CALCULOS PARA FABRICAR UNA ANTENA PARA LA BANDA QUE DESEE

LA  VELOCIDAD  DE  LA  LUZ   LA   DIVIDIMOS ENTRE LA FRECUENCIA Y ASI  OCTIENES LA MEDIDA CORRECTA EJEMPLO=

PARA   CALCULAR   PARA  UNA  ANTENA  DE     2MTRS UN   CUARTO DE ONDA  SE APLICA  ASI 71.25 ENTRE 147.360 =0,48

EL EMISOR  MAS    4  RADIALES  DE  50  CMTS QUE  SERIA   UNA  ANTENA   VERTICAR SI  PREFIERES UN DIPOLO  SERIA  48  CMTRS  PARA CADA  LADO

PARA  40 MTRS.  71.25 ENTRE 7.100 = 10,03  CTMS PARA CADA LADO

PARA  20 MTRS  75.25  ENTRE 14.200 = 5,05  CTMS   PARA  CADA LADO  

PARA  15 MTRS  71.25  ENTRE 21.200 = 3,36  CTMS  PARA  CADA  LADO

ALGO  SENCILLO Y  FUNCIONA  CORECTAMENTE LO PUEDES  COMPROVAR CON EL MEDIDOR  DE    ROE O ESTACIONARIAS

ESPERO LE  SIRVA  DE  MUCHA  AYUDA  ATTE. YV5 LFR  RAMON  QAP  EN  147.36 REPETIDOR LOCAL EN CARACAS  FM  Y EN  40 MTRS 7.080MHZ LSB

 

 

ANTENAS, su Ganancia
Real en Decibelios

 

Siempre se discute acerca de la ganacia de una u otra antena, llegando en la mayoría de los casos a una conclusión dispar y no ecuánime.

La motivación está dada mayormente por la desinformación generada en la mayoría de los fabricantes de antenas, quienes para poder vender su producto, sobrevaloran la salida en dB, ya sea por mero engaño, o en la mayoría de los casos obligados por la competencia desleal de antenas de menor calidad sobreinfladas en ofrecimiento decibélico.

Se llega a  extremos tales de presentar incluso, irrefutables diagramas gananciales en polarización y otros detalles técnicos  anexos que sólo persiguen el inmediato convencimiento del adquirente.

Otra causa aunque en menor grado, la otorgan los inventores o modificadores de antenas; quienes por mero orgullo tienden a exagerar las prestaciones de sus diseños a fin de no quedar rezagados respecto a los modelos ya consolidados.

Muchos poseedores de antenas verticales se resisten a aceptar esta síntesis, pero la ingeniería electrónica sólo puede ser rebatida con ingeniería electrónica.


 

Tabla de ganancia en antenas comunes
(Eficiencia en  DX, no en transmisión local inductiva)

TIPO DE ANTENA 
DECIBELIOS DE GANANCIA
SOBRE UN DIPOLO DE  1/2 ONDA       dB
DECIBELIOS DE GANANCIA SOBRE UN RADIADOR ISOTRÓPICO    dBi
Radiador Isotrópico   2,1-  0,0
Ground Plane  1/4 de onda   0,3  1,8
Dipolo de  1/2 onda  0,0  2,1
Vertical  5/8 de onda  1,2  3,3
Cuadra  un elemento (Loop)  2,0  4,1
Yagui 2 elementos  5,0  7,1
Yagui 3 elementos  8,0 10,1
Yagui 4 elementos 10,0  12,1
Cuadra 2 elementos  7,0  9,1
Cuadra 3 elementos 10,0 12,1
Yagui 5 elementos 12,0 14,1


polarización horizontal
 bandas HF 

Elaboración de una 
Antena Ringo para 144 MHz


La antena ringo es de fabricacion comercial y de muy facil construcción.
Consta de un elemento irradiante y su base que va conectado al caño que la sujeta, actua como tierra o masa de la antena. En el punto de coneccion con el cable coaxil, consta de un enchufe coaxil embra agarrado, por medio de una chapa de aluminio, a la parte exterior de la base de la antena ( a la masa o tierra de la antena )
El alambre de aluminio que va por el medio de la antena, se conecta al medio del enchufe coaxil, es decir, al polo vivo del mismo.
El punto marcado con D, es una chapa de aluminio que hace un corto circuito, esta debera de desplazarce para ajustar a la minima roe, en un principio coloquela a unos 2 cms del enchufe coaxial.

EL ADAPTADOR GAMA

Las medidas del Gama son las siguientes:


Donde la parte superior del gama ( donde esta la separacion de 2 cms ), va conectado directamente al irradiante y la parte inferior del gama, va conectado al negativo o maya, del encuchefe coaxil que esta en la base. El adaptador gama esta construido de alambre de aluminio de unos 4 mm de espesor. Por el medio de la separacion de 3 cms, va un alambre de aluminio de 4 mm, uno de los extremos va conectado al medio del enchufe coaxil ( el extremo vivo del enchufe coaxil ), y la otra punta no va conectada a nada, lleva una platina de aluminio, punto D, que cortocircuita la parte superior del gama con el alambre del medio que va al polo vivo.
 

 
LA BASE DE LA ANTENA


Como se puede apreciar en el dibujo, el adaptador gama va instalado desde la chapa de aluminio, en un extremo, y al elemento irradiante, en ambos lugares podra ir con tonillos pasantes o con remaches pop.

MEDIDAS DEL IRRADIANTE Y ADAPTADOR U

Las demas medidas de la antena, son las siguientes:
 
 
Medidas para A (en cms )
Medidas para B ( en cms )
144 MHZ 
135
144,9
145 MHZ
133,25
143,49
146 MHZ 
132.08
142,24
146,5 MHZ
130,8
140,82
147 MHZ 
129,5
139,41
150 MHZ 
125
135
153 MHZ 
120
131,8
155 MHZ 
157,4
149
159 MHZ 
112,1
122,5
Las medidas de las varilla adaptadora " C "
 
Frecuencia
Adaptador " C " en cms
144 - 148
21,59
148 - 153
20,96
153 - 158
20,32

Los datos y figuras de esta antena fueron recopilados de la web
 


 


Estimamos que la performance para un sistema rotatorio de 3 elementos  es por lo general lo más indicado  para el DX , aunque sea superado en ganancia por antenas de más elementos y desde luego , por las Quads o las Delta Loop.

Aunque sacrifiquemos  2 o 3 decibelios, tendremos siempre y en el peor de los casos 7 dB reales,  y no confundir con los falsos 5 a 7 dB que aseguran poseer algunos fabricantes de antenas verticales.

Nos daría entonces con tres elementos lo suficiente para lograr QSO a más de 12.000 km. de distancia, más lo principal es que ganaremos= 
- Mayor anchura de banda , lo que nos lleva a una  facilidad  mayor de ajustes/calibración. 
- Orientación rotatoria menos crítica, pues el lóbulo de disparo es más ancho. 
- Mayor margen de error aceptado para las medidas y espaciados de los elementos. 
- Menos material utilizado. Por ende más económico, tamaño más compacto, menos peso, mástil más liviano, posibilidad de usar rotores para TV, etc.

Lautaro Assicie

Parámetros y ejemplo para una Yagui 3 elementos
Frecuencia central de gestión en 27.550 Mhz (puede usarse cualquier frecuencia HF)
DIRECTOR 
DRIVEN 
REFLECTOR 
= 138,3  :  27,55
= 144,6  :  27,55
= 150,5  :  27,55
=  5,02 mts.
=  5,25 mts.
=  5,46 mts.
Espaciado del Reflector al Driven:
Espaciado del Director al Driven :
41,36 : 27,55
43,19 : 27,55
=  1,50 mts.
=  1,57 mts.
Diámetro promedio
de los elementos = 2,5 cms.  
 Para llegar a éstos factores de cálculo se hiciero pruebas por mucho tiempo en base a programas de computación generados en teorías de sistemas direccionales de Quintana Moreno, William Orr y Stuart Cowan, más el aporte empírico personal.
    De esta forma se configuraría la mejor opción de eficiencia en la relación Ancho de Banda versus Decibelaje.
Puede ser considerado éste cálculo como referencial, del cual habría que respetar en lo posible sus medidas. De allí en adelante los sistemas de adaptación de impedancia, balanceo de línea coaxial, filtros, trampas de choke, etc; quedan al albedrío del usuario, pues no alteran amayormente las características de la antena.

Si se opta por mayor comodidad de trabajo y no utilizar adaptadores gama, omega, delta, etc; se sugiere la asistencia de una caja auxiliar de sintonización de antena, trasmacht, o sintonizador. En tal caso tendríamos que cortar el dipolo o driven en su centro para situar en los dos puntos de ataque un balún de relación 1:1.  De esta forma podríamos incluso lograr la resonancia con una ganacia aceptable en el espectro de 26 a 29 MHz.

____________________________________________________________________________________
 Básicos consejos acerca de la TVI

Si su hogar y estación experimenta repetidamente ataques a piedrazos presuntamente debido a intereferencias de RF en los televisores de vecinos , pruebe  las siguientes contramedidas:

* La longitud del cable coaxial deberá ser siempre al equivalente a múltiplos de 1/4 de onda.
* Una buena toma a tierra lo más corta posible. Puede arrancar una toma desde algún punto del coaxial que coincida con  1/4 de onda, pelando el forro y conectándose con la malla.
* A la salida casi inmediata de la antena arrollar o embobinar el coaxial mediante una o dos vueltas sobre un diámetro de 2 a 4 pulgadas.
* Usar filtros de paso bajo.

Dipolos

Dipolos,  antenas de radioafición.
Planos y cálculos para su fácil elaboración, poralización  horizontal y vertical

Algunas configuraciones elementales y otras originales

El dipolo es la antena más elemental, aunque  la más popular a través de los tiempos. Su extrema sencillez de manufactura, unida a una buena prestación aunque básica, ha logrado indiscutiblemente ser la antena más usada en el ámbito radial de HF
 

 

 MONOBANDA SIMPLE
polarización horizontal
 MONOBANDA SIMPLE EN "V"INVERTIDA
polarización vertical
DOBLE BANDA
polarización horizontal
 DOBLE BANDA
polarización mixta
 
Consideraciones mínimas para el buen desempeño de un dipolo
* Cada segmento debe ir aislado en sus extremos: el punto de ataque o toma de coaxial irá al centro.
* Cada brazo debe medir 1/4 de onda con respecto a la frecuencia central de trabajo.
* La altura mínima desde la superficie del suelo, también será de 1/4 de onda.
* La longitud del cable coaxial deberá ser igualmente un múltiplo aproximado de 1/4 de onda
* En el punto de ataque es conveniente situar un balún de relación 1:1
* Para ajuste de la R.O.E. se deberá acortar o alargar levemente el largo de los elementos o también variando el ángulo de de caída de los mísmos.

Reglas básicas

* A mayor altura del dipolo , ángulo más bajo de disparo, mayor ganancia
* A mayor despeje de elementos circundantes menor alteración a los lóbulos de disparo, mayor ganacia
* A mayor grosor del cable irradiante utilizado, mayor anchura de banda, ajuste menos crítico
 
.
Algunas configuraciones especiales

 

MONOBANDA DIRECCIONAL
polarización horizontal
DOBLE BANDA DIRECCIONAL
polarización horizontal
"W" INVERTIDA para bandas bajas
polarización vertical
MULTIBANDA
polarización vertical

Cálculo   de longuitudes para Dipolos y/o "V"   

todo en castellano
Antena HF Vertical sin Planos a Tierra
 
Antena Vertical Omnidireccional popularizada en el segmento de banda de los 27MHz ; también muy difundida en los 144 MHz

Es una antena muy eficiente, tanto para la emisión, como para la recepción. en la gama de frecuencias comprendida entre los 20 a 10 mts. 
A  este modelo  de tipo vertical se le suele asignar con el nombre de antena "Ringo" y suele otorgásele una  ganancia  aproximada de 4 decibelios, que equivale a un aumento de potencia de 2.5 veces. Esto significa que un transmisor de 2 vatios será captado con la misma intensidad que uno de 5 vatios. 

Presenta las mismas ventajas que una telescópica vertical, sobre todo en lo que se refiere a la omnidireccionalidad, es decir, la capacidad para transmitir la potencia en todas las direcciones, aunque su rendimiento es sensiblemente mayor. Además, presenta la característica de un reducido ángulo de radiación, que ofrece la posibilidad de alcanzar una distancia sensiblemente superior a la que es dado lograr con una antena telescópica, aprovechando para ello únicamente la onda directa que es emitida a una distancia superior, reduciendo así también la llamada zona de silencio. 

Por último, esta antena está equipada con un adaptador de impedancias muy eficiente, que permite obtener una perfecta adaptación entre la impedancia de la antena y del transmisor. 

Estas ventajas no se evidenciarán únicamente en la transmisión, sino también en la recepción. En efecto, se podrá comprobar que emisoras de radio que llegan normalmente con gran debilidad, pueden ser captadas a niveles de potencia mucho más elevados empleando esta antena. La antena está constituida de un cuerpo telescópico de 481 cms de longitud, el cual se realizará con tubos de aluminio y de un diámetro que se elegirá de modo que todo el conjunto goce de una cierta robustez. Se puede partir en la base con un tubo de 20 a 25 mm de diámetro (tubo S), y después elegir otros tubos de diámetros convenientes, que permitan introducir con precisión cada uno de ellos en el precedente, hasta alcanzar la altura indicada de 481 cms. (Ver primera figura). 

Se debe comprobar al momento de introducir un tubo en el otro que las superficies de contacto estén perfectamente pulidas, de modo que ofrezcan un contacto eléctrico idóneo. Se pueden fijar los diversos tubos, a excepción del último, con tornillos o remaches de aluminio. Si deseamos que la antena se pueda desarmar totalmente, utilizaremos abrazaderas en cada unión.

Para lograr la longitud total de 481 centímetros, ésta se debe distribuir entre los diferentes tubos, dejando unos 15 o 20 centímetros adicionales en cada uno a fin de que cada uno entre en el siguiente formando una estructura telescópica similar a la de las antenas de los radios portátiles. En el extremo superior de cada tubo se debe realizar a ambos lados, un corte con una sierra. 

En ese punto de unión se deben instalar abrazaderas ajustables del tipo que se usa para empalmar mangueras y tubos en los automóviles o en la industria. Estas abrazaderas deben ser de un material anticorrosivo con el fin de evitar oxidaciones. (Ver segunda figura). 

El último tubo de la antena deberá ser extensible respecto a los precedentes de modo que se pueda variar la longitud de la antena hasta eliminar completamente toda onda estacionaria. 

En la extremidad inferior S del tubo se instalará el adaptador de impedancias, formado por un tubo de aluminio de 8 mm de diámetro, doblado de modo que forme una circunferencia de aproximadamente 290 mm de diámetro. Para doblar el tubo se puede proceder de modo muy simple, utilizando una rueda de madera como molde. (Ver siguientes figuras). 

A = abrazadera metálica de unión entre el hilo E y el tubo circuIar M. E = hilo de cobre de 2 mm que une el borne del cable coaxial a la abrazadera A. F = brida que conecta la extremidad del tubo M a la antena vertical S. G = abrazadera que une el otro extremo del tubo M al trozo de tubo inferior G. H = borne para cable coaxial. M = tubo circular del adaptador de impedancias. N = tubo de plástico o de goma que aisla la antena vertical S del trozo inferior G. 
La toma de cable coaxial está fijada al centro de la abrazadera G, o sea la que se conecta a un extremo del tubo M al soporte inferior, indicado siempre con la letra G. 

El diámetro del tubo circular debe ser 290 mm. Un extremo del círculo deberá unirse mediante la abrazadera F a la base del tubo superior, mientras que el otro se unirá por medio de la abrazadera H al vértice del tubo inferior, indicado con la letra G. 

Esta unión debe realizarse por medio de remaches de aluminio. 

Es preciso subrayar que los dos tubos en cuestión deberán estar aislados entre sí, lo cual se podrá lograr fácilmente colocando sobre el tubo S un tubo de plástico, de caucho o de teflón (indicado con N), que deje descubierto el tubo S por lo menos unos 10 cms. Los dos tubos se introducirán a continuación en el tubo G. 

El hilo E deberá desplazarse en la fase de ajuste aproximadamente 40 cm en el tubo M, de modo que no esté nunca en contacto con el tubo vertical. 

Una vez eliminadas las ondas estacionarias, el hilo E podrá fijarse o soldarse en el tubo M. (Ver próxima figura). 

En la abrazadera inferior indicada con la letra G, se colocará aproximadamente en la mitad, una tuerca hembra para cable coaxial (H), a través de la cual conectaremos la antena al transmisor. El terminal central se soldará con un hilo de cobre de 2 mm, que se unirá por medio de una pieza deslizable, fabricada en aluminio (A) o por medio de cualquier otro sistema metálico. 

De cualquier modo, esta conexión deberá poderse deslizar sobre M, de manera que en la fase de ajuste pueda realizarse la adaptación deseada de impedancias. 

La antena se fijará sobre un tubo aislado. En otras palabras, el extremo inferior del tubo G deberá aislarse del soporte. Para ello se fijará la antena a un zócalo de madera, o bien se aplicará el mismo sistema que sirve para aislarr el tubo G del tubo S. 

La puesta a punto de la antena es extremadamente simple si se posee un medidor de ondas estacionarias. Bastará aplicar el medidor en serie con el cable coaxial de conexión con el transmisor, fijar progresivamente la abrazadera A a lo largo del tubo M, hasta obtener que el instrumento indique cero. En este punto, la adaptación para la gama de frecuencias que se desee, se habrá conseguido. 

Si girando M no se obtuviese una perfecta indicación de cero se puede intervenir en la longitud de la antena, moviendo el último elemento, dejándola a 477 o 485 cm, y luego girar nuevamente M, hasta obtener la deseada indicación de cero. 

Una vez realizada la adaptación, o sea que se ha proporcionado a la impedancia de antena el valor requerido, se deberá fijar de un modo estable A en el círculo M. 

En estas condiciones, la antena estará preparada para transmitir y para recibir las señales en la banda de los 11 metros.

El borne para cable coaxial se fija, como ya se ha visto, en el Centro de la abrazadera G. El terminal central del mismo se soldará con el hilo E que se conecta al adaptador cirnular M. (Ver siguiente figura)