martes, 27 de mayo de 2025

ANTENA J

 ANTENA “J” Consideraciones Generales Diseño y construcción

Las antenas J, también conocidas como antenas J-pole, son un tipo de antena omnidireccional ampliamente utilizadas en aplicaciones de radiofrecuencia, especialmente en el ámbito de la radioafición, comunicaciones VHF (Very High Frequency) y UHF (Ultra High Frequency). Estas antenas son populares debido a su diseño simple, su eficiencia y su capacidad para operar sin un plano de tierra. A continuación, exploraremos en detalle los aspectos técnicos de las antenas J, su funcionamiento, diseño y aplicaciones.

Historia y Principio de Funcionamiento.

La antena J deriva de la antena Zeppelin, utilizada originalmente en dirigibles durante la Primera Guerra Mundial. Su diseño básico consiste en un tramo de línea de transmisión de media onda (λ/2) alimentada por un stub de un cuarto de onda (λ/4). Este stub actúa como un transformador de impedancia para adaptar la alimentación de la antena a la impedancia característica del transmisor o receptor, generalmente 50 ohmios.

El principio de funcionamiento de la antena J se basa en la resonancia. La sección de media onda radia energía electromagnética al espacio, mientras que el stub de un cuarto de onda no radia significativamente, funcionando más bien como un elemento de adaptación.

Diseño y Construcción

El diseño típico de una antena J incluye tres partes principales:

1. El Radiador Principal (A): Una sección recta de media longitud de onda (λ/2) que se encarga de la radiación principal. Este elemento es el responsable de emitir las ondas electromagnéticas.

2. El Stub (B): Una sección de un cuarto de onda (λ/4) conectada en paralelo al radiador principal. Este stub está compuesto por dos conductores paralelos: uno conectado directamente al radiador principal y otro conectado a tierra o al extremo inferior del stub. Su función es adaptar la impedancia del sistema.

3. El Punto de Alimentación (C): La antena se alimenta en algún punto del stub, generalmente cerca del extremo inferior. Este punto se selecciona cuidadosamente para igualar la impedancia del transmisor o receptor, lo que minimiza las pérdidas por desadaptación.

4. El Punto de Alimentación (C): Variando esta distancia se obtienen las distintas impedancias, este calculo es para 50 ohms.

Cálculo de Dimensiones

Para diseñar una antena J para una frecuencia específica, es necesario calcular las longitudes físicas del radiador y del stub. Estas longitudes dependen de la frecuencia deseada y se determinan mediante las siguientes fórmulas, que se corresponden con el grafico.

  =      A=21502/f(Mhz)

(        B= 7132/f(Mhz)

(        C=  671/f(Mhz)

(        D= 640/f(Mhz)

Todos los resultados quedan expresados en Centímetros (cm).



            
               

 



La antena de las figuras 3 y 4 le he construido con cable de 300 Ohms y obtuve resultados muy satisfactorios utilizándola con un Handy Yaesu FT23r.

 Ventajas y Desventajas

Ventajas:

1. Simplicidad: Su diseño no requiere componentes complejos ni planos de tierra.

2. Eficiencia: Ofrecen una alta ganancia para su tamaño compacto.

3. Omnidireccionalidad: Proporcionan un patrón de radiación uniforme en el plano horizontal.

4. Adaptabilidad: Pueden ajustarse fácilmente para diferentes frecuencias.

Desventajas:

1. Dimensiones: Para frecuencias bajas, las antenas J pueden volverse físicamente largas.

2. Sensibilidad a Interferencias: Su comportamiento puede verse afectado por objetos cercanos o estructuras metálicas.

3. Dificultad en el Ajuste: Si no se ajustan correctamente, pueden presentar una alta relación de onda estacionaria (SWR), lo que reduce su eficiencia.

 Aplicaciones

 Las antenas J son ampliamente utilizadas en diversas áreas debido a sus características técnicas:

 1. Radioaficionados: Son muy populares entre los operadores de radioafición debido a su facilidad de construcción y buen desempeño en bandas VHF y UHF.

2. Comunicaciones Marinas: Utilizadas en sistemas de comunicación marina gracias a su resistencia a condiciones ambientales adversas.

3. Repetidores: Se emplean en estaciones repetidoras por su capacidad para operar sin necesidad de un plano de tierra.

4. Sistemas Portátiles: Debido a su diseño compacto, son ideales para aplicaciones móviles o portátiles.

Construcción Casera

La construcción casera de una antena J es un proyecto común entre los entusiastas de la radiofrecuencia. Los materiales más utilizados son tubos o varillas de cobre debido a su alta conductividad eléctrica. El proceso básico incluye:

1. Cortar los segmentos necesarios para el radiador y el stub según las dimensiones calculadas.

2. Soldar los segmentos para formar el diseño característico en forma de "J".

3. Instalar un conector coaxial en el punto de alimentación.

4. Ajustar el punto de alimentación para minimizar la relación SWR.

Consideraciones Técnicas

Para maximizar el rendimiento de una antena J, es fundamental tener en cuenta las siguientes consideraciones:

1. Altura de Instalación: La antena debe instalarse lo más alto posible para evitar obstrucciones que puedan interferir con la señal.

2. Aislamiento: Es importante utilizar aisladores adecuados para evitar pérdidas por contacto con estructuras metálicas.

3. Medición del SWR: Utilizar un medidor SWR para ajustar la antena y garantizar una buena adaptación de impedancia.

Conclusión

La antena J es una solución versátil y eficiente para una amplia variedad de aplicaciones en radiofrecuencia. Su diseño simple, combinado con su buen desempeño técnico, la convierte en una opción ideal tanto para principiantes como para usuarios avanzados. Ya sea para proyectos caseros o aplicaciones profesionales, las antenas J siguen siendo una herramienta confiable y popular en el mundo de las telecomunicaciones.

  Información extraída de:

https://cx1ddr.myqnapcloud.com/j-pole/j-pole-cal.htm

http://www.museoseat.com/ea3ahl.com/antenes/j%202%20m/j%202%20m.htm



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