una tabla de esas para corta
nden en los supermercados. Su c
o 8 dólares.
arece mal romper una tabla de
un trozo de tecnil.
de algunas herramientas, se nece
r SO, un segmento de perfil de al
remaches.
ado un cuadrado de 10 cms por la
s perforaciones, dos para ambos
lo, y una superior para colgar el d
quina inferior va el segmento de p
o, soportando el conector SO. To
o con tres remaches POP.
to de la derecha está el “centro de
” terminado.
uienes sostienen que los con
y PL259 no sirven para la intemp
nevitable que se llene el cable co
llueva.
e usar conector, que sea tipo N,
n impermeables, tanto entre el m
bra, como también entre el mac
nto a cómo sellar los conectores d
erlos, la silicona no sirve. Es tota
ble al vapor de agua, y más a
ópica.
es común que en los baños se
porque le crecen hongos den
ura microesponjosa. Se chupa de
do lo que hay debajo de ella. Si se
sellador, que sea de poliuretan
nunca de silicona.
o, CE5CNT, me ha comentado que
idad quedó corto con el coaxial, y
mento adicional usando una doble h
(el conocido ‘barrilito’) más los do
spués de 2 años el ROE estaba inf
do se dio cuenta que estaba
mente, a pesar del sándwich de h
as.
emente esto no ocurra en el no
onde las lluvias son escasas, per
s un tema.
cho de agregar abajo una foto de
n que hizo Gustavo, CE4WJK, que
ento me parece la mejor para sop
mperie:
nos de bronce “pasados”, y bien
dos, colgando, un choque con las
ial. Nótese que los extremos del c
en embarrilados con huincha.
o se elimina usar conectores PL o
s a la intemperie, y lo mejor, no c
acerle mantención al sistema.
LADORES Y TENSORES
den construir aisladores económ
es como en la foto que sigue, con
to a los tensores o piolas, por su d
mienda el ‘perlon’ de color negro.
n anda muy bien el “invisible para
a”, que se encuentra por retazos
.
É TAN CRÍTICA ES LA ALTURA
O?
r de altura de una antena, no se
e metros sino de longitudes de on
, un dipolo en la banda de 40 me
a 10 metros de altura, está a una
e 0.25 de la longitud de onda.
pio general es que las antenas qu
con polarización horizontal, como
o, tienen un rendimiento muy po
están a baja altura.
ontrario, las verticales se desemp
baja altura. A mayor altura del d
despeje de elementos circundante
nor alteración a los lóbulos de
ón del dipolo.
L_Handbook_2009, página 22.2 s
fecto de la altura en la resistencia
n de una antena de media onda
tal (es decir del dipolo típico de m
no es tan drástica si la altura de la
es de a lo menos 1/4 λ (es decir u
ngitud de onda).
tencia aumenta porque el campo
ón de la antena a baja altura es
do fuertemente por la tierra.
en el dipolo efectivamente la altu
y uno debiera asegurar que ésta a
a lo menos 1/4 λ. Esta debería se
e oro. Algunos autores señalan qu
mínima debe ser de 1/2 de onda.
UÉ TAN CRÍTICO ES EL LARGO
AL?
a del dipolo es crítica en su desem
evar innecesariamente las antenas
costo. Por una parte el costo de c
axial, y peor aún, la pérdida en de
ne implícita en largos coaxiales.
mplo, el ARRL_Handbook_2009, p
uestra un ilustrativo gráfico de la
ión en decibeles de distintos tipos
(cada 100 pies de largo), según la
cia de trabajo.
nea de transmisión (coaxial) está
amente en 1/2 onda (o un múltipl
encia deseada, en este caso espec
"transparente en impedancia".
salida del cable tenemos conecta
ncia fija (por ejemplo una antena)
s en la entrada del cable vamos a
misma impedancia, siempre que
d del cable sea de 1/2 ondas exac
lado, si el largo del cable es de
os impares de 1/4 de onda, tendre
trada una impedancia REFLEJADA
dancia del cable: Si el cable es de
a carga es de 100 Ohm, en la ent
mos 25 Ohm. Si la carga es induct
da será capacitiva, etc.
omentarios aclaratorios sobre el p
Manfred, XQ6FOD, adaptados por
del coaxial = 1/2 onda
emos que aplicamos una serie de
(en vez de una sinusoide continua
ble coaxial abierto en su extremo.
camos un pulso breve cad
gundos (frecuencia de repetic
, y el cable es de 15 metros de l
a (1/2 onda), cada pulso viajará
ebotará en el extremo abierto, y
eso, llegando JUSTO cuando le ap
uevo.
ese pulso se encuentra con e
o, no va a poder entrar en el
el pulso rebotado tiene la misma
ulso nuevo, y por eso no fluye co
r, el cable va a presentar impe
a esos pulsos.
able tiene dos medias ondas, o
cada pulso se va a demorar dos
ciclos de 0.1us en ir y volver, pe
comienzan a llegar los pulsos reb
da pulso se encuentra con uno re
le presentara la impedancia infini
amos una sinusoide de 10MHz en
os pasará lo mismo: Cada punt
de
entrante
se
encuentra
mente el mismo voltaje reflejad
ntonces presenta impedancia infin
e en este caso que el cabl
nancia (paralela),
porque
tamiento que tiene es igual al
resonante paralelo hecho con una
ndensador.
del coaxial = 1/4 onda
ble coaxial es de 7.5 metros de l
a (un cuarto de onda), cada
o llegaría justo en el medio del
s pulsos entrantes.
plicamos la sinusoide: Cada punt
de entrante se encuentra con un
RO OPUESTO saliendo del cable. L
ue entra y lo que sale siempre d
anto el cable presenta una impe
ortocircuito). Lo mismo ocurre
d eléctrica del cable es cualquier m
e un cuarto de onda.
e caso el cable está en resonan
ya que ese cortocircuito en una fre
ca es el comportamiento de un
una bobina y un condensador.
del coaxial = no múltiplo exact
a
sos rebotados llegan ahora un po
más atrasados respecto a los
es.
sinusoide, la reflejada tiene una r
con la entrante que depende
d exacta del cable. Es decir, se co
na bobina o un condensador de
egún la frecuencia y el largo del c
s ya no hablamos de circuito ab
cuito, como en el caso de los cua
xactos, sino que está la posibili
UALQUIER valor de reactancia cap
iva.
emos un cable coaxial de longi
o exacto de un cuarto de onda,
a conectado a una carga (antena)
nante exacta, y no tiene 50 O
cia, entonces en la entrada se
na amplia variedad de impedancia
puede calcular en cada caso par
ualmente no vale la pena. Es mej
onizador de antena, aun sin s
ncia real que hay en la entrada de
era que sea esta impedancia, si
ROE suficientemente baja, es ace
an importante es el criterio de
onda?.
las bellezas de la línea de 1/2 ond
es que la impedancia de la línea n
sobre la medición!
ismo que se use cable de 50 o 75
cable no sea de manufactura pre
que resuene en media onda, y qu
erdidas despreciables (eso es
nte!) en su entrada habrá la mism
ncia que en su salida.
s se puede medir directamente la
ncia de la antena (solo de la anten
el caso de los radioaficionados, e
casi nunca se puede aplicar esto
normalmente uno quiere medir la
sobre un RANGO de frecuencias, u
y a veces varias bandas, y la línea
ener 1/2 onda exacta solo en una
cia muy especifica.
s, si se quiere medir la impedanc
ena, hay dos opciones: Subir a la
irectamente en la antena, o bien
la impedancia de la antena en ca
cia, tomando en cuenta el valor m
cluye el efecto de la línea) y la
mación efectuada por la línea a tr
al se midió.
be con buena precisión los datos
longitud eléctrica y sus caracterí
ta la parte tediosa de los cálculos
hacer la Carta de Smith o algún
e.
ión acerca del largo del coaxial en
Teniendo un buen sintonizador de
, la longitud óptima del cable coa
e más bien a tratar de mantener l
a una altura razonable (caso del d
as pérdidas por atenuación debido
el cable, y todo a un costo económ
le.
NSIDERACIONES FINALES.
rtancia de contar con un medidor
n otros artículos ya mencionamos
ento básico para evaluar las ante
as de transmisión, y equipos es un
r de Potencia-ROE. Afortunadame
equipos de radio modernos ya vi
didores incorporados. Aún así, sie
no a mano.
e de gato?
e de un conjunto de dipolos para
s bandas, unidos a un mismo pun
ación. La dificultad de esta antena
está en su dificultad para ajustar
debido a una muy compleja intera
las, a menos que se tomen cierta
iones.
recomienda fuertemente usar un
ador de antenas. Con tantas ante
para una frecuencia en particular,
posible superar el desempeño de u
que trabaje aisladamente. A pesa
n el caso de muchos radioaficionad
o puede superar el costo.
otes de gato son fáciles de ajustar
eracción), bajo dos condiciones:
s dipolos estén bien separados, y
binen dipolos que sean resonantes
amente. Es decir, si pones un dip
os y uno de 15 metros en el mism
so va a ser complicado.
bio uno de 80 con uno de 40, no g
ma alguno, y combinar uno de 160
20, a pesar de la gran diferencia,
o causa problemas. Son igual de f
tar que antenas independientes.
tico el diámetro del cable irrad
para la antena?.
rítico en el caso de las bandas de
na incidencia marginal aumentand
e banda, es decir, se puede subir
arios kilociclos a partir de la frecue
sin que el ROE suba tan rápidame
es que colgar alambre de varios
problemas mecánicos, aparte de
de daños en caso de caída o corte
mente se usa cable de cobre de 2
. Para instalaciones experimentale
ones, bastan alambres de 1,5 mm
No se notará la diferencia. En
ación, en antenas de VHF y UHF la
ias son significativas en el ancho
abajo lo debe aprobar un especial
re que es incorrecto es soldar el a
e a una arandela de cobre estaña
o niquelado (no es lo mismo cualq
l para la arandela, por la corrosió
ca). Considere también que sí es
o unir alambre de cobre con perno
r es soldar todo, para evitar la
n. Además, evitar las conexiones
cuando hay cable estañado con
ra, ya que la soldadura es un mat
ido y bajo la presión se deforma
ente, y se pierde la presión de con
de conexiones van a morir
mente, haciéndose intermitentes.
estime la importancia de las ante
hora de instalar un sistema de
caciones por HF. Haciendo un cálc
y seguro que me equivoco), en Ch
existir unos 5.000 o 10.000 equip
F en condiciones de operación ópt
os de radioaficionados.
bargo en todo el país, deben exist
as 200 antenas de HF trabajando
ones satisfactorias…. La conclusión
el verdadero desafío que enfrenta
cionados es levantar y mantener
vo un sistema de antenas.
esgo a afirmar que la principal cau
e colegas del hobby son las anten
si Ud. está comenzando en la
ción, creo que un buen consejo es
e comprar una radio, resuelva el
ma de las antenas, de otro modo e
solamente le quitará espacio en a
e su casa.
todo (por ahora).
en puede aportar ideas o correccio
, son bienvenidas.
cordiales desde el Cerro Grande
- Chile
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