                        GENERALIDADES SOBRE ANTENAS

                (Articulo publicado en la revista de URE)
               
                 (Original de Manuel Len Lpez EA4DCU)

Muchas veces he escuchado decir que si tal o cual antena de una marca
conocida es mejor que otra antena de otra marca menos conocida o casera.

Esto es verdad a medias. Muchas veces los radioaficionados clasifican las
antenas segun su categoria: esta antena vale 15.000 pesetas, esta 10.000 y
aquella 6.000, por lo tanto, la mejor antena es la de 15.000 pesetas
indudablemente.

Por supuesto, quien sigue esta clasificacion, no tiene la mas ligera idea.
ni remotamente siquiera, de lo que esta diciendo, a pesar de que en algunas
ocasiones sea verdad.

Es verdad que en antenas iguales (clasificandolas por longitudes de onda,
puede que una sea mejor que otra, pero en CALIDAD, es decir materiales mas
resistentes y/o de mejor acabado, y aunque el grosor de las antenas tambien
influyen en el rendimiento de la misma, lo cierto es que fisicamente (que
es donde se ve el rendimiento) son iguales, por lo que decir que una antena
es mejor que otra, hay que referirse solamente a materiales, no en
rendimiento.

Por supuesto, a la hora de comparar, hay que comparar las antenas segun su
longitud fisica y electrica, no su precio, esto que quede bien claro. Una
vez que se ha visto que son iguales, se comparara el material, pero lo que
no hay que hacer nunca es mezclar una cosa con otra, o como decimos por
aqui, mezclar las ovejas churras con las merinas, pues en este caso, a los
colegas que no entienden bien el asunto, se les confunde y se les crea una
empanada mental de aqui te espero.

Asi pues, lo primero que debe fijarse uno, es en la longitud fisica de la
antena, puesto que cuanto mayor sea esta longitud, es obvio que tendra mas
ganancia. Para entendernos, todo el mundo sabe que una antena de 1/4 de
onda tiene menos ganancia que una de 1/2 onda. Si somos capaces de asimilar
esto, sin preocuparnos del precio, hemos conseguido aprender algo. Se puede
decir, que la antena mas larga, tiene mas eficiencia que las cortas.

Voy a poner un ejemplo, se pretende comparar dos antenas, un dipolo
monobanda cortado a su medida para los 80 metros, que tiene aproximadamente
unos 41 metros, siendo resonante a esta frecuencia, y otro dipolo, el
W3DZZ, que tambien es resonante a la misma frecuencia, pero con una
particularidad, esta antena tambien resuena en la banda de 40 metros, y
tiene una longitud total de 33,50 metros.

Se puede observar de entrada, que ambas antenas son distintas en longitud,
pero AMBAS resuenan en la banda de 80 metros.

Como es posible eso? Pues muy sencillo, por lo siguiente: esta antena
tiene unos 10,6 metros por cada lado, por lo que observamos que tiene las
medidas de un dipolo de media onda para los 40 metros, y asi es
efectivamente. A continuacion se observan unas TRAMPAS a cada lado, y
posteriormente, 6,70 metros detras de cada trampa.

Que es una trampa? Pues una trampa es un dispositivo que se coloca detras
de una cierta longitud de onda de antena. para que una frecuencia no pase
de este punto; en este caso, las trampas estan calculadas para los 40
metros, y solo actua en esta frecuencia, los primeros 10 metros de cada
lado. Cuando cambiamos a otra frecuencia distinta, por ejemplo, los 80
metros en este caso, la trampa deja de actuar como tal, y deja pasar toda
la radiofrecuencia, con lo que actua toda la antena, o en su caso, hasta
otra trampa si la hubiera para esta frecuencia.

Ah!, pues perfecto, asi mato dos pajaros de un tiro, no?, diran algunos.
Y efectivamentc es asi, pero hay que hacer una observacion, que es la
siguiente: una trampa esta compuesta de una bobina y un condensador
resonando a una frecuencia; hay muchas formas de preparar una trampa,
incluso solo con cable coaxial, y en el cual no interviene un condensador,
pero su valor esta implicito dentro del cable coaxial, pero lo que nos
interesa es la bobina. Y por que nos interesa la bobina?, pues muy
sencillo, porque la bobina es un elemento que hace que la antena se acorte
fisicamente, y ademas las bobinas NO RADIAN, por lo que esta antena es mas
corta, y al ser mas corta, su ganancia disminuye. Como es posible eso7
Pues es posible porque la antena es resonante a esa frecuencia, o lo que es
lo mismo, SU LONGITUD ELECTRICA es igual que la del otro dipolo monobanda,
pero su LONGITUD FISICA no lo es, ya que se reduce por efecto de la bobina.

Esto es una realidad que hay que tener en cuenta, y no se debe de decir que
esta segunda antena es mejor que el dipolo monobanda, ya que en la
frecuencia de 80 es mejor el dipolo monobanda. Sin embargo tiene la ventaja
de que actua tambien en la banda de 40 metros como un dipolo normal.

Ya hemos aprendido lo que es la LONGITUD ELECTRICA, y la LONGITUD FISICA de
una antena, que en muchos casos son iguales, pero en otros no lo son debido
a las trampas que se les coloca, en detrimento claro esta de la mas corta,
y en la banda o bandas en cuestion.

Cuando veamos mas adelante lo que es la impedancia de una antena, veremos
que esta constituida por una resistencia de antena. Esta a su vez se
subdivide en dos tipos de resistencias, la de radiacion, y la de perdidas
en forma de calor.

R = Rrad + Rperd

Un componente como la bobina, deciamos que lo que hacia era acortar el
dipolo y no radiar; tambien hay que decir que la bobina tiene una
resistencia de perdidas, y si la antena cortada a su longitud real, tiene
una resistencia total R, en la que la resistencia de perdidas es muy
pequena, al acortar dicha antena mediante una bobina, la R total sigue
siendo la misma, pero sucede que la Rperd de perdidas aumenta, y para
mantener constante el valor de R total, es justo y necesario que la
resistencia Rrad de radiacion baje.

Asi pues podemos decir que dos antenas resonantes en la misma frecuencia,
pero de distinta longitud, el rendimiento no es el mismo. Este rendimiento
es lo que se llama eficiencia de la antena, y se calcula mediante la
formula:

% de eficiencia - 100 * (Rrad/R)

Las antenas muy cortas, como las de coches para las bandas de 40 y 80,
tienen que acortarlas mediante bobinas, y su eficiencia es baja.

Llegados a este punto, alguno estara a punto de decir: eso esta muy bien,
pero quiero saber como tengo que hacer para colocar una antena y que me
funcione bien.

Y yo ademas aado, que eso es lo que quisieramos saber muchos.

Para colocar una antena (aunque sea comercial y venga ajustada de fabrica,
tambien hay que tener la precaucion de saberlo, pues he tenido ocasion de
comprobar que no todas vienen ajustadas perfectamente, o la queremos para
operar en una frecuencia mucho mas alejada, o simplemente puede venir con
defecto), hay que empezar por saber dos cosas: la resonancia de una antena
y la impedancia de la misma.



Que es la RESONANCIA? Pues la resonancia de una antena, y sin meternos en
tecnicismos, es ni mas ni menos lo siguiente: a toda frecuencia le
corresponde una longitud determinada de onda, y esta longitud de onda
(corregida con unos valores, ya que la propagacion de la onda en un cable
no es la misma que en el espacio libre, llevada a una medida fisica de
cable es lo que se denomina resonancia. Una antena es resonante, cuando es
capaz de radiar toda la energia que le llega. Si no esta en resonancia, la
antena no es capaz de radiar toda la energia, y es devuelta a su lugar de
origen (emisor), radiando una parte de la misma, dependiendo del grado de
resonancia que tenga. Por supuesto que la resonancia tambien se encuentra
en todos los multiplos de esta longitud de onda, asi pues podemos tener 1/4
de onda, 1/2 onda, 5/8 de onda, etc.

Y si esto es asi, por que no se emplean las ondas completas? Ah, buena
pregunta, y para contestarla, hay que saber que es la impedancia de la
antena.

Que es la impedancia de antena? Pues la impedancia de una antena es ni mas
ni menos que la resistencia que ofrece la antena a la salida de
radiofrecuencia que envia el transmisor a la misma. Esto se entiende mejor,
pero lo cierto es que en recepcion tambien pasa, pero se entiende menos,
porque generalmente el paso final se volatiliza por transmitir, no por
recibir, claro.

Si pusieramos una resistencia gorda (500 o 1000 ohmios a la salida del
emisor como si fuera una antena, pasarla que la radiofrecuencia al llegar a
dicha resistencia, solo una pequena parte es absorbida por la resistencia
(es como si radiara), pero la mayor parte es devuelta al equipo, con lo que
el paso final se calienta al no poder disipar toda esta energia, y si se
calienta, es malo para el equipo, y si se hace durante mucho tiempo, el
paso final pasa a mejor vida (menos en los equipos con proteccion final,
que disminuyen potencia automaticamente, aunque aun asi, es peligroso.
Luego podemos sacar una conclusion, que a mayor impedancia, mayor peligro
para el equipo.

Hay que tener presente que la mayoria de los equipos de radioaficionados,
traen una salida de antena de 50 ohmios de impedancia. Y que nos quieres
decir con esto? Pues sencillamente que todas las antenas deben de tener 50
ohmios de impedancia tambien.

Ahora bien, la impedancia de una antena tiene mucho que ver con la
resistencia de radiacion de la misma. No se deben confundir ambos terminos,
pues es importante el diferenciarlos.

Que es la resistencia de radiacion de una antena? Pues es aquella
resistencia que permite radiar toda la potencia que llega a la antena. Se
debe intentar conseguir que la resistencia de radiacion sea igual a 50
ohmios, para que la maxima potencia sea radiada. Antes de seguir hay que
decir que no todas las antenas pueden tener esa resistencia de radiacion
sobre 50 ohmios, depende del tipo de antena que sea, y como se disee, pues
estos valores pueden oscilar entre 20 o 300 ohmios, eso si, sin
reactancias, y esta baja o alta resistencia de radiacion no es malo, puesto
que hay dispositivos para acoplar esa baja o alta impedancia a los 50
ohmios, como es el caso de las directivas, empleando dispositivos
acopladores beta o gamma.

Lo que si debe de quedar claro es que la resistencia de radiacion de una
antena es lo que permite que la energia sea radiada al eter.

Cual es la diferencia entre la impedancia y la resistencia de radiacin?
Bueno, la verdad es que cuando hablamos de impedancia, siempre nos
referimos a su resistencia de radiacion, aunque esto no es verdad, como
dije antes en el caso de la directiva, pero al ponerle esos dispositivos es
como si realmente fueran de 50 ohmios de resistencia de radiacion.

La impedancia esta compuesta de una resistencia (la de radiacion), y una
reactancia. La reactancia nunca permite radiar potencia, puesto que no la
absorbe, solo se limita a dejar pasar esa energia. o a devolverla. Ahora
bien, la reactancia esta compuesta por dos elementos: Inductancia y
Capacitancia. Y estos son los elementos mas indeseables en una antena,
puesto que cuanto mas reactancia hay en una antena, mayor es la potencia
reflejada ya que solo la resistencia de radiacion permite radiarla, el
resto (la reactancia, lo que hace es devolver la energia que no es radiada
puesto que no puede consumirla.

Sabemos que un condensador es un elemento que posee dos placas y que hay
una diferencia de potencial como consecuencia de (a distancia entre sus
placas; pues a una antena le pasa lo mismo, si esta demasiado cerca de
tierra, u otro elemento como puede ser un tejado, u otra antena, entre la
varilla de la antena, o entre los cables de la misma y esos elementos, se
crea otra diferencia de potencial, y aparece, como no, una capacidad,
dependiendo el valor de esta, de la distancia, potencia, etc.

La antena por lo mismo que lo anterior puede ser susceptible de ser
influida por otro campo magnetico, apareciendo entonces una inductancia y
alterando entonces su valor en ambos casos.

A estos dos elementos indeseables es debido que suban o bajen las
estacionarias al colocar una antena dipolo en un tejado por ejemplo.
                                                   _________
La formula de la impedancia es la siguiente: Z = \/ R2 + X2

siendo R la resistencia total de la antena (Rrad + Rperd) X la reactancia,
que puede ser inductiva o capacitativa.

Si por ejemplo tenemos una antena de 25 ohmios de resistencia, y una
reactancia de 43.3 ohmios, la impedancia seria: Z = 50 ohmios

Ahora bien, esta impedancia, a pesar de ser de 50 ohmios, nos debe de dar
estacionarias. Por lo tanto, vamos a ver algo sobre lo que son las ondas
estacionarias.

Las ondas estacionarias, o Standiny Wave Radio (SWR), son aquellas que
debida a la diferencia de impedancias en la antena o carga terminal, son
remitidas al punto de origen "emisor", debido a que la carga no puede
absorberlas todas; es como un cao ancho por el que corre la
radiofrecuencia, y al llegar a la carga el cao se reduce, y solo deja
pasar una parte, el resto es devuelto. Dependiendo de la diferencia entre
impedancias, asi seran las ondas estacionarias. Estas ondas se miden con un
aparatito que es tal su difusin y conocimiento publico que omito hablar de
el.

Estas ondas estacionarias tambien se pueden calcular sin el medidor,
sabiendo la impedancia de la antena (si la hemos medido con el puente RC y
sabemos sus valores).

La formula de la ROE es la siguiente:

ROE = (A + B)/(A - B)
      ______________
A = \/(R + ZO)2 + X2 
      ______________
B = \/(R _ ZO)2 + X2 

donde R = resistencia de la antena en ohmios 
      X = reactancia de la anlena en ohmios
     ZO = impedancia caracteristica de la linea.

Sabiendo esto, vamos a comprobar que la impedancia de la antena anterior,
que era de 50 ohmios, y que no deberia de dar estacionarias, las da.
Utilizamos cable coaxial con ZO = 50.

R = 25    X = 43,3    Z0 = 50 
      ___________________
A = \/(25 + 5o)2 + 43 32 = 86.60 ohmios 
      ___________________
B = \/(25 - 5o)2 + 4332  = 50 

ROE = (86.6 + 50)/(86.6 -- 50) = 3.73

Asi pues, la ROE tiene un valor de 1: 3.73, es decir muy alto. Esto es un
ejemplo de como una antena puede tener impedancia de 50 ohmios, y tener una
relaci6n de ROE verdaderamente alta.

Es asombroso que una antena con 50 ohmios de impedancia tenga estacionarias
verdad? Pues la explicacion hay que buscarla en el componente de
reactancia de la misma. Ya hemos dicho que la resistencia es la que permite
que esa energia sea absorbida, pero la reactancia no la absorbe, por lo que
es devuelta, creandose la consiguiente onda reflejada u onda estacionaria.

En nuestro caso, si no hubiera reactancia, tambien la ROE seria 1:3 debido
a que la impedancia seria entonces de 25 ohmios (resistencia total) y es un
valor bajo para los 50 ohmios de salida del emisor.

Y como sabemos la impedancia de una antena? Pues esta es una pregunta
dificil de contestar.

Para saber la impedancia de un dipolo por ejemplo, los valores estan
tabulados en tablas, y se ha comprobado que un dipolo tiene cerca de 73
ohmios de impedancia (excepto cuando lo ponemos en un tejado, o muy cerca
de la tierra, que le influye y las estacionarias empiezan a subir o bajar
segun movemos el dipolo, aunque tambien depende de la longitud de onda, ya
que para que no sufra estas alteraciones, al menos debe de estar a una
altura de 1/4 de onda del suelo o tejado, y separado de cualquier otro
elemento conflictivo la misma medida, claro).

Las antenas verticales 1/4 de ondas tambien estan tabulados los valores, y
suelen oscilar entre los 25 o 30 ohmios, dependiendo del tipo de tierra,
etc.

Para otro tipo de antenas, la cosa es mas dificil, pues se deben de
utilizar unos calculos muy complicados, mediante formulas muy complejas, y
que ademas se necesita un equipo mas sofisticado para comprobarlos, o se
puede utilizar un aparato para medir la impedancia de la misma, que lleva
unas resistencias y condensadores variables, con diales tabulados, y que se
llama puente medidor de RC. Apuntando los valores de R y C que marque una
vez finalizada la medida, se saca la impedancia utilizando la formula
anterior (Z).

Este aparato se aplica siempre a la base de la antena, para hacer las
oportunas mediciones.

Sabiendo esto, ya podemos contestar a la pregunta de por que no se utilizan
las antenas de onda completa. Una antena de onda completa tiene una
impedancia de 3.000 a 9.000 ohmlos.

Como podemos observar, esta impedancia es demasiado elevada si la
comparamos con la del equipo, que es de 50 ohmios. Por esta razon se
emplean los dipolos de media onda, ya que andan proximos a los 73 ohmios, y
las antenas verticales de 1/4 de onda, que andan por los 30 ohmios. El
resto de las antenas que poseen una impedancia mayor de hasta 300 ohmios,
se les suele hacer una adaptaci6n mediante unos dispositivos como pueden
ser los gammamatch de las antenas directivas, o mediante bobinas de acople
en otras, etc., hay muchos tipos de adaptadores. Eso si, el adaptador tiene
que estar montado o formando un cuerpo con la antena, y en realidad es
parte de la misma.

Cuando este tipo de adaptadores no estan en la antena, se les llama
acopladores, y son bastante utilizados, pero al contrario que los otros,
estos no adaptan la antena, lo que hacen es evitar que al equipo lleguen
las ondas estacionarias, pero la antena sigue estando con su impedancia
original, al contrario que los otros, que adaptan perfectamente sin
perdidas la antena a la salida del emisor. El acoplador arregla algo, pero
no es la panacea de las antenas.

Con todo esto es seguro que ya tenemos un gazpacho antenil en la cabeza, y
no sabemos por donde meterle mano.

Para aclarar un poco las ideas, vamos a repasar con ejemplos mas o menos
reales algunas cosas.

Vamos a suponer que tenemos un dipolo monobanda de 80 metros y lo queremos
colocar en el tejado. Lo hemos cortado a la medida segun la clasica formula
del dipolo, y es resonante SOLO y EXCLUSIVAMENTE a esa frecuencia de
calculo. Esto quiere decir que en esta banda el subir o bajar 200
kilociclos, empieza a salirse de la resonancia, por lo tanto empieza a
perder ganancia. A frecuencias mas bajas, logicamente se pierde resonancia
mucho mas rapidamente a igualdad de desplazamiento hacia arriba o hacia
abajo que en las frecuencias mas altas.

Al colocar el dipolo en el tejado y medir las estacionarias, o medir su
impedancia con el aparato RC, nos damos cuenta que es mas elevada de lo que
queremos, y sera debido posiblemente a la influencia del tejado, por lo que
movemos el dipolo por todas partes, para averiguar si bajan las
estacionarias. No lo conseguimos, por lo que empezamos a cortar el dipolo y
encontramos que bajan las estacionarias a un punto satisfactorio.

EUREKA!!, diran la mayoria. Pues no seor, esta es una triste realidad
que se hace muchas veces, y si medimos la resonancia de la antena con un
aparato especial, parecido al medidor de RC, pero en este caso mide
frecuencia de resonancia, nos dira dos cosas solamente: que sigue resonando
en la misma frecuencia es muy dificil!, o que haya variado su resonancia
(es lo mas normal, y esta variacion depende de lo que se haya cortado, y
otros factores). Suponemos que ha variado su resonancia mas o menos
ligeramente. Que ha sucedido? Pues que la impedancia de la antena esta muy
bien conseguida y adaptada a la salida del emisor, pero la resonancia ha
variado y si ha variado, ya hemos dicho que una antena que no esta en
resonancia tiene perdidas, y si tiene perdidas, no sale toda la potencia al
eter, con lo que tenemos una antena perfectamente adaptada y que no debiera
dar problemas, pero que los tiene, aunque nosotros, no nos enteraremos.

Una regla de oro entre los radioaficionados dice que mas vale una antena
resonante con estacionarias, que otra sin estacionarias y no resonante. Por
desgracia, me temo que lo que mas abunda es este segundo termino, la
resonancia de una antena no se puede arreglar, pero las estacionarias
pueden arreglarse algo con los acopladores.

Por este motivo, algunas estaciones con las antenas muy bien ajustadas de
estacionarias rinden menos que otras en que las estacionarias brillan con
fulgor.

Por supuesto que son importantes las estacionarias, pero mucho mas
importante todavia es la resonancia de la antena. Ademas no hay que olvidar
que un dipolo suele tener unos 73 ohmios de impedancia, y eso debe de dar
ya algo de estacionarias.

Con esto creo que ya podemos empezar a ver algo mas claro el tema de las
antenas, tomando como norma el conceder mas importancia a la resonancia y
teniendo en cuenta tambien las estacionarias.

Ahora que lo vemos algo mas claro, volvere a crearos otra vez el gazpacho
antenil, y para ello nada mas facil que hablar de las lineas de
transmisiones.

Que son las lineas de transmision? Pues son unas lineas que se encargan de
llevar la radiofrecuencia del emisor a la antena y viceversa (hablando de
recepcin, claro, aunque tambien llevan potencia reflejada al equipo
transmisor cuando hay estacionarias, y al equipo, esto, le puede hacer
pupa). Esto es asi, puesto que las antenas se suelen colocar en lo alto de
los tejados, y la verdad, yo no lo he intentado, pero creo que es dificil
conectar la radio a la base de la antena, y si lo lograsemos, seria dificil
poner una silla para sentarse alli arriba, y ademas seria incmodo por el
calor, el viento, la lluvia, etc. Esta es la razon de que se inventaran las
lineas de transmisiones, para operar la estacin de radio al abrigo de las
inclemencias del tiempo, y canalizar la energia de salida hacia la antena
por un camino del que no pueda salirse.

Lineas de transmisiones hay de varias clases, pero predominan dos, dejando
aparte las lineas de UHF y frecuencias mas elevadas que necesitan lineas o
conductos especiales.

Las lineas mas utilizadas por los radiopitas, son dos. A saber: lineas
paralelas, y lineas coaxiales.

Las lineas paralelas se han utilizado mucho desde los albores de la radio,
y aun hoy dia se siguen utilizando, pero la que mas comunmente se emplea en
la actualidad son las lineas coaxiales. Sin embargo, ambas tienen la misma
mision, pero los coaxiales han ganado terreno por ser mas faciles de
manejar y no tener perdidas exteriores, en teoria claro, en la practica,
una linea coaxial tambien puede tener perdidas por radiacion exterior si no
hay una buena adaptacion).

Aqui, me voy a centrar sobre los coaxiales, aunque lo que dire, tambien se
puede aplicar a las lineas paralelas.

Las lineas de transmision se rigen por unas leyes y formulas que relacionan
unos parametros que existen en las mismas, tales como las inductancias, la
capacitancia, la resistencia, etc.

Todos estos valores se conjugan de tal forma, que la linea siempre tiene
una impedancia de 50 ohmios, que se denomina impedancia caracteristica en
un rango de frecuencia muy amplio, en el caso de los coaxiales oscila desde
unos pocos kilociclos, hasta los 500 Mhz.

Una cosa muy importante y que hay que contar con ello, es que esta
propiedad de mantener los 50 ohmios se cumple siempre que, por ambos
extremos tambien se conecten sendas cargas de 50 ohmios; en un caso se
cumple, pues el equipo emisor tiene 50 ohmios de impedancia, y por regla
general (o quizbs no tan general?), por el otro tambien, pues la antena
tiene 50 ohmios.

Estas lineas tienen perdidas, puesto que son cables generalmente de cobre,
y esto presenta cierta resistencia de por si al paso de la radiofrecuencia,
y siempre presentan menos perdidas a frecuencias bajas que a frecuencias
altas. Esta perdida es tambien diferente dependiendo del grosor de la
linea, a mayor grosor, menos perdidas, lgicamente.

Bien, una estacion en perfecta sintonia, debe de tener estas tres premisas:
-- Equipo transmisor .....50 ohmios 
-- Linea transmision .....50 ohmios 
-- Antena ................50 ohmios

Lo malo es que siempre se cumplen las dos primeras, pero la tercera, ya es
harina de otro costal. Y la cosa no queda aqui solo, no. Si la antena no
esta a 50 ohmios de impedancia, la linea de transmisin tambien se comporta
anomalamente; es como si al estar la antena desajustada, esta, le pegara
patadas a la linea, y la linea que no es tonta, se las devuelve al equipo,
unas veces se las de devuelve mas fuerte y otra menos, aunque la antena de
siempre la patada con la misma fuerza. El unico que no devuelve nada el
pobre, es el equipo, que se aguanta, pero si la patada devuelta es muy
fuerte, puede llegar a romper el menisco, en este caso el paso final del
equipo. Por que unas veces la patada es mas fuerte y otras menos?, pues
depende de la longitud del cable de la linea; por eso al cortar cable
oscilan las estacionarias, y por tanto la patada.

Ahora estamos otra vez con la empanada mental antenil.

Y como es posible que la linea se comporte de esta manera tan anmala y
perversa? Pues muy sencillo, antes he dicho que en la linea influyen la
capacidad, inductancia, conductancia y admitancia. Todo ello se conjuga
para que estos valores juntos den un resultado final de impedancia de 50-52
ohmios, o de 75 ohmios, etc., depende del fabricante a la hora de fabricar
el cable mediante los calculos correspondientes. Bien, todo este resultado
final se basa en que la impedancia, tanto de salida como de entrada del
cable (lease antena y emisor), sean iguales a la impedancia caracteristica
de la linea. En el caso de los radiopitas, es de 50 ohmios, aunque tambien
los hay de 75 ohmios.

Pero si alguna impedancia o carga terminal (antena es el ejemplo mas
claro), no es igual a la impedancia caracteristica de la linea, los valores
que confluyen en ella (inductancia, capacitancia, etc), son influidos por
la diferencia de impedancias de la carga terminal y se empiezan a comportar
individualmente, perdiendo su propiedad de invariabilidad, dependiendo del
grado de desadaptaci6n que hay, al pasar la radiofrecuencia por ella.
Podemos observar y comprobar (creo que esto lo ha comprobado casi todo el
mundo), que las ondas estacionarias medidas en distintos puntos de la llnea
varia, luego la linea ya no tiene 50 ohmios, como debiera ser (o lo que es
lo mismo, cortando trozos de cable y volviendo a medir, varian las
estacionarias).

Claro, asi ajusto yo mi antena!!!, diran muchos. Y nada mas lejos de la
realidad, amigos.

Y por que esta lejos de la realidad el que yo corte cable para ajustar la
antena? Pues para comprenderlo voy a poner un ejemplo. Dijimos antes que en
un sistema bien adaptado no hay estacionarias (todo a 50 ohmios). Pero ,
que ocurre, si el fabricante por un error, o al montar nosotros la antena
cometemos un fallo? Pues que se cumple todo menos que la antena tenga 50
ohmios. Luego el trinomio Equipo + Linea + Antena = Sintonia, no se cumple.
En este momento, la exclamacion Claro, asi ajusto yo mi equipo!!!, tiene
todo su significado, pues un porcentaje elevado de radiopitas sabe que
cortando el cable, puede llegar un momento en que las estacionarias bajen.
Pues nada, nada, manos a la obra.

Y sin embargo, yo repito, nada mas lejos de la realidad.

Pero entonces, por que no debo cortar cable para ajustar?

Pues vamos a ver, si yo se que el equipo tiene 50 ohmios de impedancia, y
eso no falla casi nunca. Si ademas se que el cable tambien tiene 50 ohmios
y tampoco falla esto, a menos que sea viejo y/o este en malas condiciones,
y el medidor de estacionarias me dice que las hay, es logico suponer que lo
que falla es la antena. Y si falla la antena, por que hay que arreglar el
cable, digo yo? Fijaos la logica aplastante y apabullante que tiene este
pensamiento. Pues nada, la mayor parte de los radiopitas le echan las
culpas al cable, y a cortarlo, por malo. Y digo yo, que culpa tiene el? No
entiendo como se puede querer arreglar una cosa que esta bien, claro, que
asi les luce el pelo, pues se engaan ellos mismos, o mejor, les engaa el
cable, que no es tonto ni mucho menos, y al final, la antena sigue estando
tan desajustada como al principio, solo que ahora ya no se dan cuenta, y
creen que el sistema esta bien. Pero la antena sigue mandando ondas
estacionarias para atras.

Y si no sale al eter, y al aparato no llegan, porque el medidor marca
relacin 1:1, donde va esa energia? Muy facil, si la antena no la radia, y
al aparato no llega, a menos que el vecino la robe, cosa nada frecuente, se
queda en el cable, que es donde se debe quedar. Ahora bien, esa energia,
una parte, el cable la disipa en forma de calor, y otras veces es radiada
por la parte de la maya exterior del cable, aunque esta energia radiada
puede que no sea de la misma frecuencia, y empecemos con los problemas del
ITV.


Con todo esto, podemos decir tranquilamente que un colega puede estar su
estacion perfectamente adaptada al equipo, y sin embargo radiar y recibir
pesimamente.

En conclusion, ya sabemos que una antena no radia en condiciones, si:

1. no esta en resonancia, aunque no tenga estacionarias,

2. estando en resonancia, si las estacionarias son altas,

3. que no este en resonancia y ademas tenga estacionarias.

A estas alturas, alguno dira: Vaya tomate!!

Y tiene razon, es un tomate de los gordos, e incluso puede que alguno y
debido al dolor de cabeza, este pensando ya en dedicarse a la filatelia en
vez de la radio.

De todas formas no es tan grave el asunto, ya he dicho antes que existen
unos aparatitos que te lo dicen todo, el medidor de resonancia, y el puente
de RC; haciendo las medidas en la base de antena, claro.

Tambien contamos con el medidor de ondas estacionarias, que te dice que las
hay y cual es la proporcion, pero no te dice la impedancia de la antena,
claro.

Por regla general, en el cuarto de radio del radiopita medio, solo se
encuentra el medidor de estacionarias, pues entre otras cosas, prefieren
invertir su dinero en amplificadores y antenas de mas ganancias que en
aparatitos semejantes, que se utilizan solo de vez en cuando, muy de vez en
cuando, abandonando por tanto un poco la tecnica de montaje y ajuste de las
antenas, cosa muy normal desde luego; lo que ya no es tan bonito, es que
cometamos el error al montarla o que traiga un defecto de fbrica, o
deseemos ajustarla a otra frecuencia distinta de la de fabrica, pues en
este caso no nos vamos a enterar, y mucho menos con los procedimientos
"normales" que antes hemos visto.

Aun asi, con antenas sencillas no necesitamos esos aparatos, con solo el
medidor de ondas estacionarias, podemos poner en buen funcionamiento
algunas antenas que se resisten.

~Y como es posible esto, pues la linea influye tambien, y no hay manera de
saber cuando la antena esta ajustada, o es la linea que nos engaa? Pues es
posible debido a la bondad de la linea de transmisi6n, ya que a pesar de su
comportamiento anmalo ante estas vicisitudes, si le damos con la tecla
correspondiente, deja de hacer esas tonterias, y se comporta como un buen
muchacho.

Y cual es esa tecla maravillosa, que nos permite meter en cintura a la
linea de transmisin? Pues esa tecla se saca de una frmula, y hace que la
linea de alimentacin no intervenga para nada, es decir, prcticamente es
como si conectaramos el equipo directamente a la base de la antena. Esto es
asi, slo a efecto de las impedancias, pues se sabe que hay una linea entre
el emisor y la antena, por la perdida que existe debido a la resistencia
del cable por el que pasa, que eso no hay quien se la quite, incluso
estando el trinomio en perfecta armonia.

Luego, si a efectos de impedancias, la linea no existe, podemos decir con
toda la tranquilidad del mundo, y ademas quedarnos mas anchos que Pancho,
que la impedancia de la antena en su base, va a ser IDENTICA, a la que
tengamos a la entrada de antena del emisor, con lo cual ya no hay que
llevar el equipo arriba para ajustar las antenas para que no intervenga el
cable (por si a alguno ya se le habia ocurrido esta posibilidad, claro)

Esto tiene desde luego, una importancia muy grande, pues podemos intentar
ajustar una antena, siempre que se cumpla el requisito de su resonancia (no
hay problemas en dipolos, pues existen las medidas segun formulas, ni
tampoco en las antenas verticales de VHF debido a su gran anchura de banda,
tanto de coches como de bases. En otro tipo de antenas, se aconseja seguir
las indicaciones del fabricante en la frecuencia marcada por el).

Y cual es la formula para evitar que el cable influya en las
estacionarias? Pues la formula viene dada en razon a la propiedad que
tienen TODAS LAS LINEAS DE TRANSMISIONES (coaxiales y paralelas), de no
influir en las ondas estacionarias cuando su LONGITUD TIENE MEDIA ONDA o
MULTIPLO DE ELLA. Esto no admite discusion.

Para saber la longitud de media onda de una linea a una frecuencia
determinada, se utiliza la siguiente formula (solo para cables coaxiales):

1/2 onda = (150/F) * 0.66

o lo que es lo mismo, media longitud de onda de llnea es igual a 150
dividido por la frecuencia en Megahercios, y multiplicado este resultado
por el coeficiente de velocidad del cable coaxial. que suele ser del 0.66
(66%) en casi todos ellos.

Las lineas paralelas tienen otro coeficiente que es dificil de calcular,
dependiendo de la distancia de separacion entre los cables, grosor, etc.

Por supuesto, que a cada frecuencia le corresponde una longitud distinta,
esto que quede claro.

Asi pues, podemos utilizar un cable coaxial de media onda, de una onda, de
onda y media, de dos ondas, etc., para intercalar entre el equipo y la
antena, y de esta forma controlar a la misma.


Esto tiene capital importancia; tanto es asi, que si observamos
detenidamente las bandas de HF, de 10 a 80, vemos lo siguiente:

Frecuencia  Longitud de onda  Relacion 
28.200       10.638297           -
14.100       21.276559           2 
 7.050       42.553191           4 
 3.525       85.106382           8

Efectivamente, vemos que hay una relacion muy estrecha en cuanto a
longitudes completas de ondas (una longitud completa son dos medias ondas),
es decir, la banda de 20 metros son dos longitudes de ondas de la de 10
metros, la de 40 metros tiene 4 longitudes de ondas de 10 metros, la de 80
metros tiene 8 longitudes de ondas de 10 metros (para las frecuencias
indicadas).

Que quiere decir esto? Pues que para casi todas las bandas de HF, cortando
un solo cable de media onda a la frecuencia mbs baja (80 metros), podemos
controlar el resto de las frecuencias. A esto se le puede sacar partido,
desde luego, para las antenas dipolos o verticales multibandas, respetando
eso si, las frecuencias calculadas, pues ya se ha dicho que si nos variamos
un poco (y depende de la banda), la linea de transmision tambin se aleja
de su invariabilidad!

Con estos conocimientos, yo creo que ya se puede entender un poco el tema
tan complejo de las antenas, y estoy seguro, que aplicndolos, ms de una
estacion puede mejorar sus condiciones, sobre todo en antenas de 2 metros
para moviles, que son las mas fciles; se debe de evitar el cortar el cable
para ajustar. Es mejor medir el cable y cortarlo a medida a la frecuencia
de operacin o centro de la banda (generalmente 145.000), y ajustar a esa
frecuencia.

Para animaros ms, os contare el caso de una antena vertical de base de 2
metros, no recuerdo su marca comercial por supuesto, que no habra manera de
bajarla de 1:2.5 de estacionarias. Me preguntaron que como podrian
ajustarla, y les conteste que cortando el cable a medida de la frecuencia
de operacion, podrian hacerlo, ya que les explique algo sobre la
importancia del cable. Ni cortos ni perezosos, se pusieron manos a la obra,
y como les dije que la antena era la que haba que arreglar, empezaron por
cortar trocitos del tramo superior, pero ni con esas. Entonces me acerque
un da por alli, y vi desalentado como al tramo superior le faltaban 40
centmetros para las medidas dadas por el fabricante (esos 40 cms. que
faltaban era lo que habian cortado intentado ajustarla).

Cai en la cuenta de que no les haba explicado lo de la resonancia, y como
se trataba de una antena comercial, haba que seguir las instrucciones del
fabricante. Sustituimos esa varilla corta por otra del mismo material, a la
longitud que el fabricante deca, y aquello segua con la relacion 1:2.5.
Entonces me fije en una bobina de tres o cuatro vueltas que llevaba la
antena sobre la mitad de la misma, fabricada con varilla de aluminio, y al
aire libre, y me dije que aquello era lo que fallaba. Empece a separar
lentamente las espiras, y en 10 segundos, la antena estaba a relacion 1:1
con las medidas dadas por el fabricante, y la relacion de estacionarias
coincidia tambien.

Que habia ocurrido entonces? Pues sencillamente que al montar la antena,
alguien debio de asirla por la bobina, y las espiras se cerraron un poco,
lo suficiente para que no pudieran bajarse las estacionarias a menos de
1:2.5. Ni que decir tiene que a antena iba a ir directamente a la chatarra,
y ahora esta funcionando perfectamente. Como simple boton de muestra, creo
que es suficiente.

Esto es todo, espero que a alguno le haya servido este articulo para tener
un concepto mas claro y generalizado sobre antenas, ese es mi deseo a la
hora de redactarlo.

Recibid un saludo cordial de Manuel Len Gomez (EA4DCU).

