ANTENA CFA O ANTENA DE CAMPO CRUZADO DE ONDAS

ANTENA CFA O ANTENA DE CAMPO CRUZADO DE ONDAS MEDIAS
INTRODUCCIÓN
Las denominadas antenas CFA y antenas EH son, según sus creadores, un
concepto nuevo y revolucionario en el mundo de las antenas, que las apartaría
de las antenas tradicionales, denominadas genéricamente antenas de Hertz, y
que tendrían un comportamiento y un rendimiento excepcional comparadas con
las antenas tradicionales o de Hertz.
Este documento da una explicación sobre este tipo de antenas, con las
explicaciones técnicas del funcionamiento de estos tipos de antenas que
proporcionan sus desarrolladores, así como explicaciones técnicas más
realistas, y muestra los detalles de construcción de una antena del tipo EH.
Es importante tener en cuenta que en realidad no hay nada revolucionario en
estos tipos de antenas, ya que, como se irá explicando, las teorías de
funcionamiento de estas antenas, los principios en que se basan, aportados por
sus creadores, son totalmente erróneos o inadmisibles desde el punto de la
Física actual, pero ello no quiere decir que sean antenas que no funcionan, son
antenas que funcionan, son antenas monobanda de muy pequeño tamaño
(comparadas con la longitud de onda de operación), pero cuyo comportamiento
real dista del que pretenden sus creadores, y es el propio de las antenas
convencionales de tamaños similares a ellas.
Una antena tradicional de cualquier tipo, se comporta como un circuito
resonante (si está operando a frecuencia de resonancia), en el que la corriente
que circula por ella está desfasada 90 grados respecto a la tensión aplicada
(como se puede ver en los diagramas de distribución de corrientes y tensiones
en una antena resonante). Aunque la alimentación de la antena aplique la
tensión y la corriente de RF en fase, en la antena la tensión y la corriente
mantienen este desfase de 90 grados. Ello significa que en los puntos de la
antena donde hay un máximo de la corriente de RF, habrá un mínimo de
tensión de RF, y viceversa.
Dado que la tensión aplicada a la antena por el generador de RF es la
responsable del campo eléctrico E generado por la antena y la corriente que
circula por ella es la responsable del campo magnético H generado por ésta, en
las cercanías de la antena ambos campos no mantienen una relación de fase
adecuada, no están en fase, y por tanto no se propagan conjuntamente como
un campo electromagnético, sino como campos individuales de inducción,
denominados "Campos próximos" o "campos cercanos". Sí es cierto que a
partir de una cierta distancia a la antena, denominada "distancia de
Rayleigh", y por un extraño fenómeno de la Naturaleza, ambos campos se
enfasan y se propagan conjuntamente constituyendo un campo
electromagnético, que es el que se propaga a distancia en forma de ondas
electromagnéticas (de radio). Por ello este tipo de campo se denomina
también "Campo lejano" de la antena.
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La distancia de Rayleigh depende del cuadrado de la máxima dimensión de la
estructura irradiante y es inversamente proporcional a la longitud de onda, pero
no es una distancia fija, sino de referencia, ya que la transición de campos
próximos (de inducción) a campos lejanos (electromagnético) es gradual y el
límite entre ambos tipos de campos no puede establecerse con exactitud. Esta
distancia de transición entre campos próximos y campos lejanos es del orden
de 1/3 de la longitud de onda.
El campo lejano consiste totalmente en energía irradiada en forma de ondas
electromagnéticas que ya ha escapado definitivamente de la antena, y que
avanzan por el espacio con una polarización (referida al campo eléctrico) igual
a la polarización eléctrica de la antena transmisora.
Un campo electromagnético se caracteriza por cumplir las siguientes
condiciones, denominadas condiciones de Poynting:
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


Los campos eléctrico E y magnético H han de coexistir en el mismo
volumen del espacio.
Ambos campos han de ser ortogonales entre ellos (sus líneas de fuerza
deberán ser perpendiculares: sus planos de vibración son
perpendiculares).
La relación matemática entre E y H es de 377. Este valor es la
denominada impedancia del espacio frente a la propagación de la
energía electromagnética.
Los campos E y H han de vibrar (variar) de forma exactamente igual.
Los campos E y H han de estar en fase.
A la distancia de Rayleigh es cuando los campos eléctrico y magnético
generados por una antena de tipo Hertz comienzan a enfasarse y cumplir las
condiciones de Poynting que definen a un campo electromagnético.
El hecho que en la antena la corriente esté desfasada 90 grados con respecto
a la tensión aplicada (está adelantada respecto a la tensión), implica que ésta
genera campos próximos eléctricos y magnéticos importantes, y por otro
lado, que la potencia total radiada por la antena no sea la máxima posible,
pues como es sabido, la potencia disipada por una corriente alterna sobre una
carga es máxima cuando la tensión y la corriente están en fase (cosa que no
ocurre en una antena convencional, donde este desfase podría interpretarse
como una especie de "factor de corrección" de corriente alterna). La energía
radiada como campos próximos se puede perder en parte al ser disipada en
forma de corrientes inducidas por el campo magnético H cercano en objetos
ferromagnéticos muy próximos a la antena, o por absorción del campo eléctrico
E cercano por fluorescentes y otros elementos muy próximos a la antena. Estas
pérdidas de energía debilitan los campos próximos, y ello da lugar a que se
debilite también el campo electromagnético radiado, que es la que va a
alcanzar antenas distantes, ya que éste surge por el posterior enfasamiento de
los campos E y H cercanos a partir de la distancia de Rayleigh . Por ello, en
una antena convencional o de Hertz, parte de la energía entregada por el
transmisor o generador de RF se pierde a través de los campos próximos y el
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resto se propaga en forma de ondas electromagnéticas: El rendimiento real de
la antena no es completo.
Por otro lado los campos eléctricos y magnéticos próximos son los
responsables de la mayoría de las interferencias electromagnéticas (EMI) en
las proximidades de la antena, así como en recepción, de la inducción de
ruidos en la antena y por tanto, de la aparición de ruidos de origen local en el
receptor de radio (que mayormente son ruidos de componente eléctrica).
También afectan a la resistencia de radiación de la antena por la interacción
del campo eléctrico con el suelo o la tierra. Sabido es que en el caso de las
antenas polarizadas horizontalmente, como puede ser una antena dipolo
horizontal, su resistencia de radiación es función de la altura de la antena sobre
el suelo cuando está a baja altura, siendo el efecto cada vez menor a medida
que la antena está más alta, siendo poco significante a partir de media onda de
altura. Sin embargo, el efecto de tierra apenas tiene efecto en una antena
elevada sobre el suelo polarizada verticalmente. Esto da a entender que es el
campo eléctrico E cercano de la antena el que al interaccionar con el suelo
(que es más o menos conductor), modifica la resistencia de radiación de la
antena.
Pues bien, en el caso de las antenas CFA (Antenas de Campo cruzado) y de
las antenas EH, sus creadores afirman que dichas antenas están diseñadas
para generar los campos electromagnéticos radiados directamente, sin
apenas formación de campos eléctricos y magnéticos cercanos (que se forman
en cualquier antena convencional), y estos campos radiados partirían de la
propia antena (en lugar de formarse a una cierta distancia de la antena, la
distancia de Rayleigh, al enfasarse de manera natural los campos eléctrico y
magnético cercanos). Ello se conseguiría creando por separado el campo
eléctrico E y el campo magnético H, y de manera que sean perpendiculares
entre sí, en una zona de interacción en el entorno de la antena, y ajustando la
fase entre ambos campos mediante un circuito de enfasado. Además, en estos
tipos de antenas se ajusta la relación de amplitud entre los campos E y H de
forma que E/H = 377, ya que es la que corresponde a un campo
electromagnético radiado en el aire o en el vacío (es una de las condiciones de
Poynting).
Dado que con ello se conseguiría reducir mucho los campos eléctrico y
magnético cercanos, que consumen energía radiada (y que se desperdicia, por
no ser energía electromagnética), para una misma potencia aplicada a la
antena el campo electromagnético radiado sería superior que para cualquier
antena convencional.
Dado que un campo eléctrico y un campo magnético pueden crearse en un
espacio pequeño usando los elementos adecuados (bobinas para los campos
magnéticos, condensadores eléctricos constituidos por placas metálicas
enfrentadas en el aire para los campos eléctricos), ello permite crear antenas
de dimensiones muy pequeñas comparadas con la longitud de onda L, y de
hecho las antenas CFA y EH se pueden realizar con dimensiones tan
pequeñas como sólo 0,02 L : la síntesis de los campos eléctrico y magnético no
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depende críticamente del tamaño de la antena, y por tanto serían antenas no
resonantes, y su funcionamiento no dependería de las teorías referidas a las
antenas convencionales (todo ello según los creadores de estas antenas).
De acuerdo a la interpretación de sus creadores, estas antenas tan reducidas
rendirían igual o mejor que antenas convencionales mucho más grandes, como
son las clásicas verticales de L/4 (cuarto de onda) o un dipolo de L/2 (media
onda), y además sin la necesidad de radiales o un plano de tierra extenso
(generalmente necesario en la mayoría de las antenas verticales clásicas). Por
otra parte, serían antenas con una resistencia de radiación mucho más elevada
que en una antena "convencional", y ello reduciría notablemente el efecto de
las pérdidas por disipación existentes en toda antena. Y como (supuestamente)
son antenas que no generan campos eléctricos ni magnéticos cercanos
apreciables, serían antenas muy poco sensibles a fuentes de ruido cercanas
(que principalmente generan señales de componente eléctrica) y que
generarían muchas menos interferencias a otros servicios (receptores de
radiodifusión, receptores de televisión, equipos de sonido, etc. que estén muy
próximos a la antena) que una antena de tipo "convencional".
LAS ANTENAS CFA O ANTENAS DE CAMPO CRUZADO
Las antenas de campo cruzado o antenas CFA (Crossed Field Antenna)
pretenden ser un novedoso tipo de antenas monobandas, de muy cortas
dimensiones (comparadas con la longitud de onda de operación), a las que sus
creadores les atribuye una elevada eficacia, comparable a la de una antena
vertical de cuarto o media onda, basándose para ello en una curiosa, pero
errónea, corrección que realizan de la cuarta ecuación de Maxwell.
Las ecuaciones de Maxwell son 4 ecuaciones que fueron enunciadas por el
físico escocés Maxwell en la segunda mitad del siglo XIX, y definieron por
primera vez las características de las ondas electromagnéticas (entre ellas las
ondas de radio), qué condiciones han de cumplir para definirse como ondas
electromagnéticas, y ponían las bases de cómo podrían generarse
(condiciones que llevadas a la práctica pocos años después por el físico
alemán Hertz, permitió que pudiera generar por primera vez ondas de radio en
el laboratorio, corroborando así la validez de las ecuaciones de Maxwell). Las
condiciones de Poynting, mencionadas anteriormente, son un resumen
empírico de las leyes de Maxwell, definiendo lo que son las ondas
electromagnéticas.
Lo que se deduce de las ecuaciones de Maxwell es que una onda
electromagnética de cualquier tipo, entre ellas las ondas de radio, constan de
un campo eléctrico E y un campo magnético H que vibran a la misma
frecuencia (la frecuencia de la onda) y en fase, y que se propagan en el
espacio a la velocidad de la luz. Los planos de vibración de los campos
eléctrico y magnético son perpendiculares entre sí, y la relación entre las
amplitudes instantáneas de ambos campos es constante y su valor depende
del medio por el que se propaga la onda (E/H = 377 en el caso del vacío y del
aire. La relación E/H se conoce como "impedancia característica" del medio de
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propagación, y puede por tanto expresarse en ohmios). Como se ve, es lo que
se enuncia en las condiciones de Poynting.
Los creadores de las antenas CFA indican que las ecuaciones de Maxwell no
están completas y que deben introducirse una corrección en una de ellas,
concretamente en la cuarta ecuación de Maxwell.
Mientras que de la aplicación de las leyes de Maxwell en el ámbito de la radio
se deduce que la eficiencia o rendimiento de las antenas de radio dependería
del tamaño de éstas (referidas a la longitud de onda de operación), la
aplicación de esta (errónea) corrección a las leyes de Maxwell indicarían que la
eficiencia de una antena no dependería de su tamaño ni de la longitud de onda,
y ello permitiría crear antenas de tamaño muy pequeño y de alto rendimiento,
como es el caso de las antenas CFA (y de las antenas EH, aparecidas
posteriormente).
El origen de las antenas CFA parte de 1988, en la Universidad Robert Gordon
de Aberdeen (Escocia), en el marco de un proyecto de investigación donde se
buscaba algún procedimiento de síntesis directa de campos electromagnéticos
radiados a partir de campos eléctricos y magnéticos creados separadamente.
Sus creadores fueron el Dr ingeniero egipcio Fathi Kabbary y el profesor
ingeniero eléctrico Maurice Hately.
La denominación de estas antenas como antenas de "Campo cruzado" hace
referencia al hecho de que este tipo de antena genera los campos magnético y
eléctrico separadamente, pero son combinados adecuadamente (en fase)
gracias a su método de construcción.
DISEÑO FÍSICO DE UNA ANTENA CFA
Los creadores de las antenas CFA enfocaron el uso de éstas hacia el ámbito
de la radiodifusión en bandas bajas, como la banda de radiodifusión de Onda
Media, ya que permite construir antenas de un tamaño mucho menor a las
antenas verticales resonantes usadas en estas bandas. La primera antena
puesta en servicio fue en 1990, para la estación radiodifusora estatal egipcia de
Onda Media Tanta Radio Station, de 60 Kw de potencia, en 1161 Khz. Otra fue
instalada posteriormente en la estación radiodifusora estatal egipcia de Onda
Media de Barnis. Posteriormente se han instalado otras antenas CFA en
diversas estaciones radiodifusoras del mundo. La empresa Kabbary Antenna
Technology Co, fundada por Fathi Karabby, es quien las comercializa.
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Físicamente una antena CFA consta de un cilindro metálico hueco corto o
tambor vertical E izado a corta distancia sobre un plano metálico circular
horizontal D, y todo ello izado sobre un plano de tierra GP (ver figura 01). Una
unidad desfasadora conectada en la base de la antena alimenta los elementos
de la antena (D, E, GP) con las fases adecuadas de manera que se generen
los campos eléctrico y magnético por separado y enfasados, lo que tendría que
dar lugar (según sus creadores) a que la antena radíe prácticamente toda la
potencia de RF aplicada directamente en forma de ondas electromagnéticas de
radio. Y ello independientemente de la longitud de onda radiada y con la
ventaja de que no genera altas tensiones en la antena, como ocurre en las
antenas verticales.
Figura 1
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Figura 2
Una mejora de la antena CFA es añadir a la parte superior del cilindro una
extensión en forma de sombrero cónico, para así modificar la forma del campo
eléctrico en la zona de interacción alrededor de la antena y conseguir que la
radiación electromagnética generada en dicha zona se concentre a bajos
ángulos de radiación, minimizando la radiación de potencia hacia el cielo, y
reforzando la radiación por onda de superficie, haciéndola en teoría más eficaz
que una antena vertical estándar resonante de cuarto de onda (la ganancia
obtenida puede ser de hasta 4 dB respecto a la antena vertical resonante,
según los creadores de la antena).
TEORÍA DE FUNCIONAMIENTO DE LAS ANTENAS CFA
Según sus creadores, las antenas CFA funcionan de la siguiente manera:
La potencia entregada por el transmisor es aplicada al circuito desfasador de la
antena, el cual la fracciona en dos señales de igual potencia, pero desfasadas
90 grados. Cada una de las señales se aplica a cada mitad de la antena (al
cilindro E y al plano metálico D por debajo de él), usando como elemento
común el plano de tierra GP (ver figura 1 y figura 3). La potencia aplicada al
cilindro vertical E genera el campo eléctrico de líneas de fuerza curvadas entre
él y el plano de tierra GP, mientras que el campo magnético es creado por las
líneas de fuerza eléctricas del campo eléctrico variable que se generan en el
condensador constituido por el plano horizontal circular D situado debajo del
cilindro E y el plano de tierra GP (esto es correcto para los creadores de este
tipo de antena al entrar en juego la corrección propuesta por ellos de las leyes
de Maxwell, y es aquí donde está el error de concepto de esta corrección, ver
más adelante).
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Dado que el campo eléctrico generado en la antena se desfasa 90 grados
adicionales, y el circuito desfasador ha provocado otro desfase de 90 grados
(de sentido opuesto) en las señales aplicadas a la antena, los campos eléctrico
y magnético generados por la antena quedarán enfasados, al cancelarse los
desfases. Ambos campos se combinan a muy corta distancia de la antena, en
la denominada "zona de interacción" (IZ, zona de pequeño volumen que
rodea la estructura de la antena), dando lugar a las ondas electromagnéticas
radiadas (S). Esta zona de interacción se extiende a muy corta distancia de la
antena, y es uniforme alrededor de la antena, dando lugar a un diagrama de
radiación omnidireccional. Según esto, prácticamente toda la energía aplicada
a la antena es radiada en forma de energía electromagnética, ya que
prácticamente no se producen campos eléctricos y magnéticos cercanos.
Figura 3
EL ERROR DE LA TEORÍA DE LAS ANTENAS CFA
Según los creadores de la antena CFA, el campo magnético variable se crea
gracias al campo eléctrico variable que se crea en el condensador formado por
el plano circular D y el plano de tierra GP, y es aquí donde está el error de
concepto en la corrección que introducen a la cuarta ley de Maxwell, corrección
que sirve a sus creadores para justificar el funcionamiento de este tipo de
antenas. Ello lo justifican mediante unas supuestas "corrientes de
desplazamiento", capaces de generar campos magnéticos.
Las corrientes de desplazamiento no son corrientes debidas a la conducción
eléctrica por conductores, sino corrientes originadas por la inducción eléctrica a
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distancia, que originan variaciones de cargas eléctricas a distancia. Ejemplos
son las que se originan en las armaduras de un condensador cuando se le
aplica una tensión eléctrica variable: Por el circuito externo al condensador
ciertamente hay circulación de corriente eléctrica, pero es debido a las
variaciones de carga eléctrica en las armaduras del condensador que se
producen al variar la tensión entre las armaduras enfrentadas, y se podría
suponer que esta corriente eléctrica cierra el circuito a través del condensador
entre sus armaduras, pero en realidad no hay circulación real de electrones
entre ambas armaduras, sólo efectos de inducción eléctrica. Esta supuesta
corriente entre armaduras del condensador sería un ejemplo de corriente de
desplazamiento.
Los creadores de la antena CFA llegaron a la conclusión de que la cuarta ley
de Maxwell no era correcta del todo, y que las corrientes de desplazamiento
(que no son corrientes de conducción eléctrica, sino efectos de inducción
eléctrica a distancia), sí son capaces de generar campos magnéticos, algo que
según las leyes de Maxwell sólo pueden hacerlo las corrientes de conducción
(ya sean de circulación de cargas eléctricas por un conductor o de movimiento
de cargas eléctricas en el vacío). Por ello, la cuarta ley de Maxwell debía ser
corregida, ya que tenía que contemplar que los campos magnéticos generados
por una corriente eléctrica se deberán tanto a la propia corriente de conducción
como a las corrientes de desplazamiento a que ésta pudiera dar lugar (por
ejemplo, entre armaduras de un condensador).
En realidad, las corrientes de desplazamiento son un término ficticio que fue
creado por los físicos del siglo XIX, cuando aún no conocían bien la naturaleza
de la electricidad, para explicar la corriente que parecía circular entre las
armaduras de un condensador sometido a una tensión alterna, y en aquel
entonces creían en la existencia de un material muy fino e indetectable llamado
éter que llenaría todo el espacio y permitiría que existieran corrientes de
conducción entre las placas de un condensador (conducción a través de este
hipotético éter).
Por tanto las corrientes de desplazamiento son corrientes de conducción
ficticias, y por tanto son incapaces de crear un campo magnético H, lo que
invalida la teoría de funcionamiento de las antenas CFA propuesta por sus
creadores. Pero es que además, los creadores de la antena CFA parecen
ignorar que en el condensador constituido por el disco metálico D y el plano de
tierra GP hay un campo eléctrico E, y no sólo el campo magnético H que
supuestamente crean las corrientes de desplazamiento.
Un estudio más serio de la antena CFA nos mostraría que entre el cilindro
superior E y el plano de tierra GP habrá un campo E cercano y un campo H
cercano de amplitud muy inferior, que darán lugar a un campo
electromagnético radiado, y que entre el disco metálico D y el plano de tierra
sucederá lo mismo, y que los dos campos electromagnéticos generados
tendrán distinta fase y se superpondrán entre sí. La antena CFA sería en
realidad una estructura formada por dos monopolos eléctricos (muy cortos),
desfasados entre sí y enfrentados a un plano de tierra. Sería un tipo de antena
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muy corta que se comportaría de acuerdo a la teoría clásica de antenas para el
caso de las antenas de corto tamaño.
CARACTERÍSTICAS DE LAS ANTENAS CFA SEGÚN SUS CREADORES
Las características que sus creadores dicen tener las antenas CFA que
comercializan (principalmente para las bandas de radiodifusión en Onda Media
y Onda Larga) son las siguientes:
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Bandas de frecuencias: Ondas Medias y Largas.
Diagrama de radiación horizontal: Omnidireccional.
Diagrama de radiación vertical: bastante concentrado a ángulos bajos, y
poco importante a ángulos altos.
Impedancia de la antena: típicamente 50 Ohms o valores parecidos. La
impedancia es puramente resistiva, no teniendo componentes reactivas
(inductivas o capacitivas) significativas.
Tensiones en la antena: Muy bajas comparadas con las presentes en
una antena vertical resonante para la misma potencia de transmisión
(tensiones hasta 1/6 de las generadas en las antenas verticales). Ello es
consecuencia de la impedancia de la antena sea casi puramente
resistiva. Esto evita accidentes al personal de mantenimiento que trabaje
cerca de la antena.
Ancho de banda de la antena: Típicamente un 30% del valor de la
frecuencia de operación. Ello es consecuencia del bajo Q de la antena,
al tener una reactancia muy baja. En todo caso, hay que reajustar el
desfasador para obtener la correcta relación de fases entre las dos
señales aplicadas a la antena al cambiar de frecuencia. Si no se reajusta
el desfasador, el ancho de banda real de la antena se hace bastante
estrecho (menor al 5-8% de la frecuencia de operación).
ROE: Ajustable a 1.2 :1 dentro del ancho de banda de la antena.
Altura de la antena: 1-2% de la longitud de onda.
Ubicable en la azotea del edificio del transmisor (gracias a su pequeño
tamaño) o sobre tierra. Requiere una extensión del sistema de plano de
tierra muy inferior al necesario para una antena vertical. No requiere un
mástil para su colocación.
Unidad de desfasado: Fija o ajustable.
Eficiencia de radiación: Hasta el 90%.
Campos de inducción cercanos: Muy bajos comparados con los
generados por una antena convencional. Los campos eléctrico y
magnético generados por la antena se combinan ya directamente en
ésta para generar la radiación electromagnética directamente.
Pueden disponerse dos o más antenas CFA muy próximas entre sí, ya
que al emitir campos cercanos muy pequeños, el acoplamiento entre
ellas es muy bajo, y prácticamente operan casi independientemente
unas de otras.
Antena de cobertura similar de día y de noche en bandas bajas: De
noche apenas se produce un alcance mayor que de día por reflexión
ionosférica de onda espacial, debido al bajo ángulo de radiación de la
antena, por lo que no es necesario disminuir de noche la potencia de
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
emisión (como hacen muchas emisoras radiodifusoras de Onda Media)
para evitar interferencias cocanal a grandes distancias.
Apta para radiodifusión digital en DRM (Digital Radio Mondiale, estándar
para radiodifusión digital en bandas de AM). El DRM requiere una buena
linealidad del transmisor y las antenas para no alterar significativamente
los niveles de modulación en amplitud de la portadora, que causarían
efectos indeseables, lo que exige antenas de buen ancho de banda,
como es la CFA.
ENSAYOS CON ANTENAS CFA
Se han realizado ensayos con antenas CFA por parte de grupos de ingenieros
de radiodifusión en varios países sin que haya uniformidad en los resultados:
en unos casos los resultados obtenidos parecen indicar que la antena CFA es
una buena antena, y en otros que la antena CFA es mediocre y sus
características están lejos de lo que afirman sus creadores. Y es que las
antenas CFA (e igualmente las EH) no parecen seguir un patrón definido.
Una antena clásica como un dipolo de media onda está perfectamente
caracterizada y estudiada, y siempre se sabrá qué se puede esperar de ella,
conociendo cómo ha sido construida y el entorno en que esté. No es el caso
con las antenas CFA (y EH): unos aficionados que han trabajado con ella
aseguran haber realizado buenos contactos con ellas, mientras que otros dicen
todo lo contrario, e indican que su rendimiento es incluso notoriamente inferior
al de antenas verticales más convencionales como las de cuarto de onda y
dipolos de media onda. Incluso de los estudios más serios realizados por
profesionales o por aficionados con los conocimientos y equipos de medida
necesarios, son pocos los que apoyan al menos algunas de las supuestas
características extraordinarias de estos tipos de antenas.
El propio Dr. Kabbary, uno de los creadores de la antena CFA, instaló varias
antenas CFA en Egipto en la década de los 90 para la radiodifusión estatal
egipcia en Onda Media. Diversos radioaficionados han realizado pruebas con
antenas CFA, como es el caso de Adrian Van Der Byl ,VK2EDB, que
comparando su antena CFA para la banda de 20 metros con una vertical de
cuarto de onda, informa que la recepción de la antena CFA está dos unidades
"S" (unos 12 dB) o más por debajo de la vertical para distancias menores a
2.000 km, mientras que más allá de 4.000 km la antena CFA es bastante
equiparable a la antena vertical, y con la ventaja añadida de que capta menos
ruido gracias al reducido ancho de banda del circuito de enfasado empleado
por la antena CFA. Estas variaciones de recepción de una antena respecto a la
otra deben ser debidas tanto al rendimiento real de cada antena como a los
diagramas de radiación verticales de cada una de ellas, ya que para cubrir
unas y otras distancias se requieren ángulos de incidencia vertical en la
ionosfera distintos, y la antena CFA, con un rendimiento de potencia peor que
la antena vertical, puede tener un diagrama de radiación mejor que la vertical
para distancias a 4.000 Km o más.
Por otro lado, el ancho de banda de la antena CFA de VK2EDB es muy bajo,
sólo de 100 kHz para ROE = 2 y ello es síntoma de una baja impedancia de
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radiación de la antena, y ello es lo que habría de esperarse de una antena de
tan corto tamaño según la teoría clásica de antenas, y no según lo propuesto
por los creadores de las antenas CFA.
La siguiente fotografía es una fotografía de la antena CFA construida por
VK2EDB para la banda de 20 metros (14 MHz). Mientras que el cuarto de onda
a esta frecuencia es de unos 5,3 metros (que sería la longitud de una vertical
de cuarto de onda resonante en esta banda), el tamaño de la antena CFA de
VK2EDB es de unos 30 cm de altura (desde el plano de tierra GP hasta el
punto más alto de la sección cónica superior de la antena), y el plano de tierra
utilizado es un disco metálico de 1,25 m de diámetro.
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