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Club de Radio Amateur de Jalisco, A.C.

LA TECOLOTITA No. 63

LA TECOLOTITA

Boletín Oficial


LA TECOLOTITA Año 8 No. 63 Mayo de 1998

AÑO 8 NÚM. 63 - MAYO 1998


EDITORIAL

La tecnología avanza a pasos enormes, ¿nosotros qué tanto?

La revolución tecnológica que nos espera para el siglo XXI es impresionante, videoteléfonos para todos a buen precio, computadoras cada vez más potentes y baratas, comercio electrónico, banco electrónico, correo electrónico con todo el mundo, comunicaciones espaciales, satélites de televisión mas potentes y con gran covertura, redes de fibra óptica intercontinentales como nunca se había pensado, que podrán tener conexiones simultáneas innumerables, Internet por medio de los sistemas de cable de tv, conexiones de alta velocidad que permitirán que el usuario pueda ver una película a su elección y muchos avances sorprendentes, aunque a veces ya no hay quien se sorprenda.

Si observamos nuestro medio la radio comunicación de aficionados, vemos avances en cuanto a tecnologías que antaño nos parecían extravagantes, por decir algo, incorporar un analizador de espectro en los receptores de h.f. ó la covertura de 100 KHz a 6 mtrs., 2 mtrs. y 70 cms., incorporar todas las bandas y un sintonizador de antena automático.

Todos estos adelantos ya los tenemos y nos parecen insuficientes, nos hemos quedado atrás en el desarrollo de nuevas tecnologías para radioaficionados; en los primeros tiempos de la radio experimentación, fueron los radioaficionados los que desarrollaron la teoría y los diseños prácticos en todo el campo de la electrónica. Hoy en día, solamente las grandes corporaciones y las agencias de los gobiernos de países desarrollados investigan en este campo, pero no hacen del conocimiento nuestro dichos avances.

En las comunicaciones digitales, lo mejor que hemos logrado es una velocidad de transferencia de 9600 bps. en VHF y UHF y en H.F, lo mejor ha sido 1200 bps. En cuanto a recepción de señales sí hemos avanzado en VHF, UHF y SHF, pero nos hemos quedado atrás en HF, lo mejor es el DSP (procesamiento digital de señales) que permite alguna mejora en señales marginales.

Sería interesante saber cuáles han sido nuestras aportaciones en la última parte de este siglo.

Por Adolfo Romero, XE1RM

ARTÍCULO TÉCNICO


Fundamentos básicos del diseño de sistemas de antenas

Las antenas son similares a las líneas de transmisión, en que las formas de onda de las corrientes y los voltajes existen a lo largo de ellas, al igual que las ondas estacionarias en voltaje y corriente.

Las formas de onda reales de corriente y de voltaje son sinusoidales. Sus valores absolutos (ó instantáneos) varían conforme a la frecuencia aplicada, tal como en una línea de transmisión. Las reflecciones tienen lugar en los extremos de la antena y las ondas de corriente y voltaje se pueden imaginar tal como existen en la antena. Ver Fig. 1.

Figura 1

Note que en los extremos de una antena, el voltaje es alto y la corriente es baja, por lo tanto la impedancia es alta. En la mitad, la corriente está a su máximo y el voltaje a su mínimo y por lo tanto la impedancia estará a su mínimo. Esto está de acuerdo con nuestra teoría.


Modificando la distribución de corriente en una antena, ajustando su longitud, variaremos la impedancia y por lo tanto afectaremos la ROE (swr) en la línea de transmisión.

En la mitad de una antena dipolo de 1/2 onda, el voltaje está a su mínimo. Esta característica es útil en la construcción de antenas en fase, donde los elementos de una antena pueden ser conectados a la cama de la antena (boom), sin tener que aislarlos. Por supuesto, dos puntos con el mismo potencial pueden estar físicamente en corto circuito sin afectar la operación del circuito.

La resistencia de radiación (impedancia) a la mitad de una antena de media onda está en el órden de 50 a 75 ohms, haciendo muy práctico acoplarla directamente a un cable coaxial de 50 ó 75 ohms.

Este diseño se conoce como Antena Dipolo. No es necesario un sintonizador de antena cuando una antena dipolo está bien acoplada.

La longitud teórica de un dipolo es: L = 150 x 0.95 / f(MHz) donde: f = frec. en MHz., 0.95 es el factor por efecto de puntas, 150 es la velocidad de la luz entre 2 para dar L en metros.

Las antenas dipolo son muy populares en las bandas de 80 y 40 metros donde las dimensiones son grandes y a menudo impiden elaborar instalaciones mas sofisticadas. Entre más alto se instale un dipolo sobre la tierra, mejor se desempeñará. Esto es verdad para la mayoría de las antenas.

Una antena dipolo requiere 2 soportes, si sólo se dispone de uno, el dipolo puede ser soportado en su mitad y los extremos anclados hacia la tierra. Este dispositivo se llama antena V invertida. Debido al incremento de capacitancia en los extremos de una V invertida por su proximidad a tierra, las piernas de una V invertida serán ligeramente más cortas que un dipolo. El ángulo entre las 2 piernas de la V no debe ser menor de 90°. Ver Fig. 2.

Figura 2

ANCHO DE BANDA


Si nosotros incrementamos el diámetro de los elementos de una antena, tendremos un incremento en el ancho de banda de esa antena. Es lo mismo que decrecer el Q de un circuito serie sintonizado.

El diámetro de los elementos se puede incrementar haciéndolos con tubos de mayor calibre exterior ó en el caso de elementos de alambre, bajando el número del calibre en 2 ó mas puntos.

El mismo efecto se logra convirtiendo el dipolo abierto en dipolo cerrado (ó dipolo doblado como es más conocido).

Naturalmente, la resistencia de radiación del dipolo doblado se incrementa hasta los 300 ohms y no se puede alimentar con 50 ó 75 ohms de un cable coaxial. Para estos dipolos se puede usar como "alimentador" (línea de transmisión) el cable para TV conocido como "cable amphenol" por la marca que durante mucho tiempo lo fabricó. Para acoplarlo al equipo transmisor, se requiere de un "balun" que convierta de 300 ohms a 50 ohms que se requieren en equipos modernos. Ver Fig. 3.

Figura 3

Continuará en el número 64

Por Adolfo Romero, XE1RM

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