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Artículo publicado en
CQ Radio Amateur, nº 252 (enero 2005)
La antena EH (parte I)
Para unos es una antena revolucionaria.
Para otros no es más que un dipolo corto y las teorías que la
diferenciarían del resto de antenas son erróneas. Este
artículo en dos partes es una crónica de lo acontecido en
torno a esta polémica antena, junto con testimonios, datos y
nociones sobre antenas y radiación
Sergio Manrique Almeida
Todos los derechos reservados
La
antena EH es una antena de dimensiones muy reducidas, cuyo
creador afirma que tiene prestaciones iguales o superiores a las
de antenas de tamaño mucho mayor, al basarse en principios
diferentes a los utilizados hasta la fecha.
Su antecesora fue la antena de campo cruzado
(CFA en sus siglas en inglés), inventada por el profesor Maurice
Hately (GM3HAT) y su entonces alumno de doctorado F. Kabbary,
que a principios de los años 90 la patentaron en varios países.
Cualquier antena conocida genera ondas de
radio (es decir, un campo electromagnético que se propaga)
mediante el movimiento de electrones en la antena (una corriente
alterna en la antena, aplicada por un transmisor). En recepción
el proceso es el mismo pero a la inversa. No olvidemos que un
campo electromagnético (a partir de ahora, campo EM) está
compuesto por un campo eléctrico y un campo magnético que varían
con el tiempo de acuerdo con la frecuencia de la señal
transmitida, y que la existencia del uno implica la del otro.
Como vimos en [1], hay dos tipos de campos
generados por una antena:
- Campos cercanos: los que predominan en las inmediaciones de la
antena, a distancias muy inferiores a 0,16 L (L: longitud de
onda). Estos campos no llegan a la antena del corresponsal. Al
alejarse de la antena dan lugar a los campos radiados.
- Campos lejanos: son los campos radiados, predominan a
distancias muy superiores a una longitud de onda, y se propagan
hasta llegar a las cercanías de la antena del corresponsal; allí
dan lugar a campos cercanos, y éstos a corrientes y voltajes en
la antena, permitiendo la comunicación: ni más ni menos que el
proceso inverso al de la antena emisora. Entre las zonas de
campo cercano y campo lejano de una antena hay una zona de
transición, denominada zona de Fresnel.
Existen varias diferencias entre los campos cercanos y los
radiados; una de ellas es que en los campos cercanos, los campos
eléctrico ( a partir de ahora E) y magnético (a partir de ahora
H) que los componen están desfasados 90 grados. En otras
palabras, veamos la antena dipolo de la figura 1: los instantes
de máxima corriente (movimiento de cargas eléctricas) en el
centro de la antena se corresponden con voltaje (acumulación de
cargas eléctricas) nulo en sus puntas, y viceversa. Las
diferencias de carga eléctrica entre los distintos puntos de la
antena crean el campo E, y la corriente que atraviesa cada punto
de la antena crea el campo H. Por tanto, los campos E y H
cercanos estarán desfasados 90 grados, es decir, estarán en
cuadratura. En cambio, los campos E y H radiados están en fase:
sus valores máximos ocurren en los mismos instantes de tiempo.
Figura 1. En el
instante t=0 tenemos máximo voltaje (todas las cargas
eléctricas) en extremos y corriente casi nula en el punto
central de la antena. En t=1/8T ya se ha iniciado el flujo
de cargas negativas (exceso de electrones en el metal que
forma la antena) de la punta inferior a la superior, y de
cargas positivas (déficit de electrones) en el sentido
contrario. En t=1/4T todas las cargas están en tránsito de
una punta de la antena a la otra, ninguna carga está en las
puntas, y por tanto la corriente es máxima. T es el inverso
de la frecuencia de emisión, en segundos. En la figura hemos
puesto un transmisor, pero en recepción es exactamente lo
mismo
Las antenas CFA
Los creadores de las antenas CFA [2],
[3], [4] afirman
que, sin necesidad de los campos cercanos, dichas antenas
generan los campos radiados, que partirían de la propia
antena. Ello se conseguiría creando por separado un campo E
y un campo H que serían perpendiculares (las líneas de E se
cruzarían en ángulo recto con las líneas de H) en una zona
de interacción en el entorno de la antena, y ajustando la
fase entre ambos mediante un circuito de enfasado (ver
figura 2).
Nos ahorraríamos la mayor
atenuación que sufren con la distancia los campos
cercanos, y para una misma potencia aplicada a la
antena el campo radiado sería superior que para
cualquier antena convencional. Además, se
ajustaría la relación de amplitud entre los campos
E y H de forma que E/H= 377, tal y como sucede en
un campo radiado (377 ohmios es la impedancia
característica del vacío y del aire).
Figura 2. Diagrama básico de una antena CFA (ver
texto)
Las dimensiones de la antena serían de fracciones de
longitud de onda, por ejemplo tan sólo de 0,02 L. Con
ese tamaño rendiría igual o mejor que antenas mucho
más grandes como una vertical de L/4 o un dipolo de
L/2, y sin necesidad de radiales o plano de tierra
extenso. Por otra parte, su resistencia de radiación
sería mucho más elevada que en una antena
“convencional”, lo cual reduciría notablemente el
efecto de las pérdidas por disipación existentes en
toda antena. Al supuestamente no tener campos
cercanos, también se reclama que es una antena muy
poco sensible a fuentes de ruido cercanas y que genera
muchas menos interferencias a otros servicios
(receptores de radiodifusión, TV, equipos de sonido,
etc.) que una antena convencional.
Se han realizado ensayos con
antenas CFA por parte de grupos de ingenieros de
radiodifusión en varios países sin que haya
uniformidad en los resultados: en unos casos las
cifras parecen indicar que hubo éxito, y en otros
fracaso. Con las antenas EH sucede algo muy parecido,
no parecen seguir un patrón definido: una antena como
un dipolo de L/2 está perfectamente caracterizada y
estudiada, siempre se sabrá qué se puede esperar de
ella, conociendo cómo ha sido construida y el entorno
en que esté. No es el caso con la antena EH: unos
aficionados reclaman realizar buenos contactos con
ella, mientras que otros dicen todo lo contrario. De
los estudios realizados por profesionales o por
aficionados con los conocimientos y equipos de medida
necesarios, son pocos los que apoyan al menos algunas
de las supuestas características extraordinarias de la
antena EH.
El caso es que las antenas CFA y EH
se ha convertido en sujeto de controversia, teniendo
por un lado a firmes partidarios y por otro a
acérrimos escépticos. En un tercer grupo están los que
intentan determinar qué hay de cierto mediante el
estudio teórico y/o práctico de la antena, es decir,
mediante el conocimiento de causa.
El error de
la corriente de desplazamiento
Con independencia de que sus
prestaciones sean mejores o peores, la teoría en que
sus inventores creen que se basan las antenas CFA es
errónea. En la figura 2 vemos la típica CFA, con un
campo E generado entre un cilindro metálico (un cono
en otras versiones) y el plano de tierra; además
habría un campo H generado por una denominada
corriente de desplazamiento (ID) existente
en la capacidad formada por el disco metálico y el
plano de tierra. Ambos campos E y H serían
perpendiculares, y gracias a una red de enfasado se
convertirían en campos radiados.
Ni qué decir tiene que esa
corriente de desplazamiento es incapaz de
crear un campo H, ya que no es una corriente de
conducción: es un término ficticio creado por los
físicos del siglo XIX para explicar la corriente que
observaban en bornes de un condensador sometido a un
voltaje alterno; en aquel entonces creían en la
existencia de un material muy fino e indetectable
llamado éter que llenaría todo el espacio y permitiría
una corriente de conducción (flujo de electrones)
entre las placas de un condensador.
Al contrario: la corriente de desplazamiento es un
término asociado a la creación de campos H radiados
mediante campos E variables con el tiempo. Es decir,
los creadores de la antena CFA se saltan que hay un
campo E cercano entre el disco y el plano de tierra, y
no tan sólo un campo H. En una estructura capacitiva
(disco más plano de tierra) no puede crearse un campo
H sin crear un campo E. Es como pretender que el motor
de un vehículo funcione sin bujías o inyectores. Nos
encontramos, como mínimo, ante un caso de
interpretación equivocada de las leyes de Maxwell y de
las teorías de radiación y circuitos.
De manera que entre el cilindro y
el plano de tierra habrá un campo E cercano y un campo
H cercano de amplitud muy inferior, que darán lugar a
un campo EM radiado. Entre el disco y el plano de
tierra sucederá lo mismo, aunque el campo EM creado
tendrá diferente fase que el anterior, superponiéndose
ambos. Todo esto me fue confirmado por el Dr. Ángel
Cardama, catedrático de la Universidad Politécnica de
Cataluña y académico numerario de la Real Academia de
Doctores; el profesor Cardama me comentó que a nivel
mundial no hay líneas de investigación abiertas en esa
dirección.
En resumidas cuentas: una antena CFA es una
estructura formada por dos monopolos eléctricos (muy
cortos), desfasados entre sí y enfrentados a un
plano de tierra. Aunque eso no significa que no
puedan realizarse comunicaciones con antenas CFA.
Otra cosa será cómo rindan esas antenas y su
verdadero mecanismo de radiación: el Dr. Kabbary
instaló varias CFA en Egipto a mediados de los 90
para la radiodifusión estatal egipcia en onda media;
también contados aficionados han realizado pruebas
con antenas CFA, es el caso de VK2EDB [5],
que comparando su CFA (foto 1) para la banda de 20
metros con una vertical de L/4 afirma que la CFA
está 2 unidades “S” o más por debajo de la vertical
para distancias menores a
2000 km, mientras que más allá de 4000 km la CFA
“compite bastante bien con la vertical”, incluso
captando menos ruido gracias al reducido ancho de
banda del circuito de sintonía (o “enfasado”). Por
cierto, el ancho de banda de la CFA de VK2EDB, tan
solo 100 kHz para ROE=2 es síntoma de una baja
impedancia de radiación, es decir, lo que sería de
esperar de una antena tan pequeña según la teoría
clásica.
Foto
1. Antena CFA de VK2EDB para la banda de 20
metros (ver texto). El cono tiene un diámetro
máximo de 40 cm, y el disco que forma el plano
de tierra tiene 1,25 m de diámetro. Fuente: [5]
La antena
EH
Basándose en principios teóricos
similares a los de las CFA, un aficionado llamado
Ted Hart (W5QJR), ingeniero electrónico retirado con
un amplio currículum profesional, inventó y patentó
a mediados de los años 90 la denominada antena EH,
creando la empresa EH Antenna Systems [6], que
concedió licencias a fabricantes en determinados
países.
La antena EH se diferencia de las
CFA convencionales en que no requiere un plano de
tierra: físicamente (figura 3) tiene el aspecto de
un dipolo vertical corto hecho con dos cilindros
metálicos, con una red de enfasado formada por
bobinas (y condensadores en algunas versiones)
sintonizada, por lo que es una antena monobanda a
menos que se incluyan dispositivos de conmutación de
bobinas, etc. La antena EH tendría las mismas
ventajas que mencionábamos para las CFA.
Muchas
cosas han sucedido desde que este artículo empezó
a ser escrito. EH Antenna Systems se adhirió desde
un principio (y hasta hace escasos meses como
veremos) a la teoría de la corriente de
desplazamiento para explicar el funcionamiento de
su antena (figura 4): se tendría un campo E
primario entre los dos cilindros, y otro campo E
secundario entre el conjunto de los dos cilindros
y el punto de alimentación; este segundo campo E
sería el que crearía la corriente de
desplazamiento, que a su vez crearía el campo H.
Ajustando la bobina de sintonía se obtendría la
condición de campos E y H en fase. Por tanto, es
aplicable a la antena EH lo que decíamos sobre las
antenas CFA: la corriente de desplazamiento no
produce radiación.
Figura
3. Esquema de una de las versiones de antena
EH
Figura
4. Los campos en la antena de la figura 3
según la fallida teoría de la corriente de
desplazamiento
Y hay que repetir lo mismo que entonces:
todo esto no implica que las antenas EH no
funcionen, es un hecho que varios
aficionados las vienen empleando y
realizando QSO, con resultados desiguales,
pero un asunto muy diferente es que se
cumpla todo lo que dicen de ellas sus
creadores. Por ejemplo, W5QJR afirma que la
versión de antena EH para radiodifusión en
onda media tiene 3 dB de ganancia respecto
una vertical de L/4, y genera el mismo campo
en ángulos bajos que una vertical de L/4 con
120 radiales; además afirma que las EH
tienen una eficiencia mayor del 95 % (sólo
se perdería en forma de calor un 5% de la
potencia aplicada), y generan y reciben 30
dB menos de interferencias (compatibilidad
electromagnética) que una antena
convencional.
Según Hart, la prueba
definitiva del rendimiento de la antena EH
está en el informe realizado por una
consultora independiente, que comparó el
campo generado por la antena vertical de la
radiodifusora de onda media WKVQ (opera en
1520 kHz desde el estado de Georgia) y el
creado por una EH operando en la misma
frecuencia y desde la misma localización.
Según los resultados (mediciones a nivel del
terreno en varias direcciones y puntos a
distancias de hasta 20 km) el campo generado
por la EH estuvo en promedio ligeramente por
debajo del creado por la antena de la
radiodifusora.
La antena EH estaba en
una torre a 20 metros de altura, mientras
que la antena vertical de WKVQ [7] tiene 28
metros de altura de elemento radiante (0,14
L).
Hay que decir que la
antena EH estaba alimentada con línea
paralela de 450 ohmios, una línea en teoría
simétrica que no debería radiar. Ahora bien,
en una de las fotos que acompañan el informe
se observa que el trazado de la línea no era
paralelo a la torre, sino perpendicular, con
uno de sus conductores mucho más cercano a
la torre que el otro; por tanto, no hay que
descartar que línea y torre radiasen. Eso
cuadraría con los valores de medidas de
campo y con la irregularidad del diagrama de
radiación.
En [8]
se describen los ensayos en WKVQ de forma
muy distinta a como lo hace EH Antenna:
"...la
antena EH fue sometida a una primera serie de
ensayos en octubre (2003) por sus proponentes.
Dichas pruebas (comparación con la antena
convencional de radiodifusión de la estación WKVQ)
indicaron que el diseño inicial de la antena para
la banda de radiodifusión en AM no es un radiador
eficiente".
"El error fue debido al uso de
una red desarrollada para la versión de HF de la
antena EH (un dipolo), la cual tiene una alta
resistencia de radiación y baja capacidad
(declaraciones de Ted Hart, director ejecutivo de
EH Antenna Systems, en su sitio web).
Desafortunadamente no aplicamos potencia a la
antena hasta que iniciamos las pruebas en WKVQ,
por lo tanto la ineficiencia no fue evidente hasta
entonces".
"Hart declaró a Radio
World que a finales de noviembre estaría
completado un nuevo diseño, en el que se mejoraría
el acoplamiento entre transmisor y antena, y que
nuevos ensayos serán realizados con dicha antena a
principios de diciembre".
El informe de la consultora fue
retirado de la web de EH Antenna cuando ésta fue
remodelada en septiembre de 2004; no obstante, si
alguien está interesado me lo puede solicitar por
correo electrónico.
En el nuevo sitio web se ven
cosas extrañas: en algunas páginas se sigue hablando
de la fase entre los campos E y H al describir el
funcionamiento de la antena (aunque ha sido
suprimida cualquier mención a la corriente de
desplazamiento), mientras que en otras se habla de
otra teoría completamente diferente (ondas
estáticas), que ya comentaremos. Y en la
"demostración 4 para radioaficionados" W5QJR
dice:
"En mi opinión, el campo E de
la antena se acopla al cable coaxial, que a su vez
genera un campo E que interacciona con el campo E
de la antena. Si el coaxial es movido o enrollado
cambia la interacción y el resultado puede ser
medido como un cambio en la ROE de la antena".
Esto se contradice con las afirmaciones de que la
línea coaxial apenas interviene en la radiación de
la antena.
Por otra parte, hace pocos días
se ha suprimido del sitio web del foro, en
el que había un único mensaje de una radiodifusora
de onda media insatisfecha con la antena EH cedida a
título experimental por EH Antenna.
Testimonios
Veamos qué dicen los aficionados que
han estudiado y/o empleado antenas EH o CFA.
DF8ZR [9]
probó una antena EH para 20 metros de construcción
comercial, que estuvo en promedio 2 unidades “S”
por debajo de un dipolo de L/2, salvo en un 10% de
los ensayos.
DJ0IP informa en la lista de correo
eh-antenna que su EH para 80 metros de la firma
italiana Arno Elettronica, para QSO hasta 1500
km está 4 “S” por debajo de un dipolo doble
Zepp, e igualando a un dipolo vertical de Titanex.
En DX el doble Zepp está 1 “S” por encima de las
otras dos antenas.
DH4FAW [10]
comparó una EH para 30 metros con un dipolo
multibanda Fritzel FD-4: en QSO dentro de DL, la
EH se comportaba peor que la FD-4, a unos 1500 km
ambas antenas eran comparables, y en DX la EH era
ligeramente mejor.
G3IHR [11] llevó a cabo pruebas
comparativas con antenas EH de Arno Elettronica,
que se resumen así:
Prueba 1. Antena EH para 40 metros - dipolo
multibanda G5RV. Bob escribe: “es razonable
concluir que en largas distancias la EH y la
G5RV están a la par; en distancias inferiores
(como QSO con mi país), la EH parece estar por
debajo de la G5RV. Es lo que cabe esperar al
comparar una antena horizontal con una vertical”.
De hecho, la EH estuvo entre +3 y -2 unidades “S”
respecto la G5RV.
Prueba 2. Antena EH para 20 metros, a 10 metros de
altura - vertical tribanda HyGain 12AVQ situada en
el suelo: “la EH salió muy bien parada al
compararla con la 12AVQ. Las características en
recepción fueron casi idénticas a las de la
12AVQ, y con una pequeña ventaja para estaciones
a más de 500 km”. La EH tuvo entre +1 y -1
“S” de diferencia con la vertical.
Sigue Bob: “Resumiendo, las dos antenas
EH rindieron extremadamente bien como antenas
para uso general, no mostrando diferencias
notables respecto mis antenas habituales. Ambas
EH mostraron características similares a una
antena vertical con plano de tierra y a un
dipolo vertical, mostrando una mejor radiación
en ángulos bajos que una antena horizontal. El
nivel de ruido local fue inferior que en la
vertical, pero el nivel de ruido solar fue el
mismo”.
“El fabricante dice que cualquier nivel
de RF en la malla del coaxial de una antena EH
es debido a que el coaxial se encuentra dentro
del intenso campo generado por la antena, y no a
corrientes en modo común causadas por
desequilibrio de la antena. Sin embargo, también
advierte que el uso de un choque cerca del punto
de alimentación de la antena es causa de cambios
de fase que desintonizarán la antena, y ¡no
podemos tener ambas cosas a la vez! Si situaba
un choque a menos de 10 metros del punto de
alimentación de la EH para 20 metros, la antena
se desintonizaba notablemente (no tuve esos
problemas en 40 metros con un choque en la
entrada al cuarto de radio). Creo que es
importante que el fabricante corrija este
problema”.
“Estoy seguro de que la antena EH
será atractiva para aquellos aficionados con
poco espacio. La desventaja principal es que es
una antena monobanda”.
G3PLX [12], tras experimentar
con antenas CFA, considera que la teoría en que se
basan es fallida, y que no es posible que rindan
como sus creadores pretenden.
GW0RTP [13]
habla de su antena EH para 80 metros de Arno
Elettronica, que tiene a 7,7 metros de altura: “La
antena es muy pequeña (altura 2,48 m, o
0,03 L); la recibí completa,
presintonizada y lista para ser instalada. Se
recomienda emplearla con una línea coaxial
múltiplo de media longitud de onda, y puede
funcionar en toda la banda con la ayuda de un
acoplador de antena”.
“Llevo un mes empleando esta
antena, aunque me han dicho que la banda no ha
estado en buena forma últimamente. No obstante
no he tenido problemas para contactar Europa, y
no demasiada dificultad en romper pile-ups hacia
el Este y el medio Oeste de EEUU con 100
watios”.
“Hasta la fecha, estoy muy
satisfecho de la calidad de construcción y
resultados de la antena. No tengo otra antena
con la que comparar, pero realmente funciona. Se
instala fácilmente y no requiere radiales”.
Omnirep es una
distribuidora de equipos de telecomunicaciones. En
[14] describen
la construcción de una antena EH para Banda
Ciudadana (27 MHz) y las consiguientes
experiencias “en el aire”. Con una potencia de 2,2
watios y una antena EH de un tamaño de 23 cm
realizaron comunicados tanto en fonía (FM) como en
radiopaquete a distancias de hasta 75 km. En otra
prueba, aplicando a la antena un generador de RF
de 10 miliwatios, tomando medidas para evitar
radiación por la malla del coaxial o por el cable
de alimentación del generador, con un transceptor
montado en un automóvil recibieron la señal a -8
dBµV (“S” entre 1 y 2) a 6 km de distancia.
I0SKK [15]
ha realizado QSO en 40 metros a distancias de
hasta 1000 km con una antena EH y 5 watios.
I1RFQ [16]
es dueño de dos pequeñas compañías de
telecomunicaciones en Italia, así como consultor y
director de red mundial de la radiodifusora
Familia Mundial de Radio María, que tiene emisores
en 27 países. Simuló por ordenador una antena EH,
deduciendo de las cifras resultantes que no se
puede alcanzar el 95% de rendimiento anunciado por
los creadores de la antena. En el terreno
práctico, construyó una antena EH para 6 metros
que analizó con instrumental profesional; observó
que los valores del factor Q y de la resistencia
de pérdidas de la antena variaban mucho con la
posición del cable coaxial. En base a las medidas
realizadas, Claudio considera que en la EH “la
malla del cable coaxial radia y es parte de la
antena”. Las medidas de ganancia de la EH de
Claudio dan las cifras que sería de esperar para
una antena eléctricamente muy corta; Claudio
concluye que “el concepto de antena EH simplemente
no existe”.
I2VIU [17]
con una EH para la banda de 20 metros situada en
el interior de su casa, en un breve periodo de
pruebas ha realizado QSO con Europa y con una
estación K5.
IK3TZB [18],
con una EH de construcción propia para 40 metros,
recibe Europa con señales muy fuertes y consigue
buenos reportes de señal, realizando contactos con
regularidad, a pesar de estar su cuarto de radio
en el nivel de tierra y rodeado de construcciones
de cemento armado. Ha llegado a establecer
contactos con una potencia de 10 watios. Gino
comenta que la antena parece ser poco ruidosa.
IW0BZD [19]
ha construido varios prototipos de antena EH para
la banda de 6 metros. Al analizar uno de ellos,
con una longitud total de la parte radiante de
unos 13 cm (0,02 L), como característica más
relevante Giuseppe destaca la limpieza de las
señales recibidas; comparando con una antena
vertical J-pole, las señales son en promedio
similares, pero en media más inteligibles con la
EH. Al comparar con un dipolo, las señales casi
siempre son más fuertes en la EH. En palabras de
Giuseppe: “la EH no hace milagros, pero su
comportamiento es más que satisfactorio. Gracias
a sus más que reducidas dimensiones, se presta
muy bien para ser empleada en diversas
condiciones de operación”.
IZ7ATH [20]
montó una antena EH de 75 cm de longitud para 160
metros en el tejado de su casa; alcanzando
distancias de hasta 1500 km, la antena resultó
estar unos 10 dB por debajo de una vertical corta
(casi una L invertida, 10 metros en vertical y 10
en horizontal) con 4 radiales cortos y una red
adaptadora en la base:
“Creo que mi EH no es para DX; sería de
utilidad para aficionados sin posibilidad de
instalar grandes antenas para bandas bajas, y
deseen realizar QSO locales o unos pocos QSO en
concursos”. Talino añade que para poder
sintonizar la antena tuvo que conectar la carcasa
del analizador de antena a la tierra de su cuarto
de radio, y que al añadir más cable coaxial, el
punto de resonancia “pareció variar un poco”.
“Añadiendo dos toroides de polvo de
hierro en la salida de mi transceptor el
comportamiento de la EH no varió. Posteriormente
he añadido dos ferritas grandes en el punto de
alimentación de la antena, en el que he
arrollado parte del coaxial en muchas vueltas, y
todo cambió: mis señales han bajado 3 “S” y la
ROE en la línea es muy elevada. Con la EH recibo
más ruido de mis equipos: ordenador, TNC, etc.”.
IZ7DJR [21] con
una variante propia de la antena EH original, ha
conseguido contactar algunos DX en 40 metros con
potencias del orden de 30 watios, así como en 20
metros con 2,5 watios. La antena de 40 metros mide
54 cm, Nino la describe así: “Una antena muy
compacta, de alta eficiencia y de muy bajo
ángulo de radiación, incluso a bajas alturas.
Consigo reportes de señal sorprendentemente
buenos. He llevado todos los parámetros de la
antena EH a un extremo, con tal de probar las
teorías sobre la antena de W5QJR”. Entre
otras cosas, Nino cambió el sistema de
alimentación de los cilindros y añadió un choque
en la línea coaxial.
KB1EGI [22],
ingeniero y consultor en electrónica ha simulado
con gran detalle una antena EH mediante el
programa PSpice. Su conclusión es que la antena EH
“parece ser simplemente dos antenas Isotron
combinadas”, y calcula unos campos radiados en
promedio unos 20 dB por debajo de los de un dipolo
de media onda. Sus cálculos le sugieren que
“intentar manipular la fase para producir
condiciones tipo CFA está condenado al fracaso”.
KE0VH [23],
ingeniero de radiodifusión, en un breve artículo
remitido a eHam.net afirma, sin dar detalles, que
la teoría de la corriente de desplazamiento es
correcta; él mismo instaló en su cuarto de radio
una EH para 20 metros, que resultó estar tan sólo
entre 1 y 1,5 “S” por debajo de un dipolo de media
onda situado en el exterior. A este artículo
siguió una larga sucesión de mensajes, de los que
destacan:
KD3V, ingeniero eléctrico, tras
tres días en los que consiguió contactar algunos
DX, afirma que la antena es una realidad,
funciona, y que no se basa en radiación por el
cable coaxial.
K9FE comenta que AH6EZ/W9 contactó
en un concurso 47 estados EEUU en 160 metros con
una EH de tres metros de altura.
KB4QAA señala que su antena EH para
20 metros está unos 6 dB por debajo de una
vertical de HyGain montada en interior, y 2-3 dB
por debajo de un dipolo “Bazooka”. Comenta que la
antena radia muchísimo por el exterior de la línea
coaxial, por lo que ha tenido que recurrir a un
“aislador de línea” (se referirá a un balun o a un
toroide) para evitar que la RF perturbe los
equipos en su cuarto de radio.
AC6IJ afirma que su antena EH para
20 metros de construcción propia introducía por la
línea coaxial un elevado nivel de RF en su cuarto
de radio, problema que atenuó con unos toroides de
ferrita. Aparte de eso, realiza con la EH QSO en
PSK31 con regularidad.
W4MQC ha contactado en 20 metros
multitud de estaciones, incluyendo algunos DX, con
una antena EH de 45 cm de altura.
N0GV, profesor y director del
Departamento de Comunicaciones Avanzadas y
Crioelectrónica Espacial de la Universidad
Internacional de Florida, afirma en una larga
argumentación que la EH no es más que un dipolo
corto y grueso con una red de adaptación. Se apoya
no sólo en la teoría, sino además en sus
experimentos con antenas de este tipo, fuesen con
antenas reales o mediante simulaciones por
ordenador (unos y otros dieron resultados
coincidentes). Afirma que los campos E y H no son
perpendiculares en las cercanías de la antena.
IK5IIR, de Arno Elettronica [24],
replica a N0GV entre otras cosas que “la antena EH
no puede ser analizada por ordenador mediante
programas que no contemplen la corriente de
desplazamiento”, que los experimentos de antenas
EH fallidos como los de N0GV son debidos a que “se
requiere una condición especial de desplazamiento
de fase”, y que la impedancia en el punto central
de la antena (antes de la red adaptadora) es de
2360 - j4000 ohmios (N. del A.: para un dipolo
corto convencional sería de esperar una componente
resistiva de una fracción de ohmio). IK5IIR
realiza frecuentes QSO con EEUU en 20 metros con
señales de S9+, con una antena EH.
K7SWL ha tenido buenos resultados
con una antena EH para 20 metros, aunque no los
atribuye a la teoría que sustentan sus creadores.
Más bien cree que la antena “parece un dipolo
corto grueso con una red adaptadora como los que
abundaron en los años 40 y con resultados
similares a éstos”. Cita como inconveniente de la
antena el estrecho ancho de banda o elevado factor
Q.
KT4YE [25]
hace varias consideraciones físico-matemáticas
según las cuales en una estructura capacitiva
(como las antenas CFA/EH) el flujo de energía es
debido a un campo EM, y no a una supuesta
corriente de desplazamiento. Bill parte de la base
de que un condensador puede ser modelado como una
línea de transmisión abierta atravesada por una
onda EM transversal.
Este artículo continuará en el
número de CQ Radio Amateur del próximo mes.
Veremos cómo funciona la antena EH, y cómo puede
ser una antena adecuada para determinadas
circunstancias.
Referencias (los
enlaces tachados ya no están activos a 11/2023)
[1] S. Manrique, “Ondas de radio y antenas: una
explicación práctica”, CQ Radio Amateur, Enero y
Febrero 2004.
[2]
http://www.antennex.com/preview/cfa/cfa.htm
[3] http://www.luminet.net/~wenonah/cfa/
[4]
http://www.crossedfieldantenna.com/
[5]
http://www.geocities.com/vk2edb/CFA.htm
[6] http://www.eh-antenna.com
[7] http://wireless.fcc.gov/antenna/,
nº de registro 1013853
[8]
http://www.rwonline.com/reference-room/special-report/rw-antenna3.shtml
[9]
http://mitglied.lycos.de/bernd49/crossf1.html
[10]
http://www.darc.de/f39/bastel/2003/berichte/2003.html
[11] H. R. Henly, G3IHR, “The Arno Elettronica
E-H Antennas”, RadCom, Septiembre 2003.
[12] P. Martinez (G3PLX), “The CFA controversy”,
RadCom, mayo 2004.
[13]
http://www.gw0rtp.co.uk/antenna/venus80/venus80.php
[14] http://www.omnirep.ch
[15]
http://members.xoom.virgilio.it/i0skk/i0skk_hm_ehant.htm
[16]
http://download.antennex.com/preview/Feb503/eh1.pdf
[17] http://web.tiscali.it/i2viu/ant20m.html
[18] http://www.arimontebelluna.it/pdf/Antenna%20EH.pdf
[19] http://www.qsl.net/iw0bzd/eh.htm
[20]
http://www.qsl.net/iz7ath/web/02_brew/18_eh/index.htm
[21] http://www.qsl.net/iz7djr
[22]
http://www.antennex.com/hws/ws1201/theeh.html
[23] http://www.eham.net/articles/3586
[24] http://www.eheuroantenna.com
[25]
http://download.antennex.com/preview/Nov02/Nov0602/dca-1.pdf
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