EL ABC DE LAS ANTENAS

Por Luis A. del Molino EA3OG (ea3og@ure.es)

 

SUMARIO

 

1. Conceptos básicos
Introducción
Elementos básicos de la RF
¿Significan exactamente lo mismo tensión eléctrica, voltaje y diferencia de potencial?
¿Salen disparados los electrones a la velocidad de la luz?
Corriente alterna de baja frecuencia (50 veces por segundo)
Frecuencia y longitud de onda
¿Sabéis qué longitud de onda tiene la corriente alterna de la red?
Ahora abrimos el circuito eléctrico: Ondas estacionarias
Antena dipolo resonante en media onda
Equivalente mecánico de la resonancia

 

2. Resonancia de un dipolo:
Resonancia de un dipolo de media onda
Tensiones y corrientes en un dipolo de media onda resonante
Tensiones y corrientes en un dipolo NO resonante: impedancia
El concepto de resistencia de radiación
¿La resistencia de radiación es constante?
La resistencia de pérdidas
El efecto Skin o pelicular
Antenas muy pequeñas
Cable mejor que hilo de cobre
La onda electromagnética radiada por la antena.
Atenuación con el cuadrado de la distancia

 

3. Antenas verticales de ¼ de onda
Resonancia de un dipolo vertical con 2 radiales
Resonancia de un monopolo de ¼ de onda con tierra perfecta.
El efecto imagen de un monopolo con tierra perfecta.
¿Existen las tierras perfectamente conductoras?
¿Lugares elevados? ¿Exactamente para qué sirven?
Tierras perfectamente conductoras artificiales
Los hilos largos demasiado cortos como verticales
¿Cómo conseguimos contraantenas más decentes para los monopolos?
Picas en el suelo
Radiales: Enterrados y elevados
La antena Ground Plane
¿Balun en una vertical?

 

4. Líneas de transmisión
Necesitamos dos conductores
Línea simétrica de conductores paralelos
Los cables coaxiales
Los inconvenientes del cable coaxial
Guías de onda
Impedancia característica de una línea de transmisión (Zo)
Relación de ondas estacionarias (ROE)
Factor de velocidad de una línea de transmisión
Pérdidas en las líneas de transmisión
El mito de la media longitud eléctrica
¿Te varía la ROE cuando alargas el coaxial?
¿La media longitud de onda física?
Adaptación y desadaptación de la antena a la línea de transmisión
¿Se pierde la potencia reflejada por la antena?
Acopladores de antena
Acopladores automáticos
Sintonizador en la antena
Otras impedancias conseguibles
Líneas λ/4 como transformadoras de impedancias

 

5. Balun para el coaxial
El cable coaxial, la gran solución
Pero no todo son ventajas
¿Pero el problema no eran las antenas asimétricas?
El coaxial, una línea asimétrica
El exterior de la malla se comporta como un cable independiente
Sin balun, dos antenas independientes
¿Podríamos tener una doble resonancia y una antena bibanda?
Y también una antena receptora interior
El balun acude en nuestro auxilio
Las dos funciones del balun
Tipos de balun
      a) Balun de tensión
      b) Choque de anillos y toroide de ferrita
      c) Espiras formadas por el propio cable coaxial enrollado
Antenas verticales: ¿necesitan balun?
Antenas de VHF y UHF: ¿sin balun?
Agrupaciones de antenas

 

6. Las tomas de Tierra
La seguridad es muy importante
Más requisitos para nuestra instalación
Si no hay tercer hilo en nuestros enchufes
Problemas de RF con las masas comunes
No existe la equipotencialidad en RF
Tomas de masa comunes sin RF
¿Son imprescindibles las tomas de tierra a pie de antena?
Cuando no sirven para nada
Tomas de tierra siempre en el exterior
Antena vertical con tierra natural
Tierras para verticales
Operación en portable
Mejor el mar que la montaña
Descargadores de gas
Defensa contra los rayos
Redondear las puntas de las antenas
Desconectar los coaxiales
Conclusión

 

7. La importancia de la ROE en HF y en VHF
La adaptación ideal
Una línea de transporte infinitamente larga
La ROE o relación de Ondas Estacionarias
Cuando Rr ≠ Zo
ROE >2: Situación peligrosa para el transmisor
Acoplador de antena para eliminar la ROE > 1
El efecto del acoplador sintonizado
Pérdidas despreciables por ROE en HF
Las pérdidas aumentan con la longitud del cable
Pérdidas inaceptables en el coaxial por ROE en VHF+
La ROE medida en VHF+ es muy inferior a la real
Acopladores de antena para HF
Acopladores automáticos
Sintonizadores de antena ¿Es lo mismo que un acoplador?
Conclusión

 

8. Diagramas de radiación
Directividad y antena isotrópica
La ganancia de una antena
Ganancia sobre dipolo y ganancia isotrópica
Diagramas de elevación y acimutal
La altura de la antena horinzontal y su diagrama de elevación
Efecto suelo en un dipolo sobre tierra real
La ganancia máxima varía con la altura
Alturas mejores y peores para el DX
Comentarios al cuadro de alturas
Bandas de 80-40-20-15 m
¿La altura afecta por igual a una directiva?
Efecto de la ganancia en recepción de HF
Relación Frontal/lateral
En VHF no ocurre lo mismo
El amplificador lineal para compensar la ganancia
Antenas NVIS; Near Vertical Incident Skywave
La conductividad del suelo y la ganancia

 

9. Antenas verticales y tierras
La importancia de la tierra para una vertical
Dos zonas importantes
Dos clases de antenas verticales
Monopolos con tierra natural
El problema de la conexión con la tierra
Conexión mediante picas
Otras posibles soluciones
      a) Radiales enterrados
      b) Radiales sobre el suelo
      c) Radiales algo elevados sobre el suelo
      d) Radiales muy elevados
La antena Ground Plane
La conductividad del suelo y el ángulo de elevación
Monopolo = media vertical
Monopolo multibanda
Dipolo Vertical multibanda
La altura de los dipolos verticales
El hilo largo demasiado corto
Consejos a los escuchas

 

10 Antenas de cable abiertas
Los 72 Ω del dipolo
La impedancia cambia con la altura
Dipolo en V invertida
La V NO invertida
Los problemas del espacio reducido
Dipolo trombón de varas
Cobweb cerrada sobre si mismas
Dipolo acortados con bobinas
Dipolo multibanda con trampas
Dipolos paralelos en bigotes de gato
G5RV no resonante
Antena Windom
EndFed alimentada por un extremo
¿Cómo se adapta una impedancia tan alta a los 50 Ω?
Antenas pseudo ENDFED
Long Wire o hilo largo
Beverages

 

11. Otras antenas de cable cerradas

El dipolo plegado: mayor ancha de banda
La segunda gran ventaja de las antenas cerradas: SIN puntas
La potencia en transmisión y las puntas
¿Dónde se deben instalar antenas cerradas sin puntas?
El balun de tensión descarga la estática
El balun de corriente (Un-un) y la estática
Propiedades del dipolo plegado
El excitado rectangular horizontal
Antena cuadrangular cúbica
La antena Bazooca: un híbrido con puntas
Antenas de aro
¿Captan menos ruido las antenas de aro?
Antenas de aro magnéticas (blindadas)
Antena Delta Loop
¿Por qué es importante el funcionamiento multibanda?
Doble Delta Loop de onda completa
La antena Loop horizontal o Skyloop
¿No nos cabe? SkyLoop de 4 Vs invertidas

 

12. Antenas directivas y las agrupaciones

Directividad y ganancia: ¿Es lo mismo?
Antena isotrópica
Diagrama acimutal del dipolo de media onda
Definamos ahora qué es la ganancia real
¿Qué es más importante: la directividad o la ganancia?
La eficiencia de las antenas
La eficiencia en antenas pequeñas
En las bandas bajas de HF impera la directividad
En bandas altas de HF y VHF+ impera la ganancia
La gran ventaja de la directividad en la recepción de HF
El efecto de la directividad en la recepción de HF
Antenas directivas por agrupación
Alimentación en fase de todas las antenas
Separación entre antenas
Separación horizontal
Separación vertical
Mejor optimizar con un modelo
¿Cómo averiguar el ángulo de apertura?
Adaptación de impedancias de 2 antenas
Adaptación de impedancias de 4 y 8 antenas

 

13. Las antenas Yagi

La antena Yagi
La antena Yagi-Uda
Diagrama de fasores
Efecto del reflector parásito
Explicación paso a paso del efecto del reflector
Efecto “delante/espalda” del reflector
El efecto de un director parásito
Explicación paso a paso del efecto del director
Más directores delante
Longitud contra número de elementos
La antena cuadrangular o cúbica
Cúbica directiva de 2 elementos o más
El diseño de una Yagi
Programas de modelado de antenas

 

 

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