Los radioaficionados buscan constantemente antenas que sean ideales para condiciones específicas. Por supuesto, el conocimiento de la teoría en este proceso es necesario, pero ninguna teoría reemplaza la experiencia personal. En otras palabras, no queda más que probar diferentes antenas una y otra vez, sopesando sus fortalezas y debilidades, y luego sacar conclusiones. Eso es lo que haremos hoy. En esta ocasión experimentaremos con varias antenas hechas a partir de una línea de dos hilos.

una pequeña teoría

Una línea de dos cables son dos cables que corren en paralelo. Como cualquier línea, una línea de dos hilos se caracteriza por una serie de propiedades, las más importantes de las cuales son (1) impedancia característica, (2) factor de acortamiento y (3) pérdidas por unidad de longitud para una frecuencia determinada. Por supuesto, existen otras propiedades, como la capacidad lineal, así como el costo, el peso y otras.

A diferencia de HF, el cable RG58 no es adecuado para que VHF alimente antenas. En su lugar, se debe utilizar un cable RG213 o incluso de menor pérdida. Cuando se utilizan 10 metros de RG58, la atenuación de la señal a 144 MHz es de 1,82 dB y a 450 MHz es de 3,65 dB. Para RG213 es 0,86 dB y 1,73 dB, respectivamente. Sin embargo, si el cable es corto, sólo un par de metros, entonces el RG58 servirá.

En HF, las líneas de dos hilos tienen pequeñas pérdidas. Con una longitud de línea de unos 10 metros, no tienes que preocuparte por pérdidas.

Por último, permítanme recordarles que las líneas de dos hilos son sensibles a las precipitaciones. Además, la línea de dos hilos debe ubicarse a al menos diez distancias entre sus cables del suelo y de los objetos metálicos. A diferencia de una línea de dos hilos, el cable coaxial se puede tender de la forma que desee: a lo largo de las paredes, a lo largo del suelo o incluso bajo tierra.

¿Cómo medir la impedancia característica y la ganancia de una línea?

Las líneas reales de dos hilos para radioaficionados están disponibles tanto en tiendas especializadas en línea como en eBay para búsquedas como "450 Ohm Ladder Line" y "MFJ-18H250". Pero los precios de estas líneas oscilan entre 1,5 y 3 dólares por metro, lo que resulta un poco caro. Por lo tanto, las líneas de dos hilos a menudo se fabrican independientemente de los cables y espaciadores disponibles, o se utilizan como líneas destinadas a propósitos ligeramente diferentes. Como ejemplos de líneas de dos hilos disponibles, podemos citar el ejemplo de los cables P-274M (“campañol”, alrededor de 0,17 dólares por metro) y TRP 2x0,4 (“fideos telefónicos”, alrededor de 0,06 dólares por metro). También puede encontrar muchas ofertas en eBay con la consulta "cable de altavoz" (alrededor de 0,75 dólares por metro, dependiendo del grosor del cable).

La desventaja de tales líneas es la impedancia y ganancia de onda desconocidas. La pregunta es, ¿cómo se pueden medir?

La impedancia característica se puede medir al menos de dos maneras. La primera forma es esta. Tome unos metros de línea y un medidor RLC. El dispositivo se aplica a un extremo de la línea y se mide la capacitancia C. Luego se conectan los cables de la línea en el otro extremo y se mide la inductancia L. La impedancia característica está determinada por la fórmula Z = sqrt(L/ C) .

¡Hecho de la diversión! La capacitancia lineal mencionada anteriormente no es más de C por unidad de longitud de línea. Por ejemplo, un metro de cable coaxial RG58 tiene una capacitancia de aproximadamente 100 pF. Anteriormente utilizamos este hecho en la fabricación de escaleras para dipolo.

Para el segundo método necesitamos un osciloscopio, un generador de señales y un multímetro. Un conector BNC en forma de T está conectado al osciloscopio. Se conecta un generador a una de las entradas del conector y una sección de la línea medida se conecta a la segunda. En el segundo extremo de la línea hay conectado un potenciómetro. El generador de señal genera una onda cuadrada y la perilla del potenciómetro se coloca en una posición en la que el osciloscopio muestra la señal sin ninguna distorsión. Cuando se encuentra tal posición, significa que no hay reflejos en la línea. Esto sólo es posible si el potenciómetro tiene una resistencia igual a la impedancia característica de la línea. Solo queda coger un multímetro y medir la resistencia resultante del potenciómetro. El proceso se muestra claramente en video, filmado por Alan Wolke, W2AEW.

Sin embargo, vale la pena señalar que ambos métodos están lejos de ser ideales. La práctica demuestra que el error de medición es de al menos el 5%.

Usando la misma técnica con un osciloscopio, puedes determinar la ganancia de línea. Si desconectamos el potenciómetro la señal se reflejará completamente desde el final de la línea. Usando un osciloscopio, podemos medir el tiempo que tarda una señal en recorrer la línea dos veces (tiempo de ida y vuelta). Se conoce la longitud de la línea, lo que permite medir la velocidad de propagación de la señal. Al dividir esta velocidad por la velocidad de la luz, obtenemos KU.

Si no tiene un osciloscopio, la ganancia se puede medir utilizando un medidor de ROE y una carga equivalente de 50 ohmios. Tome un segmento de línea de 5 metros de largo. Un extremo está conectado al medidor ROE y el otro extremo al equivalente de carga. A continuación, en el rango de 15-30 MHz, se busca la ROE mínima. Como resultado, debemos encontrar la frecuencia donde la ROE es igual a 1 o muy cercana a este valor. A esta frecuencia, la línea funciona como un repetidor de media onda y el dispositivo detecta una carga de 50 ohmios. Se conoce la longitud de la línea, al igual que la mitad de la longitud de onda. La relación del primero con el segundo es KU.

Una antena de camping sencilla hecha de una línea de dos hilos.

La teoría descrita anteriormente es necesaria para comprender y construir la siguiente antena (ilustración tomada de The ARRL Antenna Book):

La antena es un dipolo ordinario, alimentado por una línea de dos hilos. Entre los radioaficionados de habla inglesa, la antena se conoce como antena de cable de altavoz, ya que a menudo está hecha del mismo cable de altavoz. Parecería que si alimenta un dipolo con una impedancia de entrada de 50-73 ohmios utilizando una línea de dos hilos con una impedancia característica de 100-600 ohmios, no saldrá nada bueno. Pero ya hemos descubierto anteriormente que una línea de longitud λ/2 funciona como un repetidor de media onda. Sólo queda encontrar una línea adecuada, medir su CV, cortar la línea a la longitud adecuada y obtenemos un dipolo muy ligero y compacto. Dado que el dipolo se alimenta a través de una línea de dos hilos, no surgen corrientes de modo común en la línea, lo que significa que dicha antena no necesita un balun. Puede utilizar una caña de pescar fina como mástil y no tener miedo de que se rompa bajo el peso del balun.

Para el entorno, se decidió comprar 100 pies (30 metros) del mismo cable de altavoz con un grosor de 20 AWG y hacer con él un dipolo para un alcance de 20 metros. El COE medido de la línea resultó ser ~0,75. Esto es muy conveniente, porque la longitud de la línea λ/2 será de 7,5 metros, y esta es exactamente la longitud de las varillas ligeras y económicas.

Para sujetar la varilla, en lugar de tirantes, como la última vez, se decidió utilizar una pica cincelada:

Una lanza torneada es un trozo de perfil de aluminio cortado a medio metro y afilado con una Dremel. La lanza se hunde en el suelo aproximadamente hasta la mitad de su longitud. La varilla se fija mediante correas de velcro, como las que se utilizan para fijar las baterías en los cuadricópteros. Contrariamente a la intuición, este diseño es bastante fiable y, en términos de peso y espacio ocupado, supera significativamente a tres destornilladores con cuerdas.

Para conectar la antena al transceptor, es conveniente utilizar un conector tipo cocodrilo y banana con un diámetro de 4 mm:

El enchufe se conecta al conector SO-239. En cuanto al diámetro, encajan perfectamente entre sí. La forma más sencilla de agarrar un cocodrilo es agarrar el terminal de tierra del transceptor.

Las dimensiones exactas de la antena que compré son las siguientes. Longitud de la línea - 758 cm Longitud de un brazo - 490 cm El gráfico ROE de la antena varía ligeramente dependiendo de la altura de la antena al suelo y el ángulo entre los brazos, pero en promedio se ve así:

Si se desea, jugando con la forma y la altura de la antena, se puede llevar la ROE a 20 metros a la unidad. Por una feliz coincidencia, la antena resultó bastante compatible a 15 metros. La ROE en este rango oscila entre 1,7 y 2. En cada uno de los rangos se realizaron comunicaciones por radio. En cuanto al nivel de ruido y los informes recibidos, no noté ninguna diferencia con el dipolo clásico.

¡Hecho de la diversión! Dado que la antena es muy compacta cuando está plegada, tiene sentido tenerla siempre consigo como repuesto.

Si desea colocar el transceptor más lejos de la antena y/o utilizar un mástil más alto (por ejemplo, los 10 metros óptimos para esta banda), la línea de dos hilos se puede conectar a través de un balun 1:1 a un cable coaxial. de cualquier longitud.

Opción multibanda

También es posible una versión multibanda de dicha antena (la ilustración fue nuevamente tomada de The ARRL Antenna Book):

Esta antena se conoce como doble zepelín, doble zepp, zepp de alimentación central y también, cuando se utilizan ciertos tamaños y tipos de líneas, como antena G5RV. La antena no tiene muy claro cuál es la impedancia de entrada. Sin embargo, si se elige correctamente la longitud de la línea y los hombros, se puede sintonizar cualquier banda de HF mediante un sintonizador.

¡Importante! Al contrario de lo que dicen las leyendas, la antena G5RV no se sintoniza mágicamente en todas las bandas. La antena requiere un sintonizador para todas las bandas excepto 14 MHz.

Esta vez la antena se hizo a partir de un “campañol” con las siguientes dimensiones. La longitud del cable es de 1340 cm, la longitud de un brazo es de 1305 cm y para adaptar la antena se decidió utilizar el sintonizador automático MAT-30.

La antena está perfectamente sintonizada a cualquier radioaficionado con un rango de 80 a 10 metros con una ROE de 1-1,2. Las pruebas de comunicación por radio se realizaron en los rangos de 20, 40 y 80 metros, como los más populares. Se recibieron buenos informes en todas las bandas.

Al mismo tiempo, la antena resultó sorprendentemente silenciosa. El nivel de ruido fue de 1-2 puntos a 20 metros, 2-3 puntos a 40 metros y 5-6 puntos a 80 metros. En mi QTH nunca antes había visto un nivel de ruido tan bajo, ni con dipolos, ni con verticales, ni siquiera con antenas de cuadro (sin embargo, esta última se instala cerca de casa). Por ejemplo, a los mismos 40 metros normalmente observo entre 6 y 7 niveles de ruido. No está muy claro con qué está relacionado esto, pero trabajar en el aire es mucho más agradable.

Conclusión

Las opciones de antena descritas son económicas, fáciles de fabricar, pesan poco y ocupan poco espacio en una mochila. A diferencia de los dipolos clásicos, no requieren un balun pesado. Por lo tanto, en el campo, utilizando una caña de pescar, estas antenas se pueden instalar en un b oh mayor altitud. A diferencia de las verticales, no necesitan contrapesos, que siempre provocan que alguien tropiece. La antena para el alcance de 20 metros no requiere sintonizador y cuando se instala en un mástil de 10 metros (necesitará un balun, pero en la parte inferior de la antena) es una antena bastante decente para comunicaciones de larga distancia. La opción de antena multibanda requiere un sintonizador. Pero proporciona acceso a todas las bandas de HF a la vez y tiene un bajo nivel de ruido.

En general, mi experiencia con las antenas de dos hilos ha sido sumamente positiva. Voy a invertir más tiempo en aprender sobre antenas relacionadas.

Suma: Continuando con el tema, ver el artículo.

Con el nombre "Levy" nos referimos a todas las antenas con alimentación central y una línea de dos hilos con haces y cables de cualquier longitud.

Consideremos primero una antena tipo LW (Fig. 1). La longitud del haz debe ser al menos un cuarto de la longitud de onda del rango de frecuencia más bajo utilizado. Un dispositivo compatible le ayudará a sintonizarlo a cualquier frecuencia. LW puede considerarse como la mitad de una antena Levy.

Pero esta opción es inconveniente, ya que las corrientes de RF que fluyen a través del haz y el dispositivo correspondiente requieren una buena conexión a tierra de todo el sistema. Es necesario no colocar antenas de televisión en este enorme "condensador" (haz a tierra), lo que provoca evidentes dificultades.

La antena Levy (antena Dual Zepellin) se muestra en la Fig. 2.

Hasta ahora se decía que los hilos radiantes de los vibradores debían tener una longitud de resonancia de 41,40 mo 20,40 m, pero en realidad esta condición no es tan necesaria. Un cuarto de longitud de onda es la longitud mínima si desea mantener la eficiencia de la antena, pero se pueden obtener resultados razonablemente buenos utilizando haces más cortos.

Las propiedades de una línea de dos hilos permiten que se retire de la estructura de la antena y no perpendicularmente hacia abajo, como es deseable para un cable coaxial. Y en este caso las corrientes AF se compensan en el dispositivo de adaptación (el potencial AF siempre es cero con respecto a tierra).

Esta simetría con respecto al suelo hace que Levy no se vea afectado por la recepción de televisión. Se elige la longitud más corta de la línea de dos hilos.

Puede darle a la antena la forma de una V invertida. Los extremos inferiores de la antena deben estar a una altura de al menos 3 m, lo que viene dictado por consideraciones de seguridad, porque en los extremos de la antena hay un antinodo de voltaje.

La parte radiante de Levy no está definida por rayos. Su dispositivo de combinación, la línea de dos hilos, las vigas son elementos inseparables.

La línea está en modo de onda estacionaria y sería un error llamar a esta línea “alimentador”. El verdadero alimentador del Levy es un trozo de cable coaxial que conecta la salida del transceptor al dispositivo de adaptación de antena y al medidor SWR. Funciona en modo de onda viajera con SWR-1, que es proporcionado por un dispositivo de adaptación. El dispositivo de adaptación compensa la reactancia de la línea y los cables radiantes y también transforma la impedancia total de la línea en 50 ohmios.

La antena Levy se excita mediante un número impar de medias ondas, que está determinada por la longitud total de la parte del cable y la reactancia de las bobinas y condensadores del dispositivo de adaptación.

Dispositivos de coincidencia de antena Levy

Todas las antenas no aperiódicas están bien sintonizadas con un circuito oscilante, pero una carga vibratoria puede resonar en muchas frecuencias, mientras que un circuito oscilante que consta de una bobina y un condensador solo puede resonar en una frecuencia.

La mayoría de las estaciones tienen dispositivos de adaptación que compensan la reactancia y transforman la resistencia. Consideremos varios esquemas de dispositivos compatibles. En el dispositivo mostrado en la Fig. 1, el Balun en la entrada de 50 ohmios está permanentemente emparejado en una proporción de 1:1, alimentando el L dual de 50 ohmios de manera simétrica. Los condensadores C1 y C2 son idénticos y giran con la misma manija.

El diseño (Fig. 2) no requiere el uso de Balun, pero es necesario disponer de una PDA dual.

Al ser un doble circuito es muy selectivo, porque tiene una resonancia aguda. Esto le permite sintonizar la antena durante la recepción. Se cree que Levy tiene mejor rendimiento que las antenas KB con bobinas de acortamiento, con las mismas dimensiones lineales. Sin embargo, el factor de calidad que permite obtener estos resultados tiene el coste de tener que ajustar la adaptación a QSY por kHz.

Dependiendo del rango específico, es necesario alimentar una línea de dos hilos en el nodo de corriente o voltaje y pasar con abrazaderas de un circuito oscilante en serie a uno en paralelo.

Hay muchos circuitos; el diseño más factible es con acoplamiento de autotransformador, pero introduce cierta asimetría. El más simple (Fig. 3) fue publicado por F3LG. La versión con autotransformador (Fig. 4) está representada por F9HJ.

Otra opción, donde la resistencia de salida está determinada por condensadores, se muestra en la Fig. 5.

En todas las bandas KB, Levy es sin duda la mejor antena: es sencilla y funciona en las zonas correctas de ondas cortas, el patrón de emisión es el mismo para todas las bandas. Gracias a su simetría y línea eléctrica de dos hilos, no proporciona TVI.

ALGO SOBRE ANTENAS

Les traigo a su atención información interesante, en mi opinión, sobre antenas y amplificadores de antena, obtenida de diversas fuentes y como resultado de experimentos.

Entonces, ¿sabías que:

El "canal de ondas" con más elementos múltiples descrito en la literatura de radioaficionados es una antena de 34 elementos para el rango de 1296 MHz, propuesta por G8AZM, y la longitud transversal no es tan larga: 2 m

El primer lugar en términos de longitud transversal (¡16 metros!) lo ocupa la antena de 24 elementos (a 144 MHz) del diseño DJ40B, que también es el "más suave" de los "canales de ondas", ya que se puede enrollar. durante el transporte;

La longitud transversal es de unos 10 metros y tiene una versión de 22 elementos de la antena Spindler a 144 MHz. ¡Este diseño no se enrolla!

En antenas de “canal de ondas” con reflectores simples, la dependencia del coeficiente de acción protectora Kzd (es decir, la relación de radiación “hacia adelante/hacia atrás”) del número de directores tiene un carácter oscilante con extremos de aproximadamente -10 dB y -20 dB. . Las antenas con 2,5, 8, etc. tienen el Kzd más alto. directores;

Al ajustar los "canales de onda", son posibles dos opciones: cuando se sintoniza la antena a la ganancia máxima, la ganancia puede disminuir en 10 dB o más, y cuando se sintoniza a la ganancia máxima, la ganancia disminuirá entre 0,5... 1 dB;

En antenas con los llamados el elemento “absorbente” situado detrás del reflector principal a una distancia de 0,18...0,25 longitudes de onda consigue obtener valores de Kzd muy grandes (¡más de 70 dB!), aunque en un sector de radiación bastante estrecho;

Una de las razones del deterioro del patrón de las antenas de HF y VHF pueden ser los fenómenos de resonancia en la estructura de soporte. Se pueden eliminar de diferentes maneras: aislando el elemento principal del travesaño, colocando anillos de ferrita en el travesaño cerca del elemento activo o, más simplemente, pintando el travesaño (¡pero no los elementos!) con pintura que contenga polvo de grafito;

Con un alimentador de suministro largo, puede mejorar el equilibrio de la antena y reducir la interferencia local utilizando dos anillos de ferrita. Uno se instala en el alimentador cerca de los puntos de alimentación de la antena y el otro se instala cerca de la entrada/salida de la antena del dispositivo. En algunos casos complejos, puede ser necesario colocar adicionalmente varios anillos de ferrita a lo largo de todo el alimentador y seleccionar experimentalmente la distancia entre ellos;

Al utilizar una cascada diferencial como amplificador de antena (AA), es posible no solo garantizar el equilibrio de banda ancha de la antena, sino también reducir significativamente las interferencias locales, incl. y de los coches. El m/s K174PS1 funciona bien como TV AU diferencial para MB.

Utilizando algunos ESL m/s digitales serie K500 (K100) en modo lineal, es posible producir un amplificador diferencial con un ancho de banda de hasta 160 ... 180 MHz. La ganancia (inversamente proporcional al ancho de banda) de dicho amplificador alcanza los 40 (!) dB.

Las antenas alimentadas por el extremo, y en particular las antenas de cable largo diseñadas para operación multibanda, a menudo se alimentan mediante líneas sintonizadas (Figura 2-24).

Una antena Zeppelin es un simple vibrador de media onda alimentado por una línea de transmisión de dos hilos sintonizada conectada a su extremo.

Un cable de la línea de transmisión está conectado al vibrador y el otro está aislado de él. La longitud de la línea de transmisión debe ser λ/4 o un múltiplo de λ/4. Si la longitud de la línea de transmisión es 2λ/4; 4λ/4; 6λ/4, etc., es decir, igual a un número par de cuartos de onda, entonces la distribución de corrientes y voltajes en la entrada y salida de la línea de transmisión es la misma. Si la longitud de la línea de transmisión es igual a un número impar de cuartos de onda, es decir, 1λ/4; 3λ/4; 5λ/4, entonces la distribución de corrientes y tensiones en la entrada de la línea es opuesta a la distribución en la salida.

Al final de cualquier vibrador hay un antinodo de voltaje. Si el vibrador se alimenta a través de una línea de longitud 2λ/4, entonces en su extremo inferior también hay un antinodo de voltaje, y se habla de una conexión con la línea por voltaje. Si la línea de transmisión tiene una longitud igual a 1/4λ (3/4λ, 5/4λ, etc.), entonces la relación cambia y, aunque todavía hay un antinodo al final del vibrador, hay un nodo de voltaje en el extremo inferior de la línea (antinodo actual). Cuando una línea de transmisión se conecta a un transmisor en puntos de máxima corriente, se habla de acoplamiento de corriente.

Una antena Zeppelin de media onda, diseñada para una onda de 80 m, puede servir simultáneamente como antena de banda ancha con algunas restricciones, ya que a una onda de 40 m esta antena funciona como una antena Zeppelin de onda, y a una onda de 20, 15 y 10 m, como antena de 2λ, 3λ o 4λ en forma de cable largo con alimentación en el extremo. Si la longitud de la línea de transmisión es de aproximadamente 40 m, es decir, 2λ/4 para 80 m, entonces hay acoplamiento a la línea de transmisión de tensión en todas las bandas. Si la línea de transmisión tiene una longitud de 20 m, lo que corresponde a λ/4 para 80 m, entonces a una frecuencia de 3,5 MHz hay un acoplamiento de corriente, y en los rangos restantes, un acoplamiento de tensión.

Los diagramas de configuración para varios tipos de comunicación se muestran en la Fig. 2-25.

El procedimiento para configurar dichos dispositivos de comunicación de antena se describirá en detalle en el Capítulo. 13.

Antena Zeppelin multibanda

En la figura 1 se muestra una antena diseñada basándose en las consideraciones anteriores. 2-26.

Esta antena para los rangos de 80, 40, 20 y 15 m tiene un acoplamiento de corriente, y en el rango de 10 m - un acoplamiento de voltaje y también se puede fabricar con un vibrador de 20, 42 m de longitud, pero en el rango de 80 m. la antena está alimentada, como se muestra en la Fig. 2-26, no funciona. Solo si el extremo de la línea de transmisión conectada al transmisor está en cortocircuito y la comunicación con la etapa final se realiza a través de un circuito P, entonces en este caso Una antena de este tipo se puede utilizar en una onda de 80 m como la antena en forma de L más simple.

Si la antena alimentada desde el extremo está diseñada para usarse en una sola banda, entonces tiene sentido conectar una sección cerrada de cuarto de onda de una línea de dos cables al extremo del vibrador y alimentarlo en modo de onda viajera, como se muestra en la Fig. 2-27.

Se puede utilizar un trozo de cable plano de cualquier longitud o una línea casera de dos hilos como línea de transmisión que funcione en modo de onda viajera.

Antena doble zepelín

Como ya se mencionó, un vibrador simétrico con alimentación central tiene el patrón polar más simple. Una de estas antenas alimentadas por el centro, utilizada en todas las bandas de onda corta, se conoce como antena zepelín dual (Figura 2-28).

Tabla 2-2. Dimensiones para varias antenas multibanda.

Longitud total del vibrador, m	Longitud de la línea de transmisión configurada, m	Alcance, metros	Tipo de conexión entre la línea y el transmisor
		80	por voltaje
		40	-"-
41,15	12,80	20	-"-
		15	-"-
		10	por corriente
		80	por voltaje
		40	-"-
41,15	23,60	20	-"-
		15	-"-
		10	-"-
		80	por corriente
		40	por voltaje
20,42	12,95	20	-"-
		15	-"-
		10	-"-
		80	por voltaje
		40	por corriente
20,42	19,95	20	por voltaje
		15	por corriente
		10	por voltaje

Para configurar la línea de transmisión y hacerla coincidir con la etapa final del transmisor, se utilizan los circuitos que se muestran en la Fig. 2-25. Sin embargo, lo más utilizado, al igual que para una antena Zeppelin normal, es la conexión de la línea de transmisión con la etapa final del transmisor mediante un circuito P simétrico (Fig. 2-28).

En el caso de utilizar un vibrador simétrico exclusivamente como antena de banda única, la línea eléctrica se adapta mediante un bucle de adaptación de un cuarto de onda. La línea de transmisión adaptada puede tener cualquier longitud, ya que funciona en modo de onda viajera. Debe tenerse en cuenta que si la longitud total del vibrador es igual a al menos 1λ o un número entero λ (antinodo de tensión en el punto de alimentación), entonces se utiliza un trozo cerrado de cuarto de onda, y si la longitud del vibrador es igual a λ/2 o un número impar λ/2, luego use un bucle abierto de cuarto de onda.

Naturalmente, para el emparejamiento se pueden utilizar cualquier tipo de dispositivos de adaptación, siempre que sean fácilmente realizables desde el punto de vista constructivo.

Al describir la antena en forma de L como antena multibanda, se descubrió que un vibrador que funciona en todas las bandas prácticamente puede sintonizarse con precisión para que resuene solo una banda. En todos los demás rangos se debe tener en cuenta una desviación mayor o menor de la longitud de resonancia del vibrador.

Lo anterior es válido no sólo para la antena en forma de L, sino también para todas las antenas posibles de todas las ondas. El factor de acortamiento de la antena depende en gran medida del efecto de borde capacitivo que se produce en los extremos de la antena. Como se puede ver en la Fig. 2-29, si un conductor se excita en los armónicos superiores de su onda resonante, es decir, varias medias ondas encajan a lo largo de su longitud, entonces el efecto de borde capacitivo aparece sólo en sus extremos.

Dado que el efecto de borde capacitivo alarga la longitud eléctrica de la antena, se debe reducir la longitud de la antena. De la Fig. 2-29 está claro que un vibrador, a lo largo de cuya longitud caben varias medias ondas, debe acortarse relativamente menos que un vibrador de media onda, ya que el efecto capacitivo en este caso se produce sólo en los extremos del vibrador.

Como regla general, un radioaficionado novato que comienza a fabricar una antena se siente perdido cuando tiene que elegir entre una variedad de diseños de antena diferentes. Probablemente deberías prestar atención, en primer lugar, a la familia de vibradores de media onda.

Tienen una longitud eléctrica igual a λ/2 e irradian en dirección perpendicular al plano en el que están suspendidos.

Estas antenas simples de media onda son:

• antena con circuito intermedio, antena "Windom" ("americana"),
• Antena Y, vibrador de estante,
• vibrador con cable de alimentación,
• antena de onda completa W3DZZ, antena Zeppelin.

Todas estas antenas son completamente equivalentes en términos de ganancia y se diferencian únicamente en el tipo de fuente de alimentación.

El siguiente grupo de antenas son las antenas en forma de cable largo. Son emisores, a lo largo de los cuales caben varias medias ondas de la frecuencia de funcionamiento. En este caso, los segmentos individuales de media onda se excitan en antifase y, por lo tanto, a medida que aumenta la longitud del conductor, la dirección de la radiación principal se aproxima cada vez más a la dirección de tensión del cable.

Las antenas de cable largo incluyen:

• Antena en forma de cable largo, antena de todas ondas DL7AB,
• antena en forma de V,
• antena rómbica.

El siguiente grupo está formado por antenas de cuadro direccionales, que tienen un patrón de radiación agudo en la dirección perpendicular al plano en el que se encuentran sus elementos. En este caso estamos hablando de vibradores de media onda excitados en fase situados en un plano vertical uno encima del otro.

Las antenas direccionales giratorias tienen aproximadamente la misma ganancia en la dirección de la radiación principal. Tienen la ventaja de que con ellos se pueden establecer conexiones en todas direcciones. Ocupan poco espacio, pero su diseño mecánico es mucho más complejo. La antena direccional giratoria más económica en diseño y al mismo tiempo más efectiva es la antena "doble cuadrado". Al tener solo dos elementos, sus parámetros no son inferiores a los de una antena de "canal de ondas" de cuatro elementos.

Por último, mencionemos los emisores verticales, que son las antenas verticales más sencillas en forma de clavijas. Se diferencian en que requieren muy poco espacio y tienen un patrón de radiación circular. El diseño más famoso y eficaz de este tipo de antenas es la antena Ground Plane (GP), que, cuando se instala correctamente, a pesar de que tiene un patrón de radiación circular, todavía proporciona una pequeña ganancia y un ángulo plano de radiación vertical.

¿Qué antena de onda corta debo elegir?

Se puede recomendar a un radioaficionado novato que construya las antenas a continuación, ya que están destinadas a los fines descritos, lo cual ha sido verificado por la práctica a largo plazo de su uso, y la relación entre los costos de mano de obra y materiales para su fabricación y los resultados obtenidos. es muy bueno.

Un radiador con un patrón de radiación circular y un área mínima utilizable para rangos de 10, 15, 20 metros es una antena Ground Plane.

Una antena de onda completa con una pequeña ganancia en las gamas de onda corta de alta frecuencia y un efecto direccional débilmente expresado: la antena de onda completa W3DZZ.

Un emisor direccional con una huella muy grande y alta ganancia para todas las bandas: antena en forma de V.

Un emisor direccional giratorio con una ganancia muy alta para alcances de 20, 15 y 10 metros: una antena "doble cuadrada".

Una expresión popular de radioaficionados dice: el mejor amplificador de potencia es una antena.

Aquí consideraremos tipos de antenas simples de fabricar, pero bastante efectivas.

Dipolo de media onda

El patrón de radiación en el plano horizontal tiene la forma de un ocho, la radiación máxima (recepción) cae en el plano de la estructura de la antena.

La radiación de los extremos es mínima.

En el plano vertical, el tipo de diagrama de radiación depende de la altura de la suspensión dipolo sobre el suelo. Cuanto más alto esté suspendida la antena, más eficientemente funcionará en largas distancias.

La impedancia de entrada del dipolo es de aproximadamente 75 ohmios y cambia ligeramente con la altura de la suspensión: H es mayor que λ / 2. Si la altura de la suspensión es menor que un cuarto de la longitud de onda, la resistencia de entrada disminuye.

La longitud del dipolo de media onda se calcula mediante la fórmula:

donde L está en metros, f está en kHz.

Cuanto más grueso sea el cable del que está hecha la antena, mayor será su ancho de banda. En la práctica, un diámetro de cable de antena de al menos 4 mm es suficiente y para ello lo más adecuado es un cable de antena o un cable bimetálico.

Antena multibanda W3DZZ

Una forma de utilizar un dipolo multibanda es apagar parte del mismo mediante circuitos resonantes.

Merece especial atención la antena multibanda con línea de transmisión por cable adaptada, diseñada por el radioaficionado W3DZZ. Para los radioaficionados que quieran tener una antena de banda completa, este diseño es, con diferencia, el más sencillo y práctico.

El espacio necesario para colocar la antena es pequeño y se puede obtener una ganancia significativa en los rangos en los que se producen la mayoría de las comunicaciones de larga distancia. Si se respetan las dimensiones especificadas, normalmente no se requieren ajustes adicionales. La alimentación de la antena mediante un cable coaxial en modo de onda viajera también elimina las interferencias en la transmisión de radio (el cable debe estar a una distancia de 6 m perpendicular a la antena).

Los inductores L1 y L2 son iguales. Se pueden enrollar en un marco con un diámetro de 50 mm (cable PEV-2 1,5, el paso de enrollado es de aproximadamente 2,5 mm, el número de vueltas es 20). Antes de conectar el circuito a la antena, el GIR lo verifica y ajusta la longitud o el número de vueltas de devanado L1 y L2 hasta obtener resonancia a una frecuencia de 7050 kHz. Los condensadores C1 y C2 - 60 pF deben diseñarse para tensiones de hasta 3000 V y potencia reactiva de hasta 10 kVA. Teniendo en cuenta que los circuitos de la antena no deben desafinarse cuando cambia la temperatura ambiente, los condensadores deben estar con TKE negativo.

Antena vertical (GP)

La antena vertical es una varilla de un cuarto de onda con contrapesos. Los contrapesos actúan como suelo artificial. La investigación realizada por el radioaficionado suizo HB9OP ha demostrado que con la antena GP es posible lograr una radiación direccional en el plano horizontal cuando se utilizan tres conductores radiales, estirados en un ángulo de 120° entre sí en el plano horizontal e inclinados. en un ángulo de 45°.

Esta antena irradia predominantemente en las direcciones de las bisectrices de los ángulos entre los conductores horizontales y tiene un ángulo de radiación vertical del orden de 6 - 7°. El patrón de radiación de esta antena en el plano horizontal tiene la forma de una hoja de trébol.

El ángulo de radiación vertical óptimo de 6 - 7° se consigue, según el radioaficionado HB9OP, con una altura de antena de 6 metros. El número de conductores radiales en un ángulo de inclinación determinado de 45° afecta la impedancia de entrada de la antena y para la antena especificada oscila entre 50 y 53 ohmios.

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