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Artículos y opiniones para circuitos de RF transistorizados ------------------------------------------------------- Para comezar el cálculo de un tanque en PI convencional, compuesto por un choque de RF en alimentación; un capacitor de paso de RF; una inductancia en serie (L1) y dos capacidades en paralelo (C1 y C2) algunas consideraciones son necesarias, como que la impedancia del colector del transistor sea mayor que la impedancia de carga (antena): Zc>Ra, donde Zc es la impedancia del colector del transistor y Ra la impedancia de antena. Impedancia del colector Para hallar la impedancia de colector, utilizamos una fórmula matemática: Zc=V2/2Po, o sea, la impedancia de colector (Zc) es igual a tensión de colector (V) al cuadrado, dividida por 2 veces la potencia de salida (Po). Supongamos
que tenemos una fuente de 14 volts (V=14V) y que la
potencia de salida sea de 1W (Po=1W). Choque de RF El choque
de RF para este circuito (Xlrf), deberá tener una
reactancia inductiva cerca de 100 veces la impedancia del
colector. Vamos a
calcular para 40 metros en el inicio de la banda, (7
MHZ), Capacitor de acoplamiento Con
relación al capacitor de acoplamiento (CA), este deberá
presentar una reactancia capacitiva (Xca) cerca de 100
veces menor que la impedancia del colector: Capacitores del circuito tanque C1, C2 Para el
cálculo de C1, primero buscaremos su reactancia
capacitiva, aplicando la siguiente fórmula: Para
calcular el valor de C2, tenemos que saber primero la
reactancia de C2, que está dada por: Calculando la inductancia del filtro L1 Ahora nos
falta calcular la indutancia de nuestro filtro PI (L),
para lo que primero tendremos que conocer su reactancia
inductiva, Conviene recordar que estos cálculos son aproximados, y que también tendremos que considerar otros factores como la disposición del montaje de los elementos, su capacitancia distribuida y las interacciones de los mismos, algunos de estos factores se han dejado de lado a propósito para no complicar los cálculos. Ajustes finales Normalmente
se colocan en lugar de C1 y C2 dos capacitores variables
a medio curso, con capacitores fijos que nos permitan
alcanzar los valores calculados. Bibliografía:
por LU1FIZ - Marcelino Blanco Como todos sabemos a los radioaficionados se nos denomina HAM, e incluso participamos de HAM-FEST, HAM-VENTION, pero no todos conocemos cual es el verdadero origen del este termino. La historia En 1908 solo habian pasado diez años desde el primer contacto entre Francia e Inglaterra y siete del establecido entre Inglaterra y Estados Unidos, uno de los primeros Radio Clubes de los EE. UU. era el HARVARD RADIO CLUB y su estacion fue operada por Albert HYMAN, Bob ALMY y Peggy MURRAY; evidentemente en esa epoca se trabajaba en CW y al finalizar los contactos se firmaban con sus nombres, lo que resultaba demasiado largo, por lo tanto habia que abreviarlos de alguna manera y deciden tomar las dos primeras letras de sus apellidos: HY AL MU. Todos los contactos terminaban con esta firma, pero en ese mismo tiempo existia un buque con el nombre de "HYALMO"; logicamente surgen confusiones entre la similitud del nombre del barco y el de los operadores del HARVARD RADIO CLUB, lo que llevo a Hyman, Almy y Murray a abreviar mas aun el nombre y decidieron usar la primer letra de sus apellidos H A M. Camino a la fama La popularidad de HAM no llego hasta despues de 1910, epoca en la cual no existia reglamentacion para las estaciones de aficionados; estas operaban en cualquier lugar y eran frecuentes las interferencias con los nuevos servicios comerciales. El Congreso de los EE. UU. intervino y decidio promulgar una ley para finalizar con la anarquia existente; los radioaficionados de ese lugar se vieron amenazados en sus posibilidades de experimentacion y actividad. Uno de los integrantes del HARVARD RADIO CLUB terminaba sus estudios de abogacia y presento una tesis en la Universidad del mismo lugar, en contra del proyecto de las autoridades; esa tesis fue remitida al senador David WASH que formaba parte de la comision que estudiaba dicha legislacion. Este senador vio que los alegatos presentados en la tesis hecha por ALBERT S. HYMAN, (uno de los integrantes del HARVARD RADIO CLUB), eran interesantes y fue invitado a defender su replica en el Senado. HYMAN desarrollo y documento que el proyecto de ley iba en contra de los radioaficionados, quienes en definitiva tendrian que clausurar sus estaciones, entre ellos HAM en el HARVARD RADIO CLUB; los diarios y los legisladores cuando se referian a las estaciones de radioaficionados usaban el termino HAM, lo que en cierta forma desde 1911 se constituyo en un simbolo y ha quedado como palabra generica en ese pais y otros de habla inglesa, adoptandose incluso internacionalmente en todos los que estamos en el mundo de la Radioaficion. por LU5EGY - Daniel Mischelejis Generalidades El hombre ha estudiado todas las formas conocidas de propagacion de las ondas electromagneticas. Desde los primeros kilociclos hasta el espectro de las comunicaciones opticas, todo se ha probado. Ondas terrestres y reflejas Haciendo una gran simplificacion podemos decir que para las frecuencias mas bajas la propagaci¢n de las ondas se realiza por la superficie de la tierra, y es asi como a traves de lo que se denomina onda terrestre, esta se propaga de antena a antena recorriendo cientos de kilometros. A frecuencias mas altas las perdidas en la superficie son mayores y la propagacion se realiza principalmente a traves de la reflexion en la ionosfera. El fadding En las frecuencias en que ambas señales llegan al receptor se producen fuertes interferencias entre si, ya que las ondas que han sido reflejadas en la ionosfera recorren una distancia mayor y por lo tanto no siempre llegan en fase con la terrestre produciendose el fading caracteristico, debido a que a veces las dos señales se suman y en otras se restan. Tambien esto ocurre con dos o mas ondas reflejadas que han seguido distinto camino. El día y la noche Practicamente todas las comunicaciones de mas de 100 kms., entre los 3 y los 30 Mhz. son realizadas a traves de la ionosfera, sufriendo variaciones muy importantes en las condiciones de propagacion entre el dia y la noche para una misma frecuencia. El ejemplo mas claro lo son las bandas de 160 y 80 metros, que durante el dia solo pueden utilizarse para comunicaciones de corta distancia y durante la noche pueden lograrse contactos de miles de kms. Dispersión atmosférica Siguiendo con esta simplificacion, queda por decir que en la region de las muy altas frecuencias hasta el espectro optico la propagacion se realiza a traves de la atmosfera y por dispersion, debiendo teoricamente estar las antenas viendose entre si. Existen factores climaticos de humedad y temperatura que hacen que en ciertas ocasiones la onda se "entube" y viaje como si fuera en una guia de onda al ras de la tierra por varios cientos de kilometros. La hiper - ionización Las explosiones nucleares realizadas a altitudes menores de los 15 kms. no tienen practicamente incidencia en la propagacion. No ocurre lo mismo cuando las detonaciones se hicieron a alturas que llegaron a los 60 kms. Se produce silencio radial en las bandas de frecuencias bajas medias y altas en un radio de varios cientos de kilometros debido a la alta ionizacion de la atmosfera circundante. Si bien el efecto de silencio es total, la duracion es de solo algunos minutos en el area mas lejana y algo mas persistente en el lugar cercano a la detonacion. La ventana sideral En el campo de las comunicaciones satelitales y espaciales existe una porcion de frecuencias que son utiles para que las ondas de radio puedan salir y entrar a la Tierra. esta se denomina ventana y esta delimitada por la frecuencia mas baja que puede salir al espacio a traves de la atmosfera, que comienza alrededor de los 10 Mhz., y la mas alta que esta en alrededor de los 10.000 Mhz. Esta ultima porcion de las ondas de radio esta muy afectada por la lluvia y los distintos gases que componen la atmosfera misma. Existe otra ventana en la region optica e infrarroja que es la que permite que nos llegue la luz solar. Esta region se encuentra entre 1.000 Ghz. y 1.000.000 Ghz. El uso del laser Desde el momento en que se conto con el laser, se intento utilizarlo para realizar enlaces opticos, ya que tecnicamente se pueden obtener muy altas ganancias de antena, potencias efectivas irradiadas tambien muy elevadas y la posibilidad de enviar un gran paquete de informacion en el mismo haz. El gran problema que resulta de utilizar este sistema es el medio atmosferico, ya que basta una tenue niebla para que el enlace quede cortado. Esto ha dejado el uso de enlaces hechos con laser a distancias muy reducidas, de alrededor de 2 kms. con potencias de alrededor de 40 miliwatts. Para tener una idea de lo que esta potencia significa, basta con tener en cuenta que un laser de 3 miliwatts provoca serios daños al ojo. Otra utilizacion aun pendiente del laser es la utilizacion con sondas o vehiculos espaciales desde y hasta un satelite repetidor geoestacionario que transporte la informacion desde y hacia la Tierra. De todos los estudios realizados quedo como conclusion que cualquier microonda dentro de los 5.000 Mhz. funcionara mejor que cualquier sistema optico, dejando a estos, al menos por ahora, destinados a las comunicaciones por medio de la fibra optica. La ionósfera La ionosfera existe gracias a que el sol, ademas de la luz que vemos, emite entre otras formas de energia una gran cantidad de radiacion ultravioleta y rayos X. Estos son los que al chocar con los atomos y moleculas que componen la atmosfera, la ionizan. Este efecto se produce por la division en dos de una molecula electricamente neutra, quedando ambas partes con cargas electricas de distinto signo. Otra forma de ionizaci¢n se produce cuando los tomos pierden o ganan algun electron, transformandose en un ion positivo si pierden un electron o negativo si lo ganan. La capa de la ionosfera tiene una altura sobre la superficie de la tierra que va desde los 80 hasta los 400 Km. Mas alla de esta altura no hay ionosfera porque ya no existe atmosfera a ionizar y por debajo de los 80 Km. ya no quedan mas rayos X ni suficiente intensidad de radiacion ultravioleta como para ionizar aun mas la atmosfera, debido a que el proceso de ionizacion requiere de una gran energia que se ha ido entregando en la formacion de la ionosfera. Si la radiacion solar interviene
exclusivamente en la formacion de la ionosfera, la
conclusion directa es que esta tendra su valor
maximo durante el dia y su valor minimo sera durante la
noche y justo antes que salga el sol nuevamente. La ionosfera se reduce en la noche debido a que los iones se recombinan continuamente recuperando asi el estado neutro que tiene normalmente la atmosfera cuando no recibe radiacion solar. No se debe pensar que el efecto de reflexion en la ionosfera es como la de un espejo donde las ondas de radio rebotan y vuelven a la superficie de la tierra. La ionosfera es una capa bastante grande y tiene particularidades que la hacen diferente y de hecho se comporta de manera diferente para cada altura. Las ondas de radio ingresan en la ionosfera y a medida que la atraviesan van adquiriendo un radio de giro que va a depender de la frecuencia de la que se trate. Las frecuencias mas bajas son curvadas mas facilmente y por lo tanto ofrecen caracteristicas similares dia tras dia debido a que cualquier variacion en la intensidad de ionizacion o variacion de la altura de la capa no produce en las bajas frecuencias cambios tan significativos que puedan apreciarse, dentro de limites normales de distancia entre los puntos de contacto radial. Las bandas bajas Es por eso que las bandas de 160, 80 y 40 metros pueden ofrecer una seguridad muy alta en materia de comunicaciones dentro del alcance que usualmente se obtiene en estas frecuencias durante las distintas horas del dia. La capa mas baja y cercana a la tierra es la capa D. Esta capa aparece solamente durante el dia y tiene su maximo al mediodia y disminuye a medida que el sol baja hacia el horizonte para desaparecer totalmente junto con la puesta del sol. Esta capa que esta entre los 60 y 80 Km. de altura es la encargada de no permitir ninguna comunicacion mas alla de los 50 Km. en las bandas de 160 y 80 metros durante el dia. Esto se debe a que a esta altura la
densidad de la atmosfera es elevada y a medida que se
produce la reflexion la onda de radio cede toda su
energia en el choque con la misma ionosfera y la
atmosfera circundante por lo que se podria decir que la
capa D literalmente absorbe la señal. Durante la noche la capa D desaparece y
la reflexion se produce ahora a una altura mayor, que es
donde esta la capa F que durante el dia se separan
para formar la F1 y la F2. A esta altura la densidad de
la atmosfera que es sustan- En el medio de estas capas se encuentra la capa E, que con una altura media de 110 Km. tiene su maxima ionizacion al mediodia y desaparece en la noche. 40 Metros Durante el dia la banda de 40 metros permite comunicaciones de relativa larga distancia y por la noche el alcance se extiende a varios miles de kilometros. Las ondas de radio en esta banda sufren aun cierta absorcion producida no solo por la capa D sino tambien la E que durante el dia tienen su maximo nivel de ionizacion, pero la reflexi¢n que ocurre a una mayor altura, posibilita que parte de la señal se refleje. A medida que el sol se pone en el
horizonte las capas D y E van perdiendo rapidamente su
nivel de ionizacion hasta desaparecer completamente en
las primeras horas de la noche.Las ondas alcanzan con
toda su intensidad a la capa F que Cabe agregar ademas que existen rebotes en la tierra produciendose multiples saltos que permiten comunicaciones entre puntos muy distantes entre si. 20 Metros La banda de 20 metros es ideal durante el dia para comunicaciones a muy larga distancia ya que las ondas de radio se reflejan a una altura mucho mayor donde la absorcion es muy baja. Durante las primeras horas de la noche esta banda se abre practicamente para todo el mundo y, luego de la media noche y debido a la disminucion de la ionizacion la banda se ira cerrando para las comunicaciones a muy larga distancia ya que las ondas de radio comenzar n a atravesarla y a perderse en el espacio. Este efecto es muy variable y va a depender directamente de la actividad solar.Cuando esta actividad es alta pueden efectuarse contactos mundiales durante toda la noche ya que la ionosfera no se reducira a niveles que dejen pasar la señal a traves de ella. Por el contrario, si la actividad solar esta en sus periodos bajos o minimo, lo mas probable que durante la noche la banda se cierre. 15 Metros La banda de 15 metros tiene
caracteristicas muy variables y dependientes de la
actividad solar. Cuando esta actividad es baja es una
banda con posibilidades de uso solamente durante el dia y
totalmente inutil por la noche. Por el contrario cuando
la actividad solar es alta, es una banda muy util para
todo tipo de DX incluso durante la 10 Metros La banda de 10 metros tiene tambien
dependencia de la actividad solar aunque con variaciones
mas criticas aun. Con gran actividad solar es muy comun
establecer contactos a miles de Km. durante el dia y a
regiones del mundo que tengan luz solar. Por ejemplo, es
habitual durante la media mañana de nuestro pais
establecer contactos con toda la region de Europa y Medio
Oriente, para por la tarde establecer contactos con
estaciones de los E.E.U.U. y hacia la puesta del sol es
posible tambien comunicarse con el Japon donde al mismo
tiempo el sol esta saliendo. Durante la noche esta
banda esta totalmente cerrada y solo Esporádicas Para finalizar esta descripcion de la
propagaci¢n en las frecuencias inferiores a los 30 mhz.
queda por decir que a todas estas reglas existe una
excepcion y es que a cualquier hora del dia o de la noche
se produce inesperadamente una especie de nube de iones a
una altura que se corresponde con la de la capa E. Este
efecto se lo conoce como ionizacion esporadica de la capa
E. Suele ocurrir a cualquier hora pero tiene preferencia
por las primeras horas de la mañana y primeras horas de
la noche. Permite comunicaciones a grandes distancias en
80 y 40 metros y lo mismo para 20 y 15 metros durante la
noche si la intensidad de ionizacion es mas alta. Cuando
esta intensidad es aun mas elevada afecta tambien la gama
de frecuencias de 10 metros y frecuencias mas elevadas de
50 mhz. tambien, haciendo que, justamente la banda de 6 Experiencias con Barriletes y Globos Por Miguel A. Zubeldía - LU1WKP [email protected] En los comienzos de la radio las frecuencias utilizadas fueron de bajo valor, y por lo tanto las antenas eran, y son, de gran longitud; ¿que tal de revivir el uso de una antena de gran longitud en las frecuencias bajas? En la banda mas baja de radioaficionados, la de 160m, una antena de una longitud de onda es prácticamente de 159m de longitud, también la podemos utilizar como antena armónica en las frecuencias más altas siendo dos longitudes de onda en 80m, 4 en la banda de 40m, 8 longitudes de onda en la de 20m, etc., por lo tanto se construyo esta antena con polarización mayoritariamente vertical con la intención de poder experimentar una excelente antena transmisora para baja frecuencias. Al igual que en los primeros tiempos el problema fue como materializar una antena vertical de 159m de longitud. Una torre virtual Las estaciones de AM comercial poseen una torre de estos valores ó mayores, por razones fácil de entender a nivel radioaficionados imposible; por lo tanto terminé por robarle la idea a Guillermo Marconi: levantar la antena por medio de un barrilete. Marconi, el 12 de Diciembre de 1901 recibió en San Juan de Terranova la famosa letra "S" proveniente de Poldhu en Inglaterra utilizando una antena de 130m elevada por medio de un barrilete. En 1910 en la ciudad de Bernal, en nuestro país, se recepcionaron por primera vez señales provenientes de Canadá y de Irlanda por medio de antenas también elevadas por barriletes. Tras los pasos de Marconi Si Marconi lo realizó hace casi un siglo, hoy podemos reproducir la idea nuevamente, de hecho muchos colegas lo realizan. El primer paso fue determinar que tipo de barrilete utilizar, para ello mucho agradezco al Sr. Lidoro J. Sierra "ito" de la ciudad de la Plata, verdadero especialista de los artefactos voladores mas extraños, que mucho se ha interesado en el tema y me introdujo en un mundo totalmente fabuloso y desconocido por mí. Luego de analizar distintos tipos de barriletes tanto del punto de vista de la fuerza de elevación y la facilidad de armado y construcción, comencé con la puesta a punto de un barrilete cajón del tipo Hargrave que fueron utilizados tanto militar como meteorológicamente hasta la segunda guerra mundial. Esta cometa resulto suficiente para elevar los 159m de alambre con una estabilidad excelente con vientos de fuerza 3 a 4, aproximadamente de 20 Km/h a 30 Km/h; finalmente un barrilete tipo Delta de 2,3 m2 de superficie resultó de suficiente tamaño para elevar y mantener con buena tracción al irradiante utilizado como línea del barrilete (159m de cable 7x0,5mm con un peso de 1,3Kg.) con un viento de fuerza 2 a 3, aproximadamente de 11Km/h a 20Km/h. La Delta se construyó con tubos de aluminio de 12mm de diámetro y tela "desiré". Una vez elevada la antena la misma se alimentó por su extremo inferior por medio de un sintonizador MFJ 949E y otro casero con circuito en "L" los cuales ajustaron la alta impedancia, en todas las bandas de radioaficionados, a los 50 ohm del transceptor de manera rápida y sencilla; se instaló una jabalina al pié del irradiante. El lugar y los hombres Toda esta experiencia se llevó a cabo en el vivero de tulipanes del colega Alberto, LU5WBL, cuyo amplio espacio en los alrededores de Puerto Madyn nos ha permitido "revivir" el uso de una antena de gran longitud. El grupo estuvo formado por: LU1WBM, Patricio; LU5WBL, Alberto; LU5WW, Alejandro; LU1WKP, Miguel y los futuros colegas José Miguel CASADO y Héctor RYKS. Resultó muy conveniente la construcción de malacates tanto para arrollar el irradiante de 159m evitando "galletas" como otro de mayores dimensiones para soportar la fuerza del barrilete que resulta importante con vientos mayores a los 15Km/h. En caso de vientos menores el mismo irradiante es suficiente para soportar la tracción. Pero en pruebas previas con tansa de pescar cuya tensión de rotura es de 20Kg la cortó, para evitar esta situación en el malacate de tracción se utilizó cabito de polietileno Nº18 cuya tensión máxima de tracción es de 177Kg. Los malacates resultaron excelentes gracias a la construcción de Patricio, LU1WBM. El día D y la experiencia La experiencia se realizó desde el 15 de julio a las 15hs hasta las 18hs del domingo 16, comenzando con la instalación de los equipos: FT101E, IC738, TS850 y todos sus accesorios. Inmediatamente se elevó el Barrilete Delta, dado el poco viento reinante, llegando a una altura de 120m y se ajusto el sintonizador en todas las bandas con posiciones predeterminadas. En todos los comunicados los reportes y la recepción fue superior a la antena horizontal de una longitud de onda para los 160m utilizada como referencia, sí nos resulto llamativo tener menor ruido en recepción con la vertical de 159m; no se utilizó ningún plano de tierra dado el funcionamiento armónico de medias longitudes de onda. También se probó reduciendo la vertical a media onda para la banda de 160m ó sea de 80m, no se notó diferencia en el funcionamiento de la misma. La antena barrilete de 80m, por ejemplo, resulta muy conveniente para ser utilizada en expedición para las bandas bajas dado su fácil instalación y transporte del barrilete desarmado dentro de un tubo de P.V.C. de 110mm ..., siempre y cuando el viento sea el adecuado. La hora de Murphy A media noche "Murphy" se hizo presente con una falta absoluta de viento lo que nos obligo a "aplicar el plan B" que fue inflar cinco globos del tipo "piñata" con helio con un diámetro de 90 cm c/u, de esta forma la vertical siguió funcionando hasta el mediodía del domingo donde una brisa volcó demasiado los globos pero fue insuficiente para elevar los barriletes, por lo tanto se finalizó la experiencia con la antena de una onda para los 160m cortada al centro y alimentada con línea abierta. A pesar del intenso frío la experiencia fue todo un éxito tanto del punto de vista técnico como humano que nos permitió pasar un fin de semana en comunidad radial juntamente con la visita de varios colegas y al arte culinario de los fideos a la bolognesa y choripan. Debido al buen funcionamiento del grupo ya estamos manejando distintas alternativas para realizar otra de estas aventuras radiales. Enviado por Pablo LU5XPZ, recibido vía BBS Radio Packet. ROE Y LINEAS DE TRANSMISION Por el Ing. Joseph Carr, K4IPV El buen radioaficionado siempre se asegura de que sus equipos funcionen correctamente. Cuando se trata de las antenas, los rotores y las lineas de transmision, hay que tener mucho cuidado. Estos elementos no son faciles de reemplazar y Murphy esta siempre listo a intervenir, sobre todo en medio de una fuerte tormenta invernal. Para descartar cualquier problema potencial, las mediciones de la antena y la linea de transmision se deben realizar cuando se instalan por primera vez (y periodicamente a partir de entonces). En ese momento es conveniente registrar ciertas medidas tales como la de ROE (relacion de onda estacionaria), la impedancia del punto de alimentacion, etc. En caso que surjan problemas, esta informacion es util para repetir las mediciones y compararlas para obtener - con suerte - algun indicio sobre la solucion del problema. Medir hay que medir Muchas de las mediciones de las antenas son dificiles de realizar con exactitud. No obstante, hay algunas cosas que deben medirse aunque sea dificil. Por ejemplo, la ROE y la frecuencia resonante de la antena se obtienen facilmente. Es tambien factible medir la impedancia en el punto de alimentacion. La ROE se puede medir con un instrumento especifico (muchas veces incorporado a los transmisores o a los sintonizadores de antena) o con un vatimetro de RF. La ROE se debe determinar para toda la banda de interes, para dibujar luego un grafico de ROE, para mostrar luego como se desempeña la antena en las diversas frecuencias. La frecuencia resonante es el punto en el cual la ROE cae al minimo (que puede ser o no el tan deseado valor de 1:1. Esta frecuencia resonante se puede usar para calcular si la antena es demasiado larga (frec.resonante menor que la esperada) o demasiado corta (frec.resonante mayor que la esperada). Las líneas de transmisión No obstante con la curvas de frecuencia resonante y ROE no se termina la historia, puesto que no dicen nada de la impedancia presentada por la antena. No se podria lograr que la ROE sea 1:1 a menos que la impedancia de la antena y la linea de transmision sean iguales. Por ejemplo, un dipolo ideal de media onda tiene en el espacio libre una impedancia teorica nominal de 73 ohmios, que se adapta muy bien con la de un cable coaxil de 75 ohmios. Sin embargo, la impedancia verdadera de un dipolo real de espesor finito sobre una tierra tipica puede variar entre unos pocos ohmios a mas de 100 ohmios; Por ejemplo, si la impedancia real en el punto de alimentacion de su antena es, digamos, 25 ohmios y usamos un coaxil de 75 ohmiospara alimentarla se produce una ROE de 75/25= 3:1 !no muy buena!. La impedancia en el punto de alimentacion es por lo tanto esencial para hacer que la antena funcione correctamente. Mediciones en cables coaxiles Cuando se instala o se realiza un mantenimiento preventivo de una antena o bien se descubre que no funciona correctamente, algo que se debe verificar es la linea de transmision. Intentare mostrar como efectuar sencillas mediciones de resistencia a la linea de transmision. El cable coaxil consiste de un conductor interno y otro externo (malla o blindaje) a los que llamare A y B; Con los terminales A y B abiertos (conductores desconectados de la antena y equipo), no debe haber ningun camino resistivo entre los terminales si se mide una alta resistencia puede haber suciedad en el sistema o bien fallo la aislacion - permitiendo asi la circulacion de corriente, una baja resistencia indica cortocircuito. Si el cable se corto o aplasto o bien el conector esta averiado, puede existir tal cortocircuito, si los terminales A y B se cortocircuitan, debe medirse baja resistencia. En caso contrario, es probable que el conductor central este cortado, desde luego, si los conectores estan en la linea, tanto el blindaje como el conductor central pueden estar fallados. Otra buena idea es desconectar la antena de la linea y poner en su lugar una carga fantasma (dummy), con la misma impedancia de la linea de transmision. Mida la ROE en la entrada (extremo del transmisor), el valor correcto debe ser cercano a 1:1 para todas las frecuencias de operacion. El otro parametro es la perdida o atenuacion de la linea de transmicion. Las perdidas del cable aumentan a medida que envejece, de manera que, una baja perdida en el momento de la instalacion no garantiza que siempre lo sea. Todos perdemos algo Las perdidas de los cables nuevos son del orden 0,6 db/100 m a 4 MHz. De 2,1 a 7,8 db/100 m a 30 MHz. y en las frecuencias de UHF y VHF las perdidas aumentan considerablemente. Para una prueba de el cable necesitamos: Una fuente de RF, dos vatimetros (M1,M2) y una carga fantasma. Es necesario conocer la longitud del cable para la medicion de las perdidas.Para facilitar el calculo seria bueno una seccion de 100 Mts, se usa M1 para medir la potencia de entrada y M2 para la potencia entregada, la diferencia de potencia determina las perdidas segun la formula siguiente: PERDIDAS db= 10xlog ( PM2/PM1) Donde PERDIDAS corresponde a la atenuacion en db (decibeles), PM1 es la lectura de M1 (vatios) y PM2 la lectura de M2. Si la longitud del cable es 100 Mts., el valor calculado corresponde a las perdidas cada 100 mts., en caso contrario, si la longitud LM es otra, sera necesario efectuar el siguiente calculo: PERDIDA db/100 m=(PERDIDA db/LM)x100 A quedado claro?. Fin del texto original, se omitieron los acentos a proposito no asi las enie (ñ). Espero les sea util, 73's de Victor, LW 1 DTJ. *** LW1DTJ BBS *** E-mail: [email protected] P.O. Box 41 (1870) AVELLANEDA, BUENOS AIRES, ARGENTINA (GF05TI) (recibido via rpacket) COMO AJUSTAR UNA ANTENA DIPOLO - Por Carlos Martinez (LU2CRM) Durante mucho tiempo he podido comprobar que un alto porcentaje de radioaficionados, a pesar de la mucha bibliografía sobre el tema, no saben ajustar un dipolo. Es verdad que no siempre los libros son didácticos y para un "no" especialista se hace muy difícil comprender algo que nunca estudió. Como dije antes, muchos creen que saben ajustar éste tipo de antena, hacen los cálculos correspondientes, arman la misma, la cuelgan, conectan el cable coaxial al centro del dipolo, le interpolan un balun y conectan un wattimetro o roimetro abajo. Encienden el equipo, transmiten una portadora continua y miden la potencia directa y reflejada. Cuándo logran una reflejada por debajo de 1:1,5 alargando y acortando los brazos de dipolo, dicen "¡ listo! , Este es el pozo de resonancia, la antena me quedó ajustada en 3690 Khz sin roe y mis señales en La Quiaca son de 5/9+ 30 dB....". Bien, en forma irónica he querido ilustrarlos de lo que siempre escuchamos y alguna vez dijimos. Y por que no decirlo, es más fácil preguntar, que leer un libro. Manos a la Obra Empecemos: Hallar por fórmula la frecuencia de corte para nuestro dipolo. longitud (mts) = 142.5/-------- F ( Mhz) Instalar el dipolo en forma extendida a no menos de ?/2 de la frecuencia de corte, es decir que para 3700 Khz la altura es de 40 mts.( La antena debería estar completamente despejada de cualquier obstáculo). Nota: Alguno de Uds. me dirá que esto es mera teoría, pero no lo es, si cumplimos con esta, vamos a lograr que nuestra antena irradie correctamente como dicen los libros. (Podemos considerar un dipolo aislado en el espacio a partir de las 2 longitudes de onda es decir que para 3700 Khz serían 160 mts de altura). Para el caso de la V invertida, la altura se debe medir en los aisladores. Los mismos deben estar a no menos de 3 mts de altura desde el suelo o de su último plano de tierra, fuere cuál fuere. (pisos , techos, tanques de agua etc.) siendo el ángulo de apertura del dipolo entre 90 y 120 grados. (estos valores son los ideales para considerarse en V invertida). La impedancia Para el caso del dipolo extendido tendremos una impedancia aproximada a los 70 ohm y para el caso de la V invertida oscilará dentro de los 50 ohm (ambos valores son teóricos). Nota: ¿ Por qué teórico?. Porque hasta que no midamos en el centro de la antena con un analizador o un puente de ruido, no podemos aseverar que el valor de la impedancia medido en nuestra antena sea el expresado en los libros. Lo mismo vale para la resonancia. Si queremos saber dónde resuena, debemos medir en el centro de nuestra antena con un analizador o un dip meter. (Medir implica tomar los datos en el centro de antena sin el balun). Bien, hasta ahora no tendríamos ningún problema. Pero colgado el dipolo, el tema sería cómo hacemos para medir y de dónde. Empecemos con el dipolo extendido: si la antena está colgada a 40 metros de altura, no hay forma de medir el centro de la antena a menos que nos suba una grúa o flotemos en el aire. Entonces la pregunta sería ¿ dónde mido?. La respuesta no es tan complicada, si tomamos en cuenta nuestra línea de transmisión.(cable coaxial). Uds. saben que los cables que normalmente usamos son el RG 8 ó 213 ó similares con una impedancia característica de 50 ohm. Si a modo de prueba conectamos una carga de 50 ohm en uno de los extremos del coaxial y en la otra punta medimos la roe, notaremos que el wattimetro no indica potencia reflejada (1:1). Pero si la cambiamos por una carga de 75 ohm y medimos, vamos a notar que la roe se eleva a 1:1.5. Esta variación se debe a la diferencia de impedancia que existe entre 50 y 75 ohm. (Les recuerdo que "impedancia" se le dice a la resistencia trabajando en corriente alterna). Haciendo una comparación, lo mismo pasa en nuestro centro de antena. Como no sabemos si tenemos 50 ohm en el centro de nuestro dipolo, cuando conectemos el cable coaxial lo que vamos a medir abajo es erróneo, a menos que justo coincida la longitud de nuestro cable con la 1/2 longitud de onda eléctrica física. La importancia del cable Tenemos entonces que cortar longitudes pares de 1/2 longitud de onda eléctrica física, siempre teniendo en cuenta el factor de velocidad del cable, que para el caso de los RG 8 y 213 es de 66. Es decir que tiene un factor de velocidad del 66 % o dicho en otras palabras: " la velocidad de la onda en el espacio libre viaja a una velocidad aproximada de 300.000 Km/s, cuando la onda ingresa a nuestro cable coaxial lo hará un 34 % mas lento". Esto es producto de la atenuación que le produce el dieléctrico (PVC, Polietileno, Tefzel, Teflón, Poliuretano, etc.) de nuestro cable a la onda. ( Ej.: Para los cables que usan un dieléctrico de Foam (Polietileno expandido), su factor puede variar desde 82 a 88 % y para los que usan dieléctrico de aire ( Polietileno/aire) de los del tipo Flexwell o Heliax su velocidad puede variar entre 90 a 96 %, acercándose casi al ideal que es 100 %. Notas: PVC: Cloruro de polivinilo. TEFZEL: Copolímero etileno-tetrafluoretileno. TEFLÓN FEP: Copolímero tetrafluoretileno-exafluorpropileno). Aplicando la fórmula: 150 x Factor de velocidad / Frecuencia en Mhz. Obtenemos la media longitud de onda “física” que necesitamos para cortar nuestro cable. Ejemplos: Para 3700 Khz la longitud deberá ser de 26.7 Mts. Obviamente notará que la medida obtenida es mucho menor a la de una media onda 38.5 mts de un dipolo. Esto es debido a que el factor de velocidad del cable hace que la distancia sea menor. Acuérdense de esto: " Las medias longitudes de onda pares, repiten el valor que tenemos en el extremo opuesto". ( Ej: ½, 1 , 1 ½ , 2 , 2 ½, 3 etc). " Los cuartos de longitudes de onda impares, adaptan lo que tenemos en el extremo opuesto". ( Ej: ¼, ¾, 5/4, 7/4, 9/4, 11/4, etc). Estas dos máximas no hay que olvidarlas nunca. Siguiendo con el tema, una vez que cortamos el coaxial a los 26.7 mts, le soldamos los conectores en ambos extremos, conectamos el cable al centro del dipolo, y vamos a obtener la roe real que tiene nuestro dipolo. Si el cable fuese mas corto o más largo que los 26.7 mts., lo que vamos a estar ajustando, en lugar de la antena, es el dipolo y el coaxial en conjunto. Esto es producto de la desadaptación de impedancia, por no tener el cable resonante a los 26.7 mts. (1/2 long. de onda física). ¿Cómo sabemos o podemos comprobar que nuestro cable realmente está resonante a 1/2 longitud de onda?. Esta pregunta se debe a que no tenemos forma de saber si cortando el cable a los 26.7 mts, vamos a tener la 1/2 onda física que necesitamos, ya que no todos los coaxiales tienen 50 ohm a lo largo de todo el cable, por mas que el fabricante asegure que si los tiene. La forma práctica sería cortar el cable a los 26.7 mts, en uno de los extremos poner en corto la malla con el vivo del coaxial y en el otro extremo con el conector instalado lo conectamos a un loop armado sobre un conector PL hembra a chasis. Este loop lo vamos a usar para medir con un analizador de antena o con un dip meter la resonancia. Esta medición nos va a confirmar si realmente el cable es resonante a 1/2 longitud o no lo es. Utilizando este método ajusten el cable cortando o alargando hasta que encuentren el pozo de resonancia. Estos pasos son los que la gran mayoría “no” hace y por eso la antena queda mal ajustada. ¡Ojo!, por mas que utilicemos un balun, pensando que nos va a adaptar esa diferencia él, no adapta esa diferencia, al contrario, desadapta mas aún el sistema. Les recuerdo que la función de un balun es adaptar algo balanceado a algo desbalanceado, nada más. Bajo estas condiciones, procedemos a medir con la certeza de que el valor de impedancia que tenga la antena en su centro va a ser el mismo en nuestro extremo, porque la roe que vamos a medir va a ser la real de la antena. Bajo este método procederemos, ahora sí, a acortar o alargar los brazos del dipolo hasta encontrar nuestra menor reflejada. Ahora sí queremos saber si nuestra antena está realmente ajustada. La prueba más fácil es cortar pedazos de nuestro cable coaxial e ir midiendo en cada corte. Si observamos que la roe no varía la antena, está perfectamente apareada y por consiguiente ajustada correctamente. Ahora si cada vez que cortamos el coaxial y volvemos a medir, la roe nos varía, eso significa que no hemos cortado bien el cable coaxial y hemos ajustado mal la antena. Vuelvo al ejemplo del cable coaxial que tiene en un extremo la carga fantasma de 50 ohm. Por mas que midamos la roe en el otro extremo, con 100, 73, 61, 50, 15, o 2 metros, la roe no variará. Sí haciendo esta prueba observásemos que varía la roe, eso nos indicaría: que la carga no tiene 50 ohm, el cable es de muy mala calidad, tiene pérdidas o tiene una impedancia diferente a 50 ohm. Si por esas casualidades no nos alcanzase 26.7 mts para conectar el dipolo con nuestro equipo, tendremos que duplicar exactamente al doble, es decir a 53.4 mts. Es claro que esta medida puede ser mayor a nuestro requerimiento real en cantidad de cable, pero para ajustar bien nuestro dipolo no tenemos otra opción. Y si los 53.4 mts sigue siendo corto nuevamente alargamos 1/2 longitud mas, lo que nos llevaría a 80.1 mts. Si una vez ajustada la antena según estos pasos comprueban, cortando el cable que no les varía la roe, pueden cortar el cable sobrante a la medida que realmente necesitan. Con esta maniobra van a mejorar la recepción, por menor atenuación de cable, y poner mayor potencia en la antena por igual motivo. Estaría entonces lista nuestra antena para instalarle el balun de relación 1:1. Una vez normalizado todo, midan la roe. Si no varía han logrado un excelente apareamiento entre una antena y un coaxial y estén seguros que su antena va a rendir mejor que cualquier otra. Si les varía la roe con el balun, eso les está diciendo que el balun realmente no cumple con esa función porque realmente no guarda la relación especificada por el fabricante. ( Tírenlo a la basura y compren uno nuevo de marca y buena calidad, desgraciadamente son importados). Para el caso del dipolo en V invertida el procedimiento es el mismo. La variante que se le agrega es que la roe no solo se puede mejorar acortando o alargando los brazos del dipolo sino también abriendo y cerrando los brazos del dipolo entre los 90 y 120 grados de apertura. Ya hemos aprendido cómo ajustar un dipolo. Muchos me estarán diciendo que no tienen esa altura para colgar la antena. A ellos les digo: es verdad. Pero no se preocupen, yo les mencioné la forma de ajustar un dipolo en condiciones de altura ideales. Ahora para el caso de los dipolos que estén por debajo de esta altura, cuélguenlo igual y procedan a ajustarlo de la misma manera. ¿ Cuál es entonces la diferencia?. La diferencia radica principalmente en que la altura no solo modifica la impedancia de la antena sino que también varía el lóbulo de irradiación y el ángulo de disparo. El rendimiento de la antena va a depender también de tomar en consideración estos 3 factores. Cuanto más baja está la antena mas alto es el ángulo de disparo, mas baja es la impedancia y el lóbulo de irradiación, vaya a saber uno como es. Por esto les aconsejo que nunca comparen el rendimiento de una antena con otra, porque para realizar ese análisis hay que tomar en cuenta muchos aspectos que he relatado y otros que no he tenido en cuenta en este artículo. Otro punto a considerar, es que el Wattimetro o roimetro solamente sirve para medir potencia. Obviamente que con él podemos darnos cuenta a priori si nuestra antena o equipo tiene problemas, pero nada más. Para ajustar una antena que experimentamos necesitamos los siguientes instrumentos: 1 Wattimetro o roimetro. 1 analizador de antena (con este instrumento suplo el dip meter y el puente de ruido). 1 Puente de ruido (mido la impedancia). 1 dip meter (mido la resonancia) 1 medidor de campo irradiado. Como podrán observar tenemos que tener más de un instrumento que un wattimetro para poder ajustar bien nuestra antena. Y por último les recuerdo, "La falta de roe en una antena no es sinónimo de resonancia". Por eso cuando escuchen que los colegas dicen: ¡¡ " En 3650 Khz tengo mi pozo de resonancia, y tengo 1:1 de roe" !!. Esta aseveración es incorrecta no tiene fundamentos técnicos, por lo anteriormente expresado. Les deseo suerte y que tengan buenos contactos. 73´. Carlos, LU2CRM. Este artículo proviene de LU1VZ - Radio Club Bariloche (Recibido via LU5JBM de LU5JU Radio Club Concepción del Uruguay) |