Mensaje recibido en LW1DRJ con un BID de 561248TI2BY Mensaje originado en 05/05/10 @ 11:49 De: TI2BY A : EDRA @ LATNET Asunto: EDRA #279a - INTERFERENCIAS From: TI2BY@TI0PAQ.SJO.CRI.CEAM To : EDRA@LATNET EDRA - TODOS LOS DOMINGOS - 14:00 UTC - 7.150 KHz/146.88 MHz - SIMULTANEA CLASE # 279 - 06/05/2007 TIPOS DIFERENTES DE ANTENAS ESTE ARTICULO FUE CONFECCIONADO EN BASE A VARIAS FUENTES DE INTERNET MENCIONADAS POR UN COLEGA SURAMERICANO (LU6ETJ?) EN SU DIVULGACION POR MEDIO DE LA RED DE PACKET LATINOAMERICANA.- TIPOS DE ANTENAS Una antena es un dispositivo formado por un conjunto de conductores que, unido a un generador (transmisor), permite la emision de ondas de radio frecuencia, o que, conectado a una impedancia, sirve para emitir las ondas y captar las emitidas por una fuente lejana y para este fin existen diferentes tipos: Antena Colectiva: Antena (SOLO) receptora que, mediante la conveniente amplificacion y el uso de varios distribuidores, permite su utilizacion por diversos, diferentes usuarios. Antena de Cuadro: Antena de escasa sensibilidad, formada por una bobina de una o varias espiras arrolladas en un cuadro, cuyo funcionamiento bidireccional la hace util en radiogoniometria. Antena de Reflector o Parabolica: Antena provista de un reflector metalico, de forma parabolica, esferica o de bocina, que limita las radiaciones a un cierto espacio, concentrando la potencia de las ondas; se utiliza especialmente para la transmision y recepcion via satelite. Antena Lineal: La que estáa constituida por un conductor rectilineo, generalmente en posicion vertical, pero tambien horizontal. Antena Multibanda: La que permite la recepcion y transmision de ondas cortas en una amplitud de banda que abarca muy diversas frecuencias. Dipolo de Media Onda: El dipolo de media onda lineal o dipolo simple es una de las antenas mas ampliamente utilizadas en frecuencias arriba de 1.8MHz (HF). En frecuencias abajo de 1.5 MHz, la longitud fisica de una antena de media longitud de onda es prohibitiva. Al dipolo de media onda se le refiere por lo general como antena de Hertz. Una antena de Hertz es una antena resonante. O Sea, es un multiplo de un cuarto de longitud de onda de largo y de circuito abierto en el extremo mas lejano. Las ondas estacionarias de voltaje y de corriente existen a lo largo de una antena resonante. La impedancia varia de un valor maximo en los extremos de aproximadamente 2500 Ohm a un valor minimo en el punto de alimentacion de aproximadamente 73 Ohm (de los cuales entre 68 y 70 Ohm es la impedancia de radiacion). El patron de radiacion de espacio libre para un dipolo de media onda depende de la localizacion horizontal o vertical de la antena con relacion a la superficie de la tierra. El patron de radiacion vertical para un dipolo de media onda montado verticalmente es que los dos lobulos principales que irradian en direcciones opuestas estan en angulo derecho a la antena, los lobulos no son circulos, se obtienen solo en el caso ideal donde la corriente es constante a todo lo largo de la antena, y esto es inalcanzable en una antena real. Antena Yagi: Antena constituida por varios elementos paralelos y coplanarios, directores, activos y reflectores, utilizada ampliamente en la recepcion y transmision de de señales de radio. Los elementos directores dirigen el campo eléctrico, los activos radian el campo y los reflectores lo reflejan. Los elementos no activados se denominan parasitos, la antena yagi puede tener varios elementos activos y varios parasitos. Para la antena yagi de tres elementos la distancia entre el reflector y el activo es de 0.15 l/onda y entre el activo y el director es de 0.11 l/onda . Estas distancias de separacion entre los elementos son las que proporcionan la optima ganancia, ya que de otra manera los campos de los elementos interferirian destructivamente entre si, bajando la ganancia. Como se puede observar, este diseño de antena yagi resulta ser de ancho de banda angosto, ya que el elemento dipolar esta cortado a una sola frecuencia que generalmente se selecciona en la mitad del ancho de banda de las frecuencias a utilizar; es decir, a una banda determinada. Esto resulta ser una desventaja ya que no es posible cubrir varias bandas con una misma ganancia seleccionada. Para considerar una antena yagi de banda mas ancha seria necesario, entonces, hacer ajustes en las distancia entre los elementos para obtener, junto con el ancho de banda deseado, la ganancia optima. Se recuerda que para un arreglo de antenas en las cuales todos los elementos van alimentados se obtiene mejor ganancia para el denominado "en linea". Como la antena yagi utiliza elementos alimentados y parasitos, es posible, pero no comun aumentar el numero de elementos alimentados a 2 o 3; estos dipolos se cortan a la frecuencia media del ancho de banda; generalmente para las frecuencias mas bajas, da buen resultado. Antenas Practicas La eleccion de la antena a instalar en una situacion determinada depende de un gran numero de factores. Desde un simple alambre extendido entre las azoteas dos edificios vecinos hasta complejas estructuras sobre una torre giratoria, las configuraciones posibles son muy numerosas, y el aficionado debe escoger la que mas se acomode a sus posibilidades y necesidades. En los edificios urbanos, donde frecuentemente el espacio es restringido, el trabajo en HF puede iniciarse con una antena vertical con algunos "radiales" como plano de tierra, que puede proporcionar buenos contactos, aunque las antenas de este tipo son susceptibles de captar mas ruido electrico ambiental que los dipolos horizontales. En VHF y UHF, ha de ser generalmente factible hallar en un edificio un punto donde instalar una antena vertical eficaz o incluso una pequeña directiva con un rotor al extremo de un mastil. La antena dipolo de 1/2 onda. Desde el punto de vista electrico y considerando la fiabilidad de prediccion de su comportamiento, la facilidad en procurarse los materiales necesarios y su economia de fabricacion, la antena dipolo de media onda alimentada por el centro es la opcion que deberia considerar en primer lugar todo radioaficionado novato. Una antena horizontal de media onda, despejada y elevada por lo menos (o muy proximo a) un 1/4 de onda sobre cualquier obstaculo, proporciona buena cobertura para distancias cortas y medias y es capaz de dar alguna agradable sorpresa en distancias largas. La longitud total de una antena dipolo de hilo es algo menor que la correspondiente a la media onda en el aire debido al efecto puntas de los conductores (capacidad del hilo mas los aisladores extremos). Asi pues, una antena para la frecuencia de 7,100 MHz (segmento mas usado de fonia para 40m) deberia tener un largo total, entre extremos, de unos 20,10 m. Las medidas anteriores son validas, suponiendo que el diametro del conductor empleado es muy reducido comparado con la longitud de la onda a radiar. Si el conductor de la antena es grueso se debe aplicar un factor de reduccion. El diagrama de radiacion vertical de un dipolo depende grandemente de su distancia al suelo y de las caracteristicas de este, lo cual explica en parte las enormes diferencias de comportamiento de antenas aparentemente iguales, situadas en lugares distintos. La Antena Vertical de 1/4 de Onda El mas conocido dipolo asimetrico es la antena de cuarto de onda con plano de tierra artificial, conocida como ground plane. El plano de tierra se simula mediante varios "radiales" de un cuarto de onda extendidos por debajo del elemento radiante vertical y conectados a la malla del cable de alimentación. La practica demuestra que en HF 30 o 40 radiales de un 1/4 de onda y separados del suelo proporcionan optimos resultados (pero tambien funciona satifactoriamente con menos. En VHF y UHF, donde por lo general las antenas verticales se instalan a cierta altura sobre el suelo, el numero de radiales puede ser mucho mas reducido. Con los radiales en angulo recto respecto al elemento radiante, la impedancia de la antena es de 36 aprox. Ohmios. A medida que los radiales forman un angulo mas obtuso respecto al elemento radiante (hacia abajo), la impedancia del sistema aumenta. La antena vertical minima debe tener un 1/4 de onda electrico, lo que no significa que tenga la longitud fisica de una cuarta parte de la longitud de la onda a transmitir. La longitud fisica de una antena autorresonante para las bandas de onda mas larga -y especialmente en la banda de 160 metros-, puede ocasionar problemas mecanicos para su sustentacion de modo que, en general, se la hace menor a la teorica de 1/4 de onda y aun funciona bastante bien. Las antenas verticales cortas se "alargan" artificialmente bien añadiendoles una inductancia en la base o una capacidad en el extremo superior. El Dipolo en V Invertida Cuando el espacio disponible no permite extender el dipolo horizontalmente en toda su longitud, se puede adoptar la configuracion de las antenas dipolo en V invertida, que son una buena solucion y que presenta incluso algunas ventajas frente al dipolo horizontal. Esta antena se instala utilizando un solo mastil, que la sustenta por su centro o suspendida de una driza. Con un angulo de 90grados entre las ramas en el vertice, esta antena presenta un diagrama de radiacion practicamente omnidireccional, angulos de salida bajos y una impedancia proxima a los 50 ohmios, que la hace apta para ser alimentada con cable coaxial RG-58 o RG-8. Antenas para Espacios Reducidos Para las bandas de 80 y 160 metros, en muchas ocasiones no es materialmente posible extender un dipolo de media onda. Es preciso entonces, tratar de acomodar las ramas de la antena al espacio disponible, doblandolas en el plano horizontal o decidirse por una antena vertical. Combinando varios procedimientos es posible construir antenas cuya longitud fisica sea la mitad o aun menos de la que teoricamente le corresponderia y aun asi ser muy eficientes. No es infrecuente, por ejemplo, ver antenas dipolo rigidas para la banda de 40 metros cuya longitud total no supera los 10 m. Con todo, no hay que olvidar que cualquier reduccion de tamaño de una antena resulta inevitablemente en una reduccion del ancho de banda util, asi como un descenso del rendimiento total debido, entre otras cosas, a las perdidas acumuladas en los elementos añadidos. Antenas Cortas con Inductancias Uno de los procedimientos usuales para "alargar" electricamente las antenas es el uso de inductancias en sus ramas. El calculo del valor y posicion de esas inductancias es bastante complicado para hacerlo manualmente por lo que deben usarse programas de PC, que lo resuelven con buena exactitud. No es valida la simplificacion de acortar la antena simplemente arrollando el exceso de hilo sobre un soporte cualquiera formando una bobina; la inductancia necesaria de esa bobina depende de la posicion que ocupe sobre el dipolo y de la longitud total de este, asi que seria solo casualidad acertar con todas las variables. Antenas Cortas con Cargas Lineales Otro metodo de reducir la longitud fisica de las antenas, manteniendo la resonancia y ofreciendo una resistencia de radiacion conveniente y bajas perdidas, es el uso de las llamadas cargas lineales, consistentes en plegar sobre si mismo parte del conductor de la antena; el calculo de las dimensiones de esa configuracion es bastante complejo y debe realizarse con la ayuda de un programa de Computadora. Antenas Cortas con Carga Capacitiva Un tercer procedimiento para "alargar" artificialmente una antena es añadir capacidad al extremo de la misma. Esta capacidad esta compuesta por lo general por una red de conductores (en forma de disco, cruz, poligono, etc.) conectada al extremo del conductor que se quiere alargar electricamente. Un medio para añadir carga capacitiva a un mastil radiante vertical es utilizar una seccion de los vientos superiores, que se conectan electricamente al vertice del mastil, formando las aristas de un poligono conico. Si la reducción de longitud es considerable, una antena de ese tipo presenta una baja resistencia de radiacion, que complica asimismo el problema de las perdidas del sistema de tierra. Antenas Dipolos Multibanda Un dipolo resuena, ademas de en su frecuencia natural, a frecuencias multiplos de aquella; a ciertas frecuencias, pero la impedancia en el punto de alimentacion hace que la ROE resultante sea muy elevada. Es posible, sin embargo, hacer resonar una antena en varias bandas manteniendo su impedancia en valores proximos a la del cable coaxial haciendo uso de "trampas" de onda, que dividen electricamente la antena en varios tramos, cada uno de los cuales, añadido al anterior, hace resonar a la antena en una banda determinada. Las trampas de onda actuan practicamente como un interruptor a su frecuencia, aislando las secciones subsiguientes de la antena. A una frecuencia inferior, la trampa presenta reactancia inductiva, alargando asi electricamente la rama. Es posible combinar los distintos valores de forma que la antena resuene en dos o mas bandas con una impedancia adecuada para ser alimentada en el mismo punto con cable coaxial. Una popular antena de ese tipo es el dipolo para dos bandas (tipicamente para 80 y 40 metros) que desarrollo W3DZZ hace ya muchos años. En muchas revistas y libros del ramo se incluyen excelentes articulos sobre el tema, y que ofrecen los diseños de varias antenas multibandas con trampas LC, ya resueltas. Otra popular antena multibanda es la desarrollada por John Varney, G5RV, de la cual se han desarrollado varias versiones, cortas y largas, que no es dificil de construir y deberia haber sido probada por todo radioaficionado. Antenas para VHF y UHF Dada la menor longitud de onda de las señales de VHF y UHF, las dimensiones de las antenas basicas (dipolo, vertical con plano de tierra, etc.) son proporcionalmente mucho menores y por ello mismo en esas bandas son posibles formaciones de mayor ganancia, con multiples elementos, que resultarian imposibles de efectuar en las bandas mas bajas, decametricas- Antenas Verticales para V-UHF Una sencilla antena vertical de 1/4 de onda con plano de tierra artificial puede proporcionar buenos resultados en un entorno urbano. Inclinando los radiales hacia abajo se logra rebajar el angulo de radiacion y elevar la impedancia hasta los 50 ohmios convenientes para alimentarla con cable coaxial. Combinando varias antenas verticales con sus elementos "en linea vertical", se obtiene la antena denominada colineal, con la que se logran mayores prestaciones al concentrar la energia en un menor angulo vertical, de forma que no se desperdicia energia hacia lo alto. Comercialmente se ofrecen antenas de este tipo que resultan practicas y convenientes de instalar, tanto en situaciones fijas como sobre un vehiculo. La comunicación en VHF o UHF a traves de repetidores (analogicos o digitales) se efectua exclusivamente en FM y utilizando polarizacion vertical, por lo que las antenas verticales omnidireccionales ofrecen una excelente solucion para repetidores relativamente cercanos. Antenas Direccionales para V-UHF Cuando se desea incrementar el alcance de la estacion en VHF o UHF es necesario optar por una antena direccional, fija o acoplada a un rotor. Dadas las dimensiones relativamente reducidas de estas antenas, incluso con multiples elementos, es factible mejorar sustancialmente el alcance de un equipo sin necesidad de apelar a amplificadores utilizando antenas direccionales. Aspectos Legales de la Instalacion de Antenas El Reglamento de Radioaficionados, la Ley de Antenas (Torres), La Ley de Ordenacion de Comunicaciones y la Jurisprudencia sobre el tema amparan el derecho de todo radioaficionado con licencia a instalar y utilizar un sistema de antenas adecuado. Las comunidades de vecinos o los propietarios de fincas arrendadas no pueden oponerse a la instalacion de una antena de radioaficionado en la zona comunitaria sin mediar razones muy especiales. Son numerosas las sentencias firmes dictadas en contra de comunidades de vecinos que trataron de impedir ese derecho. Sin embargo, la instalacion de la antena debe adecuarse a unos requisitos tecnicos que es preciso cumplir para que pueda ser aprobada por la Inspeccion de Telecomunicaciones y beneficiarse así de la proteccion legal. NOSOTROS, AFORTUNADOS DE VIVIR EN NUESTROS PAISES LATINO- AMERICANOS, POR LO GENERAL TENEMOS MUY POCOS PROBLEMAS CON LA INSTALACION DE NUESTRA, O NUESTRAS ANTENAS, SIEMPRE Y CUANDO OBSERVEMOS LOS CRITERIOS Y RELACIONES GENERALES DEL "BUEN VECINO", EN CUANTO AL ESTORBO OPTICO Y FISICO E INTERFERENCIAS EN EQUIPOS DE TELEVISION Y AUDIO DE LOS VECINOS SE REFIERE! Conclusion La eleccion de la antena mas adecuada es un compromiso entre multitud de factores, entre los que destaca el tipo de comunicaciones que desee practicar. Estudie atentamente su caso particular, pida la opinion de algunos colegas expertos y diseñe un proyecto de lo que crea oportuno y ante todo, le sea posible instalar. No desaproveche cualquier ocasion para construir y ensayar personalmente alguna antena sencilla de hilo; la experiencia ganada con SU propia experimentacion es irreemplazable y, aunque inicialmente algun montaje no proporcione los resultados esperados, merece la pena tratar de insistir en ello. Explicacion de los dibujos de algunas antenas mas exoticas, muy poco conocidas, que se acompañan a este articulo: La "Turnstile" que es la mostrada en el dibujo (A). Esencialmente tiene dos partes radiantes con una longitud de media onda desfasadas 90grados y puestas en fases de cuadratura. Esta alimentada por un sistema de alimentacion de lineas de transmision. Cuando corrientes iguales son usadas en dos radiadores, el diagrama direcciones en el plano horizontal es un circulo deformado que va tendiendo a un cuadrado. La separacion vertical entre elementos apilados es de media onda. La antena Turnstile esta adaptada para el uso de una banda de transmision por el empleo de conductores largos y un cuidado extremo de todos los detalles. Una seccion cruzada de dicha antena esta mostrada en la figura (B) donde se ve una antena usada en el Empire State, donde los conductores con diametros de un cigarrillo y las partes adyacentes centradas son superficies de revoluciones sobre las lineas AC y BD. Líneas separadas de transmision son proveidas en F para cada uno de los cuatro radiadores. La figura (C) es un "Aldorf Loop" que es en forma de cuadrado, donde el largo de cada vertice es una cuestion de diseño, pero por propositos descriptivos puede ser tomado por aproximadamente un tercio de longitud de onda. La corriente es entregada como se muestra en la figura, las corrientes en los cuatro radiadores son iguales en magnitud y parecidas en fase como se muestra en las flechas del diagrama. En apilamiento en un espacio vertical se usa una distancia de media onda. La figura (D) muestra una antena circular que tambien se llama antena de Loop. Los dos conductores circulares radiantes estan electricamente interrumpido en B por un condensador plano paralelo sin perdida de continuidad mecanica y de fuerza, toda la construccion es capaz de ser soportada desde el punto A. El circulo mas bajo esta dividido en C, de donde el sistema es alimentado en la forma de "Folded Dipole" (Dipolo Doblado) el "largo electrico" de la circunferencia (Tomando en cuenta la carga capacitiva de B) es de media onda. Fisicamente la circunferencia es menos que esto. Esta antena esta enganchada a un mastil en el punto A y por lo tanto metalicamente a tierra. El mastil esta dentro de la circunferencia. La forma de direccion horizontal es eliptica, la maxima diferencia en campo de fuerza es un poco menos que 2 db. Cuando estas unidades estan apiladas en vertical el espacio entre ellas es de una longitud de onda. La antena "Coverleaf"esta mostrada en la figura (E). Esta consiste en una torre de estructura metalica delgada. En el centro hay un conductor que junto con la torre misma forman un sistema de transmision coaxial. Las "Hojas" radiantes estan agarradas como se muestra en la figura, formando una circunferencia horizontal compuesta. El largo de cada uno de estos conductores el de aproximadamente 0.4 de longitud de onda. En apilamientos se usan intervalos de media longitud de onda. El diagrama horizontal es practicamente circular. La antena Cohete que se muestra en la figura (F), es un cilindro vertical cerrado metalicamente en sus dos extremos, pero tiene una grieta abierta en un elemento del cilindro como muestra la figura (slot), Esta alimentado como se muestra en el lugar donde se ve un corte en el cilindro estableciendo un voltaje a traves de la grieta. La antena tiene un efecto externo como una distribucion vertical de circunferencias horizontales. Las unidades apiladas son puestas muy juntas. El diametro es mas o menos que media longitud de onda. La figura (G) es una antena de circunferencia horizontal que tiene un particular sistema de alimentacion coaxial. Nota: Este articulo fue preparado gracias a la publicacion de un colega suramericano por Packet, indicando alli varias fuentes en Internet. TENER UNA LICENCIA NO ES GARANTIA PAR SER BUEN RADIOAFICIONADO! HACIA LA FRATERNIDAD UNIVERSAL A TRAVES DE LA RADIOAFICION, Y NO OLVIDEMOS 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: 18:45 on 04-May-2007 MENSAJE ENVIADO USANDO WinPack V6.80 REGISTRADA