Cálculo de Antenas de hilo largo

El siguiente programa calculará las longitudes necesarias para construir varias antenas de hilo largo. Todo lo que necesita hacer es poner la frecuencia resonante (central) deseada en el formulario a continuación, luego haga clic en «Calcular». Las longitudes correctas para los distintos modelos se mostrarán en la tabla. (Para comprender mejor las variables, asegúrese de leer las notas de aplicación y estudiar los dibujos que se encuentran a continuación). Esta calculadora calculará con precisión los valores de todas las antenas de HF: 1,8 – 30 MHz.

Dipolos y V´s invertidas

La fórmula básica para determinar la longitud de un cable de media onda con alimentación central de una antena Dipolo o V Invertida es:

Esta fórmula tiene en cuenta el «efecto final» capacitivo de los aisladores que acorta el requisito de longitud física para la longitud eléctrica equivalente. La antena en V invertida será un 2 – 5 % más corta  dependiendo del ángulo desde la horizontal.

Dipolo media onda en horizontal		Dipolo media onda V Invertida

La impedancia del punto de alimentación de un dipolo en el espacio libre es cercana a 75Ω;. Los dipolos se pueden alimentar directamente con cable coaxial de 50Ω o 75Ω , o con un balun 1:1 en el punto de alimentación. La ligera falta de coincidencia al usar coaxial de 50Ω, se puede combinar fácilmente con un sintonizador de antena. Más importante aún, para una distribución de corriente simétrica, una reducción de I3, siempre se debe usar un balun en el punto de alimentación.

Debido a la proximidad al suelo al final de cada tramo, la impedancia del punto de alimentación de una V invertida está muy cerca de 50°. Las V´s invertidas pueden ser alimentadas con coaxial de 50Ω; con o sin balun 1:1. (El consejo sobre el uso de un balun de punto de alimentación también se aplica a la V invertida).

Tanto los Dipolos como las V´s Invertidas pueden ser alimentados con 300Ω; o 450 Ω; o alimentadores con cable abierto con unAcoplador de antena. Esta configuración, conocida como «Doublet”, funcionará bien como una antena multibanda.

¿Dipolo horizontal o V invertida? Como suele ser el caso cuando se les da a elegir, hay compensaciones involucradas. La V Invertida requiere solo un soporte alto y menos extensión horizontal que el Dipolo horizontal. Por otro lado, hay cierta pérdida de ganancia porque el patrón es menos direccional y el ancho de banda es más estrecho que el del dipolo horizontal.

NOTAS DE CONSTRUCCIÓN: Los dipolos de media onda y las V´s Invertidas son muy fáciles de construir y son ideales para proyectos caseros. Puede comprar aisladores finales y aisladores centrales fabricados comercialmente con conectores coaxiales incorporados, pero ¿por qué no hacerlo realmente casero y fabricar su propio hardware? Es bastante fácil usar tubería de PVC de 40mm. Es cierto que si va a usar un balun en el punto de alimentación, ¡comprar un aislador central con el balun incorporado es ciertamente mucho menos trabajo!

Si decide construir el suyo, asegúrese de que todas las conexiones sean seguras, tanto mecánicas como eléctricas. Asegúrese de soldar correctamente todas las uniones y de usar impermeabilizante. Recuerde proporcionar algún tipo de “alivio de tensión” en el aislador central para su línea de alimentación «colgante». La línea de alimentación no solo representa un fuerte tirón hacia abajo, sino que cuando sopla el viento, la tensión mecánica en las conexiones aumenta drásticamente. Un buen sistema de alivio de tensión es enrollar el cable de alimentación una vez alrededor del aislador central y asegurarlo con«Resistencia a los rayos UV»¡Por supuesto que «inventarás» algo mucho más sofisticado para tu diseño!

La línea de alimentación adecuada puede ser de 50 Ω; coaxial, como RG-58, RG-8X, RG-8, RG-213 o 75
Tipos como RG-11, RG-59, RG-6 o incluso conductores paralelos de 75 ohmios. Lo creas o no, incluso zip cord
(cable de la lámpara de las antiguas) funcionará bastante bien. Por supuesto, debe «dimensionar» su línea de alimentación de acuerdo con la potencia que pretende ejecutar. Potencias de
más de 200 vatios pueden desarrollar voltajes de RF muy altos. Asegúrese de que sus líneas de alimentación y el hardware de la antena puedan manejar la potencia deseada.

En el mundo real — donde construyes tus antenas — la impedancia real de sus antenas de hilo dependerá de varias variables. es decir, altura sobre el suelo, proximidad a objetos grandes, especialmente metálicos, y proximidad a otras antenas resonantes. Siempre corte las longitudes de su antena un poco larga. Esto le permitirá «afinar» la antena recortando. Aprenderá rápidamente que «recortar» es MUCHO más fácil que “alargar!

Cuando decida dónde «colgar» su antena, recuerde que el patrón de radiación horizontal de un dipolo en el espacio libre es una «figura 8» ancha, que irradia perpendicular al eje del dipolo. El patrón de radiación vertical depende de la altura sobre el suelo. Como se indicó anteriormente, para ser una antena DX efectiva, se requiere una salida de señal de ángulo bajo, y eso significa que su dipolo debe estar al menos a la mitad de la longitud de onda sobre el suelo.

Si elige construir una V invertida, asegúrese de que el ángulo de las patas inclinadas no supere los 45 grados (el ángulo interior en el punto de alimentación no sea inferior a 90 grados). Si aumenta los grados más que esto, la V invertida comenzará a actuar como un antena vertical monobanda con un patrón de radiación omnidireccional..

Loop onda completa

La fórmula básica para determinar la longitud de un cable de onda completa antena Loop es:

Dado que un Loop cerrado no está sujeto al «efecto final», las longitudes físicas calculadas con esta fórmula son más largas que las dimensiones del dipolo correspondiente y están cerca de las dimensiones del espacio libre. Dado que las dimensiones del Loop son mayores que las de un dipolo de media onda, la eficiencia de radiación también es mayor.

Quad Loop Onda Completa		Delta Loop Onda Completa

La impedancia del punto de alimentación de un bucle de onda completa en el espacio libre es de aproximadamente 100-120 Ω con una ganancia sobre un dipolo de 1,35 dB. En el mundo real, instalado a alturas prácticas para aficionados (físicamente cerca del suelo), el rango de impedancia del punto de alimentación puede ser de 50 a 240 Ω según la configuración, la orientación y la elección del punto de alimentación. Una de las realidades que conlleva la elección de un bucle de onda completa es la necesidad de algún tipo de sistema de coincidencia de puntos de alimentación.

Si lee libros técnicos o hambooks, descubrirá una variedad casi infinita de configuraciones para un Loop de onda completa. Puede elegir un cuadrado o un rombo, un triángulo equilátero con vértice hacia arriba o hacia abajo, punto de alimentación en la parte inferior, lateral, esquina… Todos estos «ajustes» afectan la impedancia de alimentación, la ganancia, la polarización, el patrón y, por supuesto, la estructura de soporte.

Para nuestros propósitos, limitaremos esta discusión a dos configuraciones, ambas optimizadas para ciertas bandas de HF. 1.) el Loop cuádruple alimentado por la parte inferior es una muy buena opción para las bandas de 20-10M. Tiene la mayor ganancia en ángulos bajos y la polarización horizontal es excelente para estas frecuencias. 2.) El Delta Loop equilátero alimentado en un vertice, tiene un desempeño sólido en las frecuencias de aficionados por debajo de 20M. Con su ángulo bajo, polarización vertical y requisito de soporte único, es una excelente opción para los DXers de banda baja. Estudia la y lea más sobre ello. Puede encontrar otra configuración más adecuada a sus necesidades.

En los ángulos de interés para los DXers, el patrón de radiación horizontal del Loop de onda completa en el espacio libre es amplia «Figura-8» que irradia perpendicular al plano del Loop. Curiosamente, en ángulos muy bajos, parte de la radiación Delta Loop es endfire (El endfire es una técnica de diseño de antenas direccionales en la cual los elementos radiantes se colocan en línea recta y se alimentan en un extremo, lo que produce un patrón de radiación con una dirección principal muy estrecha y un alto nivel de ganancia), es decir, paralela al plano del Loop. Por supuesto, para lograr ángulos tan bajos sería necesario montar todo el Loop al menos a 1/4 de longitud de onda por encima del suelo. Eso sería todo un desafío a 3,5 y 1,8 MHz!

NOTAS DE CONSTRUCCIÓN: Debido a su tamaño, los Loops de onda completa presentan desafíos adicionales para el constructor. Básicamente, todas las notas anteriores sobre la construcción de dipolos se refieren también a la construcción de Loops. No hay sustituto para las buenas prácticas de ingeniería, y el sentido común aún gobierna nuestro intelecto. Sin embargo, hay algunas consideraciones que habrá que tener en cuenta

Debido al gran tamaño de los Loops de baja frecuencia, la longitud de la línea de alimentación representa una carga significativa en el elemento del hilo conductor. Esto es especialmente cierto para niveles de potencia altos cuando se requiere un cable coaxial más grande. Debe diseñar cuidadosamente la mecánica del punto de alimentación para la potencia exigida. Una solución que resuelve dos problemas de diseño es usar una línea de tipo escalera resistente y alimentar la antena a través de un sintonizador de acoplador de antena. Esto resuelve el problema del peso.

Si no tiene una estructura de soporte suficientemente alta para un loop de onda completa, no se desespere. Existen pruebas empíricas significativas de la eficacia de un loop delta inclinado a poca altura del suelo. El modelado confirmará una ganancia de 1-3 dB en la directividad en la dirección de la pendiente o inclinación del hilo conductor.

En general, los loop de onda completa son muy buenas antenas. Si tiene ganas de experimentar, o si su “granja de antenas” de banda baja necesita un poco de mejora, pruebe con un loop. Si siempre quiso probar 80M, esta es su oportunidad. Recuerda… incluso una antena mala es mejor que ninguna antena!

Gracias , por su tiempo a Jim Clymer, Jr.