Mensaje recibido en LW1DRJ con un BID de 011190TI2BY Mensaje originado en 29/04/10 @ 16:44 De: TI2BY A : EDRA @ LATNET Asunto: EDRA # 278a - TEORIA ANTENA EH From: TI2BY@TI0PAQ.SJO.CRI.CEAM To : EDRA@LATNET EDRA - TODOS LOS DOMINGOS - 14:00 UTC - 7.150 KHz / 146.880 MHz simultaneo EDRA CLASE # 278 - TEORIAS DE LA ANTENA EH: Hola amigos: Me han hecho saber, que muchos quieren que publique una descripcion sobr la fabricacion de una antena EH.- Lo que recien tratamos durante la clase # 273 fue algo parecido a esa, solo que la EH es un Dipolo extremadamente acortado y lo que tratamos recien, fue la mitad de esto, un Monopolo bajo las mismas normas y caracteristicas basicas. Antes de tratar de construir una Antena EH, hay que aprender y entender su funcionamiento, ya que es completamente diferente a las demas antenas, que trabajan bajo los principios de las "Antenas Hertz". Hay que tener en cuenta, que hay opiniones muy opuestas sobre la efectividad de este diseño, pero en ciertas cicunstancias puede ser la unica forma de "salir al aire"! LAS ANTENAS EH - CONSIDERACIONES SOBRE LA TEORIA DE OPERACION La ANTENA EH fue inventada por el veterano Radioaficionado norteamericano Ted Hart (W5QJR), a finales de los años `80, y se basa en un concepto completamente distinto al que emplean las Antenas clasicas del tipo Hertz.- En este tipo de antena se fuerza (obliga) un DESFASE DE LA CORRIENTE que circula por la antena, para enfasarla con la Tension, de modo, que el Campo Magnetico "H" que genere, pase a estar en Fase con el Campo Electrico "E", generado por la antena en las proximidades de esta, y por tanto la Potencia transmitida por la antena en forma de Ondas Electromagneticas sea MAXIMA.- Esto implica un Diseño Mecanico de la antena totalmente diferente al de cualquier tipo de antena convencional y de hecho las Antenas EH son antenas con Tamaños muy inferiores, a las antenas convencionales, siendo Antenas Verticales del orden de 1/20 de longitud de onda, pero con un elevado rendimiento (a diferencia de las antenas Hertz,o convencionales que cuanto mas cortas son, peor es su rendimiento). Pueden realizarse Antenas EH de menor tamaño todavia, pero ello reduce entonces el Ancho de Banda utilizable de la antena.- Su denominacion, como "ANTENA EH" hace referencia al enfasado de los Campos Electrico "E" y Magnetico "H" radiados por la antena. Las denominadas "Antenas de Campo Cruzado" (CFA: Crossed Field Antenna) tienen un comportamiento parecido a las Antenas EH y su denominacion hace referencia al hecho que este tipo de antena genera los Campos Magnetico y Electrico separadamente, pero son combinados adecuadamente (en fase) gracias a su metodo de construccion.- Las Antenas EH generan los Campos "E" y "H" de forma distinta a las Antenas del tipo CFA.- Inicialmente las Antenas EH se desarrollaron para la recepcion de Onda Media, pero pronto se construyeron prototipos para HF y actualmente ya se fabrica este tipo de antenas para las bandas de Radioaficionados en HF, donde presentan la ventaja de un buen Rendimiento con un tamaño muy pequeño (algo muy deseable en las bandas mas bajas, donde las antenas convencionales son de gran tamaño a causa de la gran Longitud de Onda), aunque son Omnidireccionales.- Basicamente una Antena EH es una antena de tipo Hertz (convencional), con la diferencia de que funciona con una Red de Cambio de Fase, seguida de una Red de Adaptacion. La funcion de esta ultima es la de proporcionar una Impedancia conjugada de adaptacion a la antena.- En estas Antenas EH se fuerza el enfasado de los Campos Magnetico y Electrico en la propia antena, generando Campo electromagnetico radiado en la propia antena, y ello da lugar al confinamiento de los Campos proximos a la esfera fisica de la propia antena, ademas de ser reducidos de Magnitud. Y dado el pequeño tamaño de una Antena EH, ello significa que el riesgo de interferencias electromagneticas (EMI) por Energia radiada como Campo proximo, y la recepcion de ruidos de origen local queda practicamente eliminada. Como ejemplos de ruidos electromagneticos de tipo local a los que son bastante insensibles las Antenas EH estan los generados por las chispas de los motores, las fugas en las lineas electricas (chisporroteos), por el encendido de las luces nocturnas etc., que son ruidos que se propagan principalmente como Campos Electricos o Magneticos. Estos pueden inducir Tensiones en las antenas normales, que son llevadas al receptor y percibidas como Ruido, pero que en el caso de las Antenas EH son RECHAZADAS, y estas solo recibirn los componentes radiados como Energia Electromagnetica por estas fuentes de ruido.- Tambien el pequeño tamaño de los Campos Electrico y Magnetico cercanos hace que cuando una Antena EH sea instalada sobre el suelo, su resistencia de radiacion no varie significativamente por la presencia del suelo proximo, incluso aunque sea tendida con Polarización Horizontal.- Las Antenas EH resuelven los problemas de las antenas cortas tipo Hertz, ya que son Antenas extremadamente muy Cortas, Sintonizadas y con una Resistencia de radiacion NO muy baja, lo que aumenta mucho la Eficiencia de este tipo de antena.- Y ademas son antenas que NO generan practicamente Campos Proximos, lo que significa, que irradien TODA la energia en forma de Ondas Electromagniticas, reduciendo enormemente las EMI (interferencias electromagniticas) y reduciendo mucho tambien la recepcion de ruidos de interferencia electromagnetica de origen local.- En el caso de las Antenas EH su diseño basico parte de una antena dipolo tipo Hertz (convencional) bastante corta y cuyo modelo electrico ya lo conocemos, y que sabemos que se trata de una antena muy capacitativa, por ser muy corta. Esta antena se lleva a resonancia y se la añade una red de desfase, cuya funcion es introducir un desfase adicional entre la Tension aplicada a la antena de Hertz y la Corriente que circula por ella de 90 Grados, pero opuesto al que tiene lugar de forma natural en la antena de Hertz.- Las redes empleadas retrasan la Corriente entregada por el transmisor en 90 Grados, y ademas tienen otra funcion: adaptar en impedancias la antena a la linea de transmision.- Esto produce, que se cancele el desfase entre Corriente y Tension en la antena, y por tanto que la Corriente y la Tension estan en fase en la antena y por tanto los Campos radiados Electrico E y Magnetico H estan en fase. La antena apenas irradia Campos E y H Próximos y practicamente toda la Energia aplicada a la antena por el transmisor es radiada directamente como Campo Electromagnetico desde la propia antena. Asi NO hay desperdicio de Potencia en forma de Campos cercanos.- La Cancelacion del Desfase de la Antena, por la Red de Desfase trae tambien como consecuencia que aparezcan dos nuevos Componentes en la antena: Una Resistencia Radiacion Adicional, y una Reactancia Inductiva Adicional, debido al desplazamiento natural de la Corriente a traves de la Capacidad de la antena.- La Resistencia Adicional de Radiacion AUMENTA notablemente la Resistencia de Radiacion de la antena y ello MEJORA MUCHO su EFICIENCIA y mejora su Ancho de Banda.- La Reactancia Inductiva Adicional da lugar a un aumento de la capacidad de la antena y esto permite reducir la Inductancia de Sintonia necesaria en la Red Adaptadora para llevar la antena a Resonancia, disminuyendo las perdidas en esta inductancia y disminuyendo el Factor Q de la antena, aumentando su Ancho de Banda utilizable.- RENDIMIENTO: Una Antena EH es una antena fisicamente muy corta, comparada con la Longitud de Onda a la Frecuencia de Resonancia y se construye utilizando tubos de bastante diametro. Por ello, estos tienen Resistencia de Perdidas Insignificantes. Las perdidas tienen mayormente lugar en la Red de Adaptacion y si estan bien diseñadas, tambien alli son bajas (una pequeña fraccion de un decibelio).- Y dado, que los Campos Electrico y Magnetico estan en fase en la antena (contrario a una antena Hertz), toda la Potencia transferida a esta se radia en forma de Campo Electromagnetico (no se pierde Potencia en forma de Campos Cercanos), por lo que la Eficiencia de una Antena EH es ALTA, a pesar de ser UNA ANTENA CORTA.- Asi, por ejemplo, una Antena Dipolo EH realizada con Elementos de solo 0,005 Longitudes de Onda (Dipolo de 0,01 L de Onda) y de un Diametro de 1/3 de la Longitud de cada Elemento, son capaces de irradiar Niveles de Campo Electromagneticos MAYORES que los irradiados por una Antena Dipolo Convencional (Hertz) de Media Onda (de tamaño 25 veces mayor).- Por otro lado, las Antenas EH manifiestan un MENOR Nivel de Ruido que una Antena Hertz. En efecto: -En una Antena Hertz, o Convencional, cuando esta recibe señales Electromagneticos (Campos E y H simultaneos), genera una Tension y una Corriente en la antena, que son transferidos como señal util al receptor. Pero cuando recibe un Campo Electrico E o un Campo Magnetico H AISLADO, como son las Interferencias de origen electrico o magnetico, generan una Corriente inducida en la antena que es transferida al receptor: El Campo Electrico induce una Tension a lo largo de la antena que es aplicada al receptor, En ambos casos, el receptor recibe electrico o magnetico.- -En una Antena EH, cuando esta recibe una Señal Electromagnetica, genera una Tension y una Corriente variables con las Fases adecuadas como para ser aplicadas a la entrada del receptor como Señal Util. Pero cuando la antena recibe un Campo Electrico o Magnetico AISLADO, estos crearan Tension o Corrientes respectivamente en cada uno de los dos elementos de la antena, y al ser la Antena EH de pequeño tamaño, las Tensiones o Corrientes generadas en ambos elementos de la antena, son practicamente iguales en Amplitud y Fase, por lo que practicamente se cancelaran en la entrada del receptor. Los Ruidos Electricos y Magneticos practicamente son SUPRIMIDOS en las Antenas EH.- Frente a Ruidos puramente Electricos o Magneticos, las Antenas EH son unos 30dB MAS SILENCIOSAS, que una Antena Hertz convencional. Esto permite que en determinadas ubicaciones donde hay mucho ruido (QRN) de naturaleza electrica, las Antenas EH pueden recibir Señales, que normalmente serian tapadas por el ruido.- Adjunto estare divulgando una imagen de construccion de esta antena EH en sus versiones para todas las Bandas con sus respectivas Imagenes para mayor claridad de las explicaciones textuales.- Este Articulo y las Imagenes respectivas seran enviados, como ya es acostumbrado por la EDRA, por la Red Latinoamericana de Packet y, gracias a la gentileza de nuestro amigo HR5HAC, Tito Cueva, trasladado al Internet para ser distribuido a los colegas que estan inscritos en la Base de Datos de Circulacion de EDRA. Para inscribirse, si no lo ha hecho: escuela_edra @ yahoo.com (Preparado para EDRA por TI2BY, utilizando muy variadas fuentes de varios autores).- HACIA LA FRATERNIDAD UNIVERSAL, A TRAVES DE LA RADIOAFICION Y RECORDEMOS, QUE ENTRE TODOS DEBEMOS RECLUTAR UNA NUEVA GENERACION DE JOVENES Y BUENOS RADIOAFICIONADOS ! 73 DE WOLF - TI2BY @ TI0PAQ.#SJO.CRI.CEAM e-mail: ti2by @ amsat.org (solo texto) ECHOLINK VIA TI0RC-R (146.880 MHz) ASISTA A "EDRA" - LA ESCUELA DOMINICAL DEL RADIOAFICIONADO - DESDE COSTA RICA para inscribirse en la lista de distribucion: e-mail: escuela_edra @ yahoo.com CLASES TODOS LOS DOMINGOS- 14:00 UTC - 7.150 KHz Y EN RPT DEL RCCR 146.880(-) SIMULTANEO EMISIONES ININTERRUMPIDAS DESDE EL 16/12/2001 YA ESTAMOS EN NUESTRO SEXTO ANNO HORA DE ENVIO: 18:53 on 27-Apr-2007 MENSAJE ENVIADO USANDO WinPack V6.80 REGISTRADA