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Dipolo corto para banda de 40 y 160 mts Rx y Tx.

para experimentación en 1. 830 Mhz. resuena en las bandas de 15mts, 40mts, y con acoplador se puede utilizar en 80 mts.

Lo ideal sería tener una antena para cada banda, y no tener que ponerle toroides o trampas, pero resulta que no todos tienen el espacio suficiente en su estación para montar esas enormes antenas, es el motivo de exponerles a ustedes esta versión esperando la disfruten, por que yo ya la disfrute ganando en concursos nacionales en la banda de los 160 mts ganando el segundo lugar a nivel nacioal y un año despúes el primer lugar " Concurso XE República Mexicana y acuerdate que lo mas importante en un dipolo es la altura de tu antena, un dipolo trabaja mejor después de media longitud de onda sobre el suelo, aquí analizamos dos tipos de dipolos uno a 15 mts de altura y otro a 80 metros de altura para que veas las diferencias igual pasa con dipolos en otras bandas de hf, cuando elevas por encima de 1/2 landa de acuerdo a la frecuencia cambiarán drásticamente sus condiciones, despues de una onda completa para las bandas de hf ya no sufren muchos cambios.

 

Dipolo 40 / 160 mts en V invertida a 15 mts de altura sobre la tierra

Detalles de construcción

Recuerda que dependiendo la altura de tu antena y el ángulo de avertura, ya que puedes hacerla en tipo de "V" invertida las medidas pueden variar de tal manera que la longitud de la banda de 40 mts en lugar de los 10.39 mts por lado puede llegar hasta los 11 metros por lado, te recomiendo una vez instalada reajustes tu antena a minimas estacionarias primero en cuarenta metros y después en la banda de 160 metros, por lo tanto es importante conciderar esos apéndices de ajuste, y no se te olvide el balum 1 a 2 en el punto de alimentación para acoplar impedancias, sinó tu estacionaria no bajaría de 2.

Diagrama toroide lado izquierdo

C cuerda de soporte con hilo de ceda ya que el aislante plastico lo destruye el sol
A ailador de vidrio, porcelana o plastico rígido
S apendice de 50 cms de largo que permitirar ajustar a mínima R.O.E, cabe decir que esta banda solo permite un ancho de banda reducido a pocos khz
F 6.85 mts cable de cobre calibre no. 12
T tubo de p.v.c hidráulico de 30 cm de largo x 5 cm de diámetro interior y 5.76 cm exterior para construir toroide o bobina en cada lado del dipolo corto
G perforación de 4 mm de diámetro para soporte de cables y zona de soldado de los mismos
H perforación de 1.5 mm de diámetro para permitir paso de alambre esmaltado de
K toroide formado por 110 vueltas de alambre de cobre esmaltado AWG calibre 16 sobre un pvc de 30 cm de largo y 5 cm de diámetro (el alambre de calibre no. 16 tiene 1.291 mm de diámetro) procurar esmaltar con 3 o 4 capas de barniz dieléctrico terminado el toroide
P cable de 10.39 mts calibre no. 12 AWG
G tornillos, arandela, y tuerca de acero inoxidable o de preferencia cobre para soportar extremos del toroide

 

MATERIALES NECESARIOS PARA CONSTRUIR LA ANTENA:

Clave Descripción Cantidad Unidad
C Cuerda de ceda o nylon para tensar los estremos del dipolo de preferencia ceda ya que el medio ambiente y la exposición al sol deteriora los materiales plasticos. 20.00 mts
A Aislador de porcelana, vidrio o plastico que resista el esfuerzo de tensión y el peso propio del dipolo, debiendo estos tener la posibilidad de sujetar en cada extremo la cuerda y el cable de la antena 2.00 pza
T

Toroide fabricado con tubería de p.v.c. hidráulico con 5 cm de diámetro interior y 5.76 cm exterior x 30 cm de largo total (El p.v.c. hidráulico tiene mas resistencia a la interperie que el tubo de p.v.c sanitario ya que tienen diferentes espesores las paredes y en cuanto a resistencia tiene mayor capacidad de esfuerzo que el sanitario)

2 tornillos de 1/2 pulgada de largo x 1/8" de diámetro, con tuercas y arandelas de preferencia de acero inoxidable para sujeción del alambre de cobre esmaltado en sus dos estremos y al mismo tiempo amarre del resto del dipolo.

2.00 pza
  Cable de cobre trensado del calibre no. 12 para conformar el dipolo, El cable de antena ha de poseer una alta resistencia a la tracción para poder aguantar fuertes vientos y también tener buena conductividad eléctrica. 35.00 mts
B Balum relación 1:2 para acoplamiento de linea de alimentación 1.00 pza
  Si no se utiliza el balum se puede sustituir con un ailador central en el dipolo dentro del cual se soldaran perfectamente los cables de los extremos del dipolo, evitando que la soldadura sea la que soporte el esfuerzo generado por el peso propio de la antena y la tensión de la misma, o que sobre ella se soporte el peso de la línea de alimentación(coaxial) 1.00 pza
  Conectores PL-259 hembra y macho, eviatar que queden espuestos a la lluvia, y que trabajen haciendo esfuerzo por peso propio del mismo cable coaxial 1.00 jgo
  Linea de alimnetación, ésta debera ser de preferencia con cable coaxial RG-213 o RG-8 ya que el primero tiene mejores rendimientos y menores pérdidas y con ello mejorará notablemente los comunicados. Checar cálculo de la linea de alimentación 28.04 mts
S bigotes o apendices de 50 cm de largo que nos permitiran ajustar la antena al minimo de RO.E.

2.00

 pza

 

 

Otras 6 alternativas para construir las bobinas de ésta antena

Bobina Tipo

Inductancia en

micro henrrios

Diámetro exterior del tubo pvc en mm
Largo de la bobina cm

Diámetro cable en mm
No. de vueltas
Separación en mm de las espiras
No. cable AWG
Largo del Cable a usar en cada bobina
1
142 uH
50
30
1.29
110
1 mm
16
18.00 metros por bobina
2
142 uH
60
41
2.59
133
juntas
10
26.00 metros por bobina
3
142 uH
70
10
1.024
61
juntas
18
14.00 metros por bobina
4
142 uH
75
9
1.024
55
juntas
18
13.50 metros por bobina
5
142 uH
60
16
1.29
85
juntas
16
16.50 metros por bobina
6
142 uH
60
11.5
1.024
76
juntas
18
14.50 metros por bobina

Elige cualquiera de las 6 alternativas para construir las bobina de tu antena 40 - 160 metros

 

 

Tabla de diámetro de los conductores y calibres AWG

 

Tabla de pesos por longitud de cable de cobre

 

 

Cable de cobre esmaltado para embobinar

 

 

Tabla de diámetros y espesores de tuberias hidráulica de PVC

 

 

DISEÑO DE LA LINEA DE ALIMENTACIÓN :

Antes de iniciar cualquier cosa lo primero es determinar la linea de alimentación y para ello nos basaremos en los siguientes principios:

Determinación del cable coaxial. y su longitud:

Impedancia de una Antena
El valor de la impedancia de una antena es la resistencia que ésta presenta en su punto de conexión a la señal de corriente alterna que le llega del transmisor por la línea de transmisión. Esta impedancia debe ser igual a la impedancia de la línea de transmisión para que haya una máxima transferencia de energía.

La impedancia se mide en ohmios y el valor adoptado universalmente para las antenas de los equipos de radio es de 50 ohmios. Cuando la impedancia de la antena es de un valor diferente se utillzan bobinas o transformadores con el fin de acoplar esas impedancias.

tabla de atenuación del cable coaxial

Atténuation en db/100pieds(30 mètres) au centre de la bande. 
(données approximatives)
Câble coaxial 160m 80m 40m 30m 20m 17m 15m 12m 10m 6m 2m 1.25m 70cm
RG-174, 174A 1,8 2,5 3,3 4,0 4,6 5,1 5,5 5,9 6,4 7,1 -- -- --
RG-58A, 58C ,55 ,79 1,2 1,4 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 3,6 6,5 8,4 --
RG-58, 58B ,47 ,70 1,0 1,3 1,5 1,8 1,9 2,1 2,3 3,2 5,8 7,5 --
RG-59, 59A, 59B (58 Foam) ,51 ,73 1,0 1,3 1,4 1,6 1,7 1,8 2,0 2,8 4,5 5,6 8,0
RG-62,62A. 71,71A,71B (59 Foam) ,40 ,58 ,79 ,97 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 2,1 3,4 4,1 5,6
RG-8, 9, 11, 12, 13, 213, 214, 215, 216 ,27 ,39 ,58 ,71 ,83 ,96 1,1 1,2 1,3 1,8 3,1 4,0 6,0
RG-17,17A. 18,18A. -- ,13 ,19 ,26 ,30 ,36 ,39 ,43 ,48 ,70 1,3 1,7 2,5
RG-8 Foam ,21 ,30 ,42 ,53 ,60 ,70 ,75 ,80 ,89 1,3 2,0 2,6 3,8
Belden 9913 ,17 ,27 ,38 ,46 ,51 ,59 ,63 ,68 ,73 1,3 1,7 2,1 3,0
160m 80m 40m 30m 20m 17m 15m 12m 10m 6m 2m 1.25m 70cm

De esta tabla vemos que el cable de RG-8 y el RG-213 son los que tienen una pérdida de 0.27 Db por cada 30 mts de longitud del cable coaxial por lo tanto para éste caso tomamos el RG-8 DE 50 OHMS.

 

Los valores típicos de velocidad de propagación en un cable coaxial van desde un 60% hasta un 84,5%, tal como se indica en la siguiente tabla (existen cables que tienen velocidades aún mayores.)

Material Aislante Velocidad de Propagación % Dieléctrico Relativo (er )
Polietileno Sólido
66.2 2.28
Polietileno Celular
81.5 1.50
Polietileno Pelicular
79.0 1.60
Polietileno con Aire
84.5 1.40
Polietileno a la Flama
62.0 2.60
Polipropileno Sólido
66.6 2.25
Polipropileno Celular
81.6 1.50
Aire
100 1.00
Teflón
70.0 2.04
Plástico
72.0 1.90

Antes de hacer pruebas de ajuste en la antena es necesario calcular la longitud del cable coaxial que se utilizará para tener resultados óptimos en nuestro sistema :

Necesitamos alimentar La antena en la frecuencia de la banda media a utilizar que es de 7.080 mhz. en una torre a 21 mts de altura mas 6 mts para llegar al radio que nos dará una distancia mínima inicial propuesta es de 27 mts..

para ello utilizaremos un coaxial RG-8 con material aislante de polietileno sólido cuyo factor de velocidad para éste tipo es de 66.2% según tabla anterior.

1.- La longitud del coaxial debe ser multiplo de media longitud de onda afectada por su factor de velociad de propagación.

Luego tenemos que:

1/2 long. de onda será para éste caso =( 150/(7.080 mhz ))x. 0.662 = 14.02 mts.

como es una longitud muy corta y no alcancaría a llegar a la antena buscamos un multiplo de 14.02 mts para poder completar los 21 mts de altura aproximada de torre + distancia al radio entonses tenemos que es 27mts aproximadamente. . y el siguiente multiplo de 14.02mts será 2x 14.02 = 28.04 mts que sera la medida que requerimos en lugar de los 27mts iniciales por lo que la longitud exacta para alimentar nuestra antena es = 28.04 mts de coaxial lo que pondremos para tener 2 medias longitudes de media onda de coaxial con aislante de polietileno sólido procurando no enrrollar los mas de 3 mts sobrantes..

resultado final: 28.04 mts de coaxial. RG-8 de 50 ohms

NOTA: Cada tipo de coaxial tiene su propio aislante por lo tanto el factor de velociad varia con la marca y el aislante. Por lo tanto checar especificaciones técnicas de acuerdo a la marca de coaxial comprado.

Conectores PL-259 (radio y balum 2 pzas)
BALUM 1:2 (No indispensable)

2.-Contrucción de la bobina o toroide :

Diagrama toroide lado izquierdo 5.76 cm diámetro exterior x 30 cm de largo

 

 

Detalles del Cálculo del Toroide

Inductancia = 142 uH

Cantidad de espiras 110 vueltas

Diámetro = 5.76 cm.

diámetro del conductor cobre no. 16 = 1.291 mm

Separación entre espiras = 1.0 mm

C cuerda de soporte
A ailador de vidrio, porcelana o plastico rígido
S apendice de 50 cms de largo que permitirar ajustar a mínima R.O.E
F 6.85 mts cable de cobre calibre no. 12
T tubo de p.v.c hidráulico de 30 cm de largo x 5.76 cm de diámetro exterior para construir toroide o bobina en cada lado del dipolo corto
G perforación de 4 mm de diámetro para soporte de cables y zona de soldado de los mismos
H perforación de 1.5 mm de diámetro para permitir paso de alambre esmaltado de
K toroide de 142 uH formado por 110 vueltas de alambre de cobre esmaltado AWG calibre 16 sobre un pvc de 30 cm de largo y 5.76 cm de diámetro (el alambre de calibre no. 16 tiene 1.291 mm de diámetro) procurar esmaltar con 3 o 4 capas de barniz dieléctrico terminado el toroide según cálculos de figura anterior.
P cable de 10.08 mts calibre no. 12 AWG
G tornillos, arandela, y tuerca de acero inoxidable o cobre para soportar extremos del toroide
S bigotes o apendices que nos permitiran ajustar la antena al minimo de RO.E.
   

 

Esta antena tiene una impedancia de unos 75 ohms pero si la ponemos como v invertida con un agulo de avertura de unos 110 grados su impedancia baja a los 25 ohms, pero tenemos que procurar que sus extremos no queden muy serca del suelo por que baja su rendimiento notablemente.

ahora la altura ideal para esta antena debería ser 1/2 de longitud de onda serca de 80 mts de altura pero pues cada quien la pondra a la altura de sus posibilidades, puesto que en hf las antenas deben estar en un rango de altura mayor a 1/4 de onda y menor a media onda.

En el punto de alimentación es conveniente (pero no prescindible) colocar un balum de relación 1:2 (Un balum 2:1 es reciproco con un balum 1:2 ) porque hay que tener en cuenta que la antena dipolo es simétrica y el cable coaxial asimétrico lo que deformaría el lóbulo de radiación en cuanto a ganancia de la antena. El balum, también unifica las dos ramas del dipolo en corriente continua y baja frecuencia lo que nos protege un poco ante las descargas atmosféricas y por último amortigua ligeramente los efectos de la diferencia de impedancia entre la antena y la línea de alimentación. Un balum normal de aire o ferrita nos cubrirá perfectamente de 10 a 80 metros y uno toroidal de 6 a 160 metros . 

       

El ajuste es muy sencillo y consiste en alargar o acortar los bigotes, no es necesario cortarlos, basta con enrollarlos sobre si mismos. Se empieza por  40 metros donde podemos conseguir un ajuste perfecto en toda la banda. 

       

En caso de eliminar el balum se puede usar un soporte central que permitirá colgar el dipolo de la torre como en el diagrama siguiente pero será necesario utilizar un acoplador para ajustar la S.W.R.

       

Detalle aislador central del dipolo 2a. opción

 

En la banda de los 160 metros el ancho de banda que se logra con un dipolo es muy estrecho, como se ve en la gráfica siguiente lo cual resulta indispensable utilizar acoplador de impedancias a medida que nos desplazamos de frecuencia de diseño.

El lóbulo de radiación con la antena a 15 mts de altura nos refeja que trabaja muy omnidireccionalmente contrario a lo que la mayoria piensa sobre los dipolos.

Al mismo tiempo se aprecia que la altura de la antena a 15 mts influye muchisimo en la ganancia de la misma.

La impedancia de la antena a 15 mts de altura nos refleja que varía desde 26 ohms hasta 29 ohms con lo cual si dividimos 50 ohms entre 25 ohms nos reflejará nuesto wattmetro un valor de secano a 2 de estacionarias, o sea que debemos utilizar un balum de 1:2 para corregir esta situación y que nuesto wattmetro nos de una relacion de ondas estacionarias R.O.E. 1:1.

En la frecuencia de 1.830 mhz nos arroja una impedancia de 27.7 ohms y utilizando un ROE30 ohms, nos da un SWR 1.08 y 3.59 dBi con la antena puesta a 15 mts de altura sobre la tierra.

El aspecto mas interesante a la hora de hacer los análisis ténicos es la altura que le demos a nuestro dipolo pués cambia drásticamente los lobulos de radiación al pasar de 15 mts de altura que teniamos anteriormente y pasar a ponerla a 1/2 lamda 80 metros sobre la tierra, en lugar de ser omnidireccional como mencionabamos anteriormente, cambia estrechandose por los costados y el angulo de radiación vertical se vuelve mas bajo sercano a los 26.4 grados lo cual es mas ideal para los Dx, la ganancia también cambió signifiativamente pues de 3.59 dBi pasa ahora a 4.93dBi, la impedancia se eleva tambíen por arriba de los 33.32 ohms.

Lóbulos de radiación de la antena dipolo40/160 mts a 80 mts sobre el la tierra, en tercera dimención

Diagrama de radiación con antena dipolo 40/160 mts a 15 mts de altura.

 

Nota importante: Recuerda que en la banda de los 1.8 mhz lo dificil es escuchar mas que trasmitir por lo que muchos optan en tener dos tipos de antenas una para Rx y otra para Tx.

Antena loop de recepcion para 160 de AA8C

Ver antenas delta loop

RESULTADOS CONCURSO XE 2003.- La FMRE Federación Mexicana de Radioexperimentadores dio a conocer los resultados finales de su Concurso de 160 Metros: Damas SSB: XE2TZP 6,822 puntos, segundo lugar XE2YUL 980 puntos. Tercer lugar: XE2GPP 69 puntos. Damas CW: XE2TZP 729 puntos. Segundo lugar XE2YUL. Categoría Varones SSB: Primer lugar XE3RN 5,994 puntos. Segundo lugar XE1HR 5,920. Tecer lugar XE1HRS/3 5,600 puntos. Categoría Varones CW: XE2TG 1,568 puntos. Segundo lugar XE1ZKJ 1,066 puntos y tercero XE2EJ 990 puntos. El resto de puntuación y más información en el web de la FMRE.

 

 

 

 

 

 

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Fecha inicio: 7/mayo/2002.

Actualizado February 12, 2016

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