COMENTARIO SOBRE ACOPLADORES DE ANTENAS
Antonio Mateo - EA1GW
En la actualidad, en toda estación de
radioaficionados, se hace imprescindible el ACOPLADOR DE ANTENA.
Por
los años cuarenta, cuando nos teníamos que fabricar los equipos emisores; entonces los
acopladores, apenas se utilizaban, porque al trabajar con válvulas los pasos finales, que
normalmente eran circuitos resonantes paralelo, y una de sus propiedades es que pueden
adaptar la impedancia de los circuitos acoplados a ellos. Figura 1, y para acoplar el
cable de alimentación de la antena al amplificador, lo hacíamos mediante una bobinita
con un mecanismo para poderla desplazar (bobina eslabón). La línea de alimentación de
la antena, era un hilo de cobre “flexible” de los que se emplean en las
instalaciones domésticas para el alumbrado.
Pasó
algún tiempo, y aparecieron los cables coaxiales, y entonces los pasos finales de los
equipos se fabricaron con circuitos PI, Figura 2, estos circuitos tienen dos
condensadores, uno para la sintonía del circuito de placa, y el otro para regular la
carga de antena, también tienen la propiedad de ser transformadores de impedancias.
En
estos tiempos, las válvulas están en decadencia, no por su funcionamiento que era muy
bueno, son por su alto consumo de energía, y por su gran tamaño, y ahora se fabrican los
pasos finales de los equipos emisores con semiconductores, siendo sus circuitos de banda
ancha, siendo la impedancia de salida de cincuenta ohmios, universalmente empleada por
todos los equipos de cualquier marca.
Nos
preocupaba poco o nada, que nuestras instalaciones produjesen más o menos ondas
reflejadas, porque la potencia que pudiera tener, no representaba grandes perdidas, y como
nuestro paso final era de válvulas, soportaba bien la ROE, y no resultaban averiados.
Ahora
bien, como los pasos finales e fabrican con semiconductores, son bastante delicados, y es
fácil que se averíen si la instalación tiene ROE.
Por
esta causa, los fabricantes montan circuitos de protección y suministran casi todos los
equipos con el acoplador de antena incorporado en el mismo equipo, dicho sea de paso, que
son circuitos automáticos. (Particularmente no me gustan, porque no son capaces de
acoplar impedancias altas, al valor de los cincuenta ohmios estándar de los equipos).
Existen en el mercado estupendos acopladores, algunos con watímetro incorporado, capaces
de medir la potencia radiada y la potencia reflejada. (Pero son muy caros…).
Tengamos
en cuenta, que los acopladores no eliminan la onda reflejada, simplemente lo que hacen es
que en la salida del amplificador aparezca una ROE lo más próxima a 1/1, o sea, como la
salida del amplificador es de cincuenta ohmios, la impedancia de la línea en el punto de
conexión a la salida del amplificador, presente cincuenta ohmios.
Cuando
un equipo emisor trabaja en una única frecuencia, insisto, en una única frecuencia, a la
antena se la hace resonar a esa frecuencia, no necesitando acoplador, pero como nosotros
trabajamos en bandas mas o menos anchas se hace imprescindible el acoplador, porque en el
momento que nos desplacemos de la frecuencia de resonancia de la antena a otra zona de la
banda, aparecerá la frecuencia reflejada, y las tenemos que tratar, para que no
perjudiquen al equipo.
Tengamos
en cuenta, que los acopladores no eliminan las ondas reflejadas, pero dichas ondas no
prestan gran pérdida de potencia, simplemente la que se pueda perder por la atenuación
del cable utilizado, en HF, prácticamente, poquísimo en VHF, si que la tenemos que tener
en cuenta, y en UHF ya que si que la tenemos que tener muy en cuenta, porque son
importantes. Siempre teniendo en cuenta la atenuación del cable utilizado.
Cuando
aparecieron los primeros equipos emisores con el paso final transistorizado, como no
contábamos con los acopladores… las averías en los pasos finales eran frecuentes; Y
comenzó la fiebre de los acopladores.
Esta
claro, tanto el circuito de la figura 1 como el de la figura 2 son transformadores de
impedancias, y en estos dos circuitos nos apoyamos para hacer nuestros experimentos, y
fabricar nuestros acopladores. (En la actualidad, los fabricantes emplean estos sistemas
en sus equipos) Personalmente he experimentado los dos sistemas, pero me dieron mejor
resultado los circuitos resonantes tanque
paralelo pero lo importante es que sean capaces de acoplar una alta impedancia a los
cincuenta ohmios de los equipos.
Hasta
aquí la historia de los acopladores. Ahora os comento un caso muy significativo de la
importancia de los acopladores.
Un
buen día, mi querido amigo y colega, ya difunto (QED), EA1LH Ernesto, por necesidades del
laboro , desmontó la instalación de su emisora, que tenía instalada en la fábrica de
ladrillos de la carretera de Quintana Dueñas, y la montó en su domicilio de la calle San
Pablo. Surgieron los clásicos problemas con el vecino y las antenas…
Muy
desanimado, se personó en mi domicilio, como solía hacerlo con frecuencia, me planteó
el problema, y le prometí estudiarlo con sumo interés; la cosa se presentaba difícil,
porque solamente nos permitían colocar en la terraza propiedad del vecino, un mástil
para una antena de TV, y después de pensarlo mucho, le propuse colocar en el mástil
solamente el elemento radiante de la antena
direccional que tenía de 14-21-28 MHz con un balum relación 1/1, y para cuarenta metros
y ochenta metros, haríamos una antena Hertz, con el cable de bajada y el elemento
radiante como si fuese una capacidad parásita para alargar eléctricamente el cable de
bajada, él se animó y pusimos manos a la
obra, él personalmente fabricó el acoplador de antena, basándose en el estudio en el
estudio que yo le entregué, cosa que hizo con gran sacrificio, porque no disponía de
medios.
Y
llegó el gran día que todo lo teníamos preparado, y procedimos a hacer la instalación,
colocamos en el mástil el elemento radiante, el balum, tendimos la bajada, la conectamos
al acoplador, extendimos un cable para contraantena, y llegó el momento de la puesta en
marcha de la instalación… y ¡todo marchó bien! …
Fue
la mayor alegría de su vida, y se le veía orgulloso del trabajo realizado, no me
extrañó nada, porque yo sé muy bien el trabajo que le costó fabricar el dichoso
acoplador, pienso que lo apreciaba más que al mismo equipo. De esta forma comunicaba
todos los días con sus amigos en la banda de
cuarenta metros y en la de ochenta, y por supuesto, hacía sus DX con el elemento
radiante, en 14-21-28 MHz.
El
acoplador que fabricó, fue el de la figura 3 que es un diseño común de los acopladores
caseros, conocido como Z Mach, lo único que no coinciden las espiras ni el diámetro de
las bobinas con el clásico, por tratarse de un caso especial de trabajo.
Os
indico el número de espitas de las bobinas, así como el diámetro de las mismas y grueso
del hilo a emplear, por si os decidís a fabricarlo, puesto que alguno de vosotros os
habéis interesado por el mismo. Como veis tiene dos circuitos tanque, porque resulta
difícil con uno solo, adaptar en todas las bandas la alta impedancia del sistema radiante
utilizado en este caso.
La
figura 4 es otro modelo de acoplador basado también en los circuitos tanque paralelo,
pero con la particularidad que solo tiene una sola salida para todas las bandas, y como
veis el material es el mismo, las espiras, diámetro de bobinas y gruesos de hilo son muy
parecidos (particularmente me gusta más el otro modelo para el caso que nos ocupa).
¡Ánimo!
A cacharrear… porque los acopladores de fábrica resultan caros, estos son fáciles
de fabricar, y si tienes problemas con los vecinos y las antenas… ya sabes…
aplícate el cuento, pero pasar a QRT nunca jamás.
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