de antenas (1) - Radio Noticias

a
r dio práctica
Los tipos
de antenas (1)
Hace algún tiempo publicamos un amplio y muy técnico curso de antenas, que aunque partía
de niveles básicos posiblemente contenía conceptos que se escapaban a los más noveles. Este
mes iniciamos una serie de trabajos sobre el mismo tema pero partiendo desde conceptos más
básicos y quizá más prácticos.
POR ÁNGEL VILAFONT
ESTAMOS A LA ESPERA
de que la HF se convierta en
una banda abierta gracias a la
supresión de las licencias hasta
ahora existentes y la eliminación
del morse, ya efectiva desde el año
pasado. Eso significa que muchos
de vosotros estaréis pensando en
obtener una licencia, de modo
que cualquier ayuda será buena
tanto para superar el examen
como para cuando llegue el momento de comenzar a operar. A
quienes estáis en ese caso como a
los que deseáis repasar van dirigidas estas consideraciones sobre
los distintos tipos de antenas.
El dipolo
Antes de comenzar a describir
algunas clases de antenas hay
que reseñar que vamos a utilizar el término onda no como la
modificación de un medio físico
que se propaga por el mismo en
forma de oscilaciones periódicas,
sino como longitud de onda en
el sentido de «landa» (λ), por
ejemplo al hablar de onda en 28
MHz estaremos refiriéndonos a
10 metros.
Una de las antenas más básicas
y comunes, y la que muchas veces
saca de los apuros a cualquier
aficionado por su sencillez, eco-
nomía y facilidad de montaje, es
el dipolo de media onda, también
llamado por algunos doblete, en
el que su longitud es en teoría
igual a la mitad de la longitud de
onda de la frecuencia en la que se
va a trabajar, aunque en realidad,
la longitud es un poco más pequeña que esa teórica a la que nos
acabamos de referir. Sea la banda
en la que se trabaje, tanto en HF
como en CB, el dipolo es una
buena solución para las comunicaciones en distancias medias, a
pesar de que si su altura sobrepasa el 0,75 de onda también dará
resultados positivos en el DX.
Puede achacársele que, sobre
todo en las frecuencias bajas, la
banda de utilización es bastante
estrecha. Otra curiosidad de esta
antena es que puede ser utilizada
en una frecuencia triple de aquella para la que ha sido diseñado,
sin embargo su impedancia en el
punto de alimentación va a ser
superior, lo que hará necesario el
uso de un acoplador.
La alimentación del dipolo se
produce en su centro, en el punto en el que la impedancia está
muy cerca de los 75 ohmios y se
lleva a cabo a través de un cable
coaxial. Si éste es asimétrico es
conveniente utilizar un balun en
el mismo punto de alimentación.
La impedancia en el punto de alimentación dependerá de la altura
de colocación del dipolo, y mucho
más cuando se ha instalado a
menos de media onda en relación
al suelo.
El diagrama de radiación de la
antena depende en gran medida
de su altura en relación al suelo.
Por ejemplo, un dipolo que se
haya colocado a media onda
por encima de un suelo que sea
muy buen conductor radiará
principalmente en dos lóbulos
con un ángulo de 30° sobre el
plano horizontal. La mayor parte
de la energía se radiará en un
a 5 ondas, pero hay que tener en
cuenta que nos vamos a encontrar
con radiantes muy largos, así para
la banda de 21 MHz nos daría
una longitud de 75 metros para
5 ondas.
En este tipo de antenas es necesario el acoplador para realizar
la adaptación de impedancia en-
DIPOLO
Típica construcción de un dipolo con sus dos brazos radiantes.
plano perpendicular al conductor, aunque si lo colocamos en
sentido vertical se convertirá en
omnidireccional.
La efectividad del dipolo va a
depender de su situación libre de
obstáculos y de la conductividad
del suelo.
Hilo largo
El dipolo tal como lo hemos
visto hasta ahora es el punto de
partida de otros muchos tipos
de antenas, como por ejemplo la
de hilo largo cuyo nombre ya da
una buena pista sobre su configuración: es un conductor con
una longitud superior al de otras
antenas, basada en la longitud
eléctrica. Hay hilos largos de 1
tre el cable de bajada de la antena
y el transceptor. La longitud del
hilo se mide desde la salida del
acoplador, que es donde la antena
comienza a radiar, lo que obliga a
colocar el acoplador lo más cerca
posible del exterior a fin de evitar
los problemas de interferencias
con otros sistemas de comunicaciones, especialmente la televisión
y la radio. Por eso este tipo de antenas son una buena solución más
bien en transmisiones al aire libre
como expediciones, activaciones
fuera de la estación, etc.
La longitud eléctrica de la
antena va a afectar al diagrama
de radiación, siendo el número de
lóbulos proporcional al número
de ondas incluidas en la longitud
de la antena. Cuanto mayor sea
la longitud mayor será también
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a
r dio práctica
Los tipos
de antenas (1)
Hace algún tiempo publicamos un amplio y muy técnico curso de antenas, que aunque partía
de niveles básicos posiblemente contenía conceptos que se escapaban a los más noveles. Este
mes iniciamos una serie de trabajos sobre el mismo tema pero partiendo desde conceptos más
básicos y quizá más prácticos.
POR ÁNGEL VILAFONT
ESTAMOS A LA ESPERA
de que la HF se convierta en
una banda abierta gracias a la
supresión de las licencias hasta
ahora existentes y la eliminación
del morse, ya efectiva desde el año
pasado. Eso significa que muchos
de vosotros estaréis pensando en
obtener una licencia, de modo
que cualquier ayuda será buena
tanto para superar el examen
como para cuando llegue el momento de comenzar a operar. A
quienes estáis en ese caso como a
los que deseáis repasar van dirigidas estas consideraciones sobre
los distintos tipos de antenas.
El dipolo
Antes de comenzar a describir
algunas clases de antenas hay
que reseñar que vamos a utilizar el término onda no como la
modificación de un medio físico
que se propaga por el mismo en
forma de oscilaciones periódicas,
sino como longitud de onda en
el sentido de «landa» (λ), por
ejemplo al hablar de onda en 28
MHz estaremos refiriéndonos a
10 metros.
Una de las antenas más básicas
y comunes, y la que muchas veces
saca de los apuros a cualquier
aficionado por su sencillez, eco-
nomía y facilidad de montaje, es
el dipolo de media onda, también
llamado por algunos doblete, en
el que su longitud es en teoría
igual a la mitad de la longitud de
onda de la frecuencia en la que se
va a trabajar, aunque en realidad,
la longitud es un poco más pequeña que esa teórica a la que nos
acabamos de referir. Sea la banda
en la que se trabaje, tanto en HF
como en CB, el dipolo es una
buena solución para las comunicaciones en distancias medias, a
pesar de que si su altura sobrepasa el 0,75 de onda también dará
resultados positivos en el DX.
Puede achacársele que, sobre
todo en las frecuencias bajas, la
banda de utilización es bastante
estrecha. Otra curiosidad de esta
antena es que puede ser utilizada
en una frecuencia triple de aquella para la que ha sido diseñado,
sin embargo su impedancia en el
punto de alimentación va a ser
superior, lo que hará necesario el
uso de un acoplador.
La alimentación del dipolo se
produce en su centro, en el punto en el que la impedancia está
muy cerca de los 75 ohmios y se
lleva a cabo a través de un cable
coaxial. Si éste es asimétrico es
conveniente utilizar un balun en
el mismo punto de alimentación.
La impedancia en el punto de alimentación dependerá de la altura
de colocación del dipolo, y mucho
más cuando se ha instalado a
menos de media onda en relación
al suelo.
El diagrama de radiación de la
antena depende en gran medida
de su altura en relación al suelo.
Por ejemplo, un dipolo que se
haya colocado a media onda
por encima de un suelo que sea
muy buen conductor radiará
principalmente en dos lóbulos
con un ángulo de 30° sobre el
plano horizontal. La mayor parte
de la energía se radiará en un
a 5 ondas, pero hay que tener en
cuenta que nos vamos a encontrar
con radiantes muy largos, así para
la banda de 21 MHz nos daría
una longitud de 75 metros para
5 ondas.
En este tipo de antenas es necesario
esario el acoplador para realizar
la adaptación de impedancia en-
DIPOLO
Típica construcción de un dipolo con sus dos brazos radiantes.
plano perpendicular al conductor, aunque si lo colocamos en
sentido vertical se convertirá en
omnidireccional.
La efectividad del dipolo va a
depender de su situación libre de
obstáculos y de la conductividad
del suelo.
Hilo largo
El dipolo tal como lo hemos
visto hasta ahora es el punto de
partida de otros muchos tipos
de antenas, como por ejemplo la
de hilo largo cuyo nombre ya da
una buena pista sobre su configuración: es un conductor con
una longitud superior al de otras
antenas, basada en la longitud
eléctrica. Hay hilos largos de 1
tre el cable de bajada de la antena
y el transceptor. La longitud del
hilo se mide desde la salida del
acoplador, que es donde la antena
comienza a radiar, lo que obliga a
colocar el acoplador lo más cerca
posible del exterior a fin de evitar
los problemas de interferencias
con otros sistemas de comunicaciones, especialmente la televisión
y la radio. Por eso este tipo de antenas son una buena solución más
bien en transmisiones al aire libre
como expediciones, activaciones
fuera de la estación, etc.
La longitud eléctrica de la
antena va a afectar al diagrama
de radiación, siendo el número de
lóbulos proporcional al número
de ondas incluidas en la longitud
de la antena. Cuanto mayor sea
la longitud mayor será también
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MULTIBANDA
Aunque el dipolo básico es monobanda es posible tener dipolos que funcionen en varias bandas, como el de la fotografía, en el que se
ha recurrido a un balun. Sirve para las bandas de 80, 40, 20, 15 (con acoplador) y 10 metros.
la ganancia. Teóricamente es de
unos 3 decibelios en relación al
dipolo cuando su longitud es de
4 λ, en tanto que el ángulo de
los lóbulos principales se reduce
sobre el horizonte favoreciendo
las comunicaciones DX.
Otro de los efectos que se
busca con este tipo de antenas es
la directividad, ésta se incrementa
paralelamente a la ganancia ya
FIGURA 1
Dipolo con trampas.
que la energía radiada se concentra en los lóbulos estrechos simétricos en relación a la dirección
del hilo, pero el alto número de
lóbulos que aparecen compensa
lo que sería un inconveniente para
ella y la hace utilizable en otras
direcciones. Si además el extremo
del hilo está cargado por una resistencia no inductiva conectada
a la masa el efecto directivo será
todavía mayor.
Esta clase de antenas necesitan
un buen plano de tierra, eventualmente artificial y constituido por
hilos o por una rejilla desplegada
hacia el suelo.
Dipolo con trampas
El dipolo básico al que nos
hemos referido anteriormente
es una buena y sencilla antena
monobanda, lo que plantea el
inconveniente de que si se desea
transmitir en varias bandas HF
harían falta tantos dipolos como
segmentos de frecuencias se fuesen a utilizar. Antes de llenar el
jardín o el tejado con una maraña
de cables existe otra solución, la
de recurrir al dipolo con trampas,
es decir, un dipolo multibanda
atacado por un solo cable de
alimentación y sin necesidad de
utilizar un acoplador.
Este tipo de antena se puede
construir insertando en cada
uno de los ramales circuitos
llamados «de tapón» o LC paralelos resonantes (que son los
que se conocen como trampas)
en la frecuencia deseada. En la
Figura 1 observamos un dipolo
de media onda llamado lg que resonaría en la frecuencia 142/2lg
y que aparece con un circuito
oscilante paralelo en cada uno
de sus extremos. En la frecuencia
f ’=142/2lh todo el hilo desplegado constituye un dipolo de
media onda. Los dos circuitos
LC tienen una impedancia muy
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pequeña en la frecuencia f ’ que
les hace casi «transparentes». Así
se pueden imaginar antenas para
diversas bandas. La relación de
estacionarias que se obtiene es
generalmente un poco más alta
que en los dipolos monobanda.
Dipolo replegado
Este tipo de antena se encuentra sobre todo en las antenas yagi
de varios elementos y en las antenas utilizadas para la recepción
de la FM comercial. Uno de sus
puntos más favorables respecto al
dipolo de media onda es que tiene
un ancho de banda utilizable más
ancho, lo que resulta muy favorable en segmentos relativamente
anchos como las bandas de 10
metros y de 80 metros. También
este aspecto es muy a tener en
cuenta en otros usos como la
recepción de emisiones en onda
corta.
BALUN
Detalle de un balun. Este dispositivo sirve para adaptar un sistema simétrico, como es el dipolo, con
uno asimétrico, como el cable coaxial.
FIGURA 2
Ejemplo de dipolo replegado. Es
apto para la recepción en onda
corta, de emisoras de FM en
banda comercial, pero también
se encuentra en la yagi de
varios elementos.
Si los dos tubos son del mismo
diámetro la impedancia en el
punto de alimentación es de 300
ohmios, o visto de otra manera,
el cuádruplo de 75 ohmios. Al
revés, si ambos tubos no tienen el
mismo diámetro esa impedancia
podrá variar entre 150 y 900 ohmios, o sea entre 2 y 12 veces 75
ohmios, dependiendo de la separación entre los dos conductores.
Esta condición se aprovecha para
realizar la adaptación de una
antena yagi.
El dipolo de media onda
replegado alimentado por una
línea bifilar (que habréis visto
en algunos sitios denominada
«feeder») puede usarse con un
acoplador de antena conectado a
la salida del transmisor, en cuyo
caso este tipo de dipolos diseñado
para 40 metros podría trabajar
también en 15 metros.
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MULTIBANDA
Aunque el dipolo básico es monobanda es posible tener dipolos que funcionen en varias bandas, como el de la fotografía, en el que se
ha recurrido a un balun. Sirve para las bandas de 80, 40, 20, 15 (con acoplador) y 10 metros.
la ganancia. Teóricamente es de
unos 3 decibelios en relación al
dipolo cuando su longitud es de
4 λ, en tanto que el ángulo de
los lóbulos principales se reduce
sobre el horizonte favoreciendo
las comunicaciones DX.
Otro de los efectos que se
busca con este tipo de antenas es
la directividad, ésta se incrementa
paralelamente a la ganancia ya
FIGURA 1
Dipolo con trampas.
que la energía radiada se concentra en los lóbulos estrechos simétricos en relación a la dirección
del hilo, pero el alto número de
lóbulos que aparecen compensa
lo que sería un inconveniente para
ella y la hace utilizable en otras
direcciones. Si además el extremo
del hilo está cargado por una resistencia no inductiva conectada
a la masa el efecto directivo será
todavía mayor.
Esta clase de antenas necesitan
un buen plano de tierra, eventualmente artificial y constituido por
hilos o por una rejilla desplegada
hacia el suelo.
Dipolo con trampas
El dipolo básico al que nos
hemos referido anteriormente
es una buena y sencilla antena
monobanda, lo que plantea el
inconveniente de que si se desea
transmitir en varias bandas HF
harían falta tantos dipolos como
segmentos de frecuencias se fuesen a utilizar. Antes de llenar el
jardín o el tejado con una maraña
de cables existe otra solución, la
de recurrir al dipolo con trampas,
es decir, un dipolo multibanda
atacado por un solo cable de
alimentación y sin necesidad de
utilizar un acoplador.
Este tipo de antena se puede
construir insertando en cada
uno de los ramales circuitos
llamados «de tapón» o LC paralelos resonantes (que son los
que se conocen como trampas)
en la frecuencia deseada. En la
Figura 1 observamos un dipolo
de media onda llamado lg que resonaría en la frecuencia 142/2lg
y que aparece con un circuito
oscilante paralelo en cada uno
de sus extremos. En la frecuencia
f ’=142/2lh todo el hilo desplegado constituye un dipolo de
media onda. Los dos circuitos
LC tienen una impedancia muy
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pequeña en la frecuencia f ’ que
les hace casi «transparentes». Así
se pueden imaginar antenas para
diversas bandas. La relación de
estacionarias que se obtiene es
generalmente un poco más alta
que en los dipolos monobanda.
Dipolo replegado
Este tipo de antena se encuentra sobre todo en las antenas yagi
de varios elementos y en las antenas utilizadas para la recepción
de la FM comercial. Uno de sus
puntos más favorables respecto al
dipolo de media onda es que tiene
un ancho de banda utilizable más
ancho, lo que resulta muy favorable en segmentos relativamente
anchos como las bandas de 10
metros y de 80 metros. También
este aspecto es muy a tener en
cuenta en otros usos como la
recepción de emisiones en onda
corta.
BALUN
Detalle de un balun. Este dispositivo sirve para adaptar un sistema simétrico, como es el dipolo, con
uno asimétrico, como el cable coaxial.
FIGURA 2
Ejemplo de dipolo replegado. Es
apto para la recepción en onda
corta, de emisoras de FM en
banda comercial, pero también
se encuentra en la yagi de
varios elementos.
Si los dos tubos son del mismo
diámetro la impedancia en el
punto de alimentación es de 300
ohmios, o visto de otra manera,
el cuádruplo de 75 ohmios. Al
revés, si ambos tubos no tienen el
mismo diámetro esa impedancia
podrá variar entre 150 y 900 ohmios, o sea entre 2 y 12 veces 75
ohmios, dependiendo de la separación entre los dos conductores.
Esta condición se aprovecha para
realizar la adaptación de una
antena yagi.
El dipolo de media onda
replegado alimentado por una
línea bifilar (que habréis visto
en algunos sitios denominada
«feeder») puede usarse con un
acoplador de antena conectado a
la salida del transmisor, en cuyo
caso este tipo de dipolos diseñado
para 40 metros podría trabajar
también en 15 metros.
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