En la Revista N° 382, del mes de Julio de 1987, se publican los detalles para construir una antena Vertical para la banda de 40 metros, 7 Mhz, en la seccion "La Onda Corta" en la que publica articulos referidos a la radioaficion, Roberto-LU5EUV
Algunas consideraciones generales.
Las ondas de radio, como todas las ondas electromagnéticas,
se propagan en el vacío a la velocidad de la luz: aproximadamente 299.792 km/s.
(Tomándose a efectos del cálculo c=300.000 km/s) En medios materiales (aire, vidrio, agua,
etc.), su velocidad disminuye dependiendo del índice de refracción del
material.
*Velocidad de propagación de
ondas electromagnéticas
• En el vacío:
Todas las ondas electromagnéticas (radio, microondas, luz
visible, rayos X, etc.) viajan a la misma velocidad: Aproximadamente 300.000
Km/s (300.000.000 m/s) y este valor es una constante universal “c”.
• En medios materiales:
La velocidad se reduce debido a la interacción con las
moléculas del medio.
• Aire: muy
cercana a la velocidad en el vacío.
• Agua:
mucho más lenta, debido a su mayor índice de refracción.
• Vidrio:
también más lenta, lo que explica fenómenos como la refracción de la luz.
Relación entre velocidad, frecuencia y longitud de
onda
La velocidad de propagación está relacionada con la
frecuencia (f) y la longitud de onda (λ),
Conceptos clave.
La longitud de onda queda determinada con la expresión:
λ (en metros) = c (en m/s) / f (en Hz)
Para calcular la longitud de onda y, a partir de ella, la longitud de un
dipolo para HF, las unidades de las variables son las siguientes:
Cómo se simplifica la fórmula
La relación general es: λ=c.f
Si f está en Hz y c en m/s, el resultado λ sale en metros. Pero
como en radioafición se trabaja con frecuencias en MHz, se usa la forma
práctica:
λ=300/f(MHz)
Obs. Aquí el número 300 resulta de dividir 3×108 m/s entre
1×106 Hz/MHz.
Por que se utiliza el valor 142.5 en lugar de 300 al calcular un
dipolo?
Veamos el siguiente calculo:
1.- Expresamos la frecuencia f en Mhz. (7,150).
2.-
Longitud de onda 300/f(Mhz.) = 41,958 m.
3.-
Medida del dipolo de media onda λ/2 = 20,979 m
4.-
Longitud del dipolo menos un 5%, 20,979 * 0.95 = 19,930 m
5.-
Longitud de cada rama del dipolo, 19,930/2 = 9,965 m
Ahora hacemos el cálculo utilizando el valor 142,5
en lugar de 300.
6.-
Aplicamos el factor de velocidad al valor 300, (300*0,95) = 285.
Si utilizamos este
valor en para calcular la longitud de onda obtenemos la medida de la onda
completa.
7.- Utilizando el
valor 142,5 (que resulta de (300*0.95)/2, obtenemos directamente la medida del
dipolo de media onda.
8.-
Ahora, dividimos por dos y nos queda la medida de cada rama.
Como verán cualquiera de los dos métodos nos lleva
al mismo resultado.
Buenos Contactos!!!
Antena Omnidireccional de polarización Horizontal en 144 MHz
Por: Ignacio, EA2BD
Introducción
La mayoría de comunicados en la banda de VHF en fonía se realizan con antenas de móvil o base
en
polarización vertical, bien por vía directa o por
repetidores.
Sin embargo, hay
una modalidad en donde la polarización horizontal se hace imprescindible para
lograr los comunicados: se trata de los concursos de SSB en VHF.
Los operadores
de esta modalidad emplean habitualmente antenas de tipo Yagi en polarización Horizontal. Si tratamos de establecer contacto con dichas estaciones mediante la antena de base o movil vertical, solo conseguiremos
llegar a un radio en torno a los 100 Km, perdiendo la recepción
para distancias más lejanas.
De modo que la mejor antena para participar en estos concursos
sin
duda es una antena Yagi. Sin
embargo, hay que estar rotando continuamente la antena para localizar posibles operadores. Se me
ocurrió que sería mejor contar con una antena Omnidireccional que me ayudase a escanear la frecuencia en busca de
llamadas sin tener que estar pendiente de su orientación y más tarde apuntarle adecuadamente con una yagi para trabajarlo. Además,
se podrían trabajar muchos colegas con esa misma antena omnidireccional localizados a distancias moderadas, sin tener que usar la
yagi, ganando así en comodidad y velocidad.
Existen bastantes tipos de antenas Omnidireccionales
de polarización horizontal en el mercado: la HO-loop, la “big-wheel” con forma de trébol,… Sin embargo, una vez más, me pareció más interesante experimentar y fabricar un diseño propio.
2m Omni-HFD (Half-Folded Dipole)
Le he buscado un nombre
apropiado
a esta antena. Esta antena es una modificación de un diseño
de
Kent Britain WA5VJB, autor de unas Yagis un poco particulares.
Un dipolo normal tiene una impedancia de 75 Ω. Si queremos conectar nuestro cable coaxial de 50
Ω hay que realizar algun tipo de adaptación para que la línea quede equilibrada.
Una transformación habitual es plegar el dipolo consiguiendo así 300 Ω y colocar un
Balun 6:1.
A Kent
se le ocurrió hace años un dipolo que
tiene solo medio lado plegado (150 Ω). Añadiendo los elementos directores y reflector
para crear una Yagi, la impedancia se reducía y ahora si era posible
conectarlo directamente con cable Coaxial.
Pues bien, completando
la
idea de Kent, a mí se me ocurrió que podia tomar éste dipolo y doblarlo
creando un perfil circular. Pasaba entonces de ser un elemento para una antena Yagi a ser una
antena de polarización Horizontal con característica Omnidireccional. Eso sí, desconocía si la impedancia resultante sería adecuada, pero decidí probarlo para ver cual sería su efecto.
De este modo he creado la “Omni-HFD”.
Esquema
Para preparar esta antena circular, se prepara primero el dipolo semi-plegado recto y despues se le da forma redonda según el
siguiente esquema:
1º) Perfil recto
Material necesario
Ahora ya puedo preparar mi “lista de la compra”:
- Varilla de Cobre de 3 mm (también puede ser aluminio u otro material),
- Cuadradillo de madera, de 2x3 cm,
- Cable Coaxial + Conector
- Barniz de metales para proteger el Cobre contra la corrosión.
Montaje paso a paso
Vamos a ver poco a poco como se monta esta antena.
- Preparo el soporte de madera: hago en el cuadradillo unos agujeros con un taladro con la broca de Ø3 mm para que pase el cobre. En un lado hago 2 agujeros y
en el otro 1.
Además le hago otros agujeros en el centro para pasar una
mordaza que
sujete la antena a un
mastil vertical.
- Doblo el cobre según las medidas del esquema para formar el semi-plegado. Para hacer el doblez me ayudo de un palo o del cuello de una botella que tiene aproximadamente
esos 25 mm de diámetro.
- Preparo en un papel de periódico una circunferencia de diámetro 327 mm con rotulador.
Esto me servirá de patrón para doblar despues el cobre y comparar si la forma está siendo circular.
- Introduzco el dipolo
en
la madera y a la vez la voy redondeando a mano para ir formando la
circunferencia. Voy comparando
la forma con
el
patrón dibujado.
- Preparo
un pequeño trozo de madera que coloco en el tramo central del cobre para mantener la distancia entre los lados del plegado
- Ahora sueldo el coaxial. Ojo que el vivo del coaxial se suelda en el tramo corto del Cobre y
la malla en el centro del tramo largo. Para proteger la unión la sello con adhesivo
bi- componente en barra.
Finalmente le aplico barniz para metales al cobre para que no se vaya oxidando. Le añado en el
centro de la madera la brida para mástil y… ¡listo!
Ajustes
Conecto la antena a un transmisor de VHF y mido las estacionarias en la banda de 2 m, emitiendo en FM. Obtengo la lectura en mi
medidor de estacionarias:
Los resultados son muy satisfactorios; la antena presenta una
buena adaptación
y un ancho de banda
generoso.
Ensayos
Una vez comprobado que la antena resuena sin problemas en la banda de 2m, paso a la prueba de fuego: la ensayo en el
concurso IARU Region 1 de VHF en bandas laterales (2/9/2007).
Coloco la antena en un trípode fotográfico con un
pequeño mástil y salgo al campo a probarla.
a) Sintonizo una estación y compruebo el
carácter omnidireccional de
la antena rotándola y verificando si hay desvanecimiento de señal en cualquier posición es omnidireccional.
b) Trato de realizar contactos durante media hora sin tener que recurrir a la Yagi. Resultados:
- 5 contactos de hasta 100 km
- 4 contactos de hasta 200 km
- 2 contactos de 380 y 420 km
Los resultados son bastante buenos. Se entiende que los corresponsales dispondran de un buen sistema radiante que facilita el contacto; sin embargo, teniendo en cuenta el pequeño tamaño de esta antena, la relación de Portabilidad / Omnidireccionalidad y Distancia resulta satisfactoria.
Como siempre digo: espero que la puedan construir y experimentar, compartiendo resultados y experiencias.
Saludos cordiales, 73.
