Frecuencias bajas: Se propaga a lo largo y sobre la superficie terrestre y es usado para comunicación entre puntos situados a distancias medias. También se utilizan para servicios de radiofaros, ayuda a la navegación, aérea y marítima, y otros servicios. Comprenden desde 30 a 300 kilohertz por segundo.
Frecuencias medias: Se propaga sobre la superficie terrestre a distancia relativamente corta durante el día. A la noche su alcance aumenta ayudado por la humedad de la atmósfera.
Se emplea para el servicio normal de radiodifusión servicios aeronáuticos y de radiolocalización. Abarca desde 300 a 3.000 kilohertz por segundo.
Frecuencias elevadas(High frecuency) HF: Se caracteriza por propagarse mediante la reflexión en la ionosfera. Su alcance varía con la hora del día y de la noche, de la estación del año y del estado de las manchas solares.
Su uso está indicado para radiodifusión de onda corta, servicios de estación fija y móvil de larga distancia y en comunicación de radioaficionados. Abarca desde 3.000 a 30.000 KHz (3 a 30 MHz).
Frecuencia muy elevadas (VHF): Su propagación es directa a través de la baja atmósfera, de la antena del transmisor a la antena del receptor. Es muy utilizada para servicios de comunicación a corta distancia, servicios de interés privados, radiodifusión en frecuencia modulada, televisión y comunicación de radioaficionados. Comprende desde 30 a 300 MHz.
Frecuencias ultra elevadas (UHF): Son de propagación directa a través de la baja atmósfera. La distancia cubierta es reducida y se emplea para señales de televisión, radar, sistema de localización y dirección aeronáutica, servicios de tráfico comercial mediante microondas y en comunicación de radioaficionados. Comprenden desde 300 a 3.000 MHz.
Frecuencia super elevadas (SHF): Se propagan en forma directa a través de la baja atmósfera. Su uso está indicado para servicios aeronáuticos y tráfico comercial por microondas. Abarcan desde 3.000 a 30.000 MHz (3 a 30 Gigahertz).
Frecuencias extremadamente elevadas: Son de propagación lineal por onda directa. Se utilizan para servicios de comunicaciones de alta capacidad de transmisión de información en telefonía múltiplex y enlaces de televisión, comunicación vía satélite, estaciones repetidoras, etc. Abarca, desde 30.000 a 300.000 MHz (30 a 300 GHz).
ANTENAS QUE SE PUEDEN CONSTRUIR MUY FÁCIL
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Antena Dipolo para 40 y 80 metros
Esta antena dipolo para las bandas de 40 y 80 metros tiene un buen rendimiento y es sencilla de construir, por ello no debería dar problemas en su construcción. Los dípolos de media onda (y sus múltiplos impares) tienen en el punto de alimentación una impedancia, teórica de 75 ohmios que al ser parecida a la del transmisor (50 ohmios) nos permitirá su alimentación sin problemas sin tener que recurrir a adaptadores de impedancia, en el peor de los casos la R.O.E. debería estar a 1,5.
Si las ramas del dipolo se colocan en "V" invertida formando un angulo de 120 a 90 grados, su impedancia desciende acercándose hasta los 50 ohmios lo que parece ser ideal. No obstante se deforma ligeramente el lóbulo de radiación y al acercarse sus extremos al suelo u obstáculos adyacentes se empeora su rendimiento.
El calculo practico para el dipolo de 40 m. seria, eligiendo como frecuencia central los 7.050 Mhz:
L = 142,5/F L = 142,5/7,050 L = 20,21 m.
Esta será la longitud total del elemento radiante, pero como hay que alimentarlo en el centro, será necesario partirlo en dos, o sea cada rama tendrá:
l = L/2 l = 20,21/2 l = 10,105 m.
La realización practica consistirá colocar 10 metros en cada uno de los brazos y al final de cada uno dejaremos colgando unos 40 cm. de cable, este bigote lo usaremos para el ajuste.
A continuación de la bobina de carga, cada brazo se prolonga con 1,45 metros de cable, más 40 cm para su correspondiente bigote, de tal modo que todo el conjunto resonará en 80 metros
Las dos bobinas de carga se construyen bobinando 36 espiras juntas de hilo barnizado de 1,5 mm de diámetro sobre un tubo de PVC o similar de 75 mm de diámetro y unos 12 cm de longitud. La bobinas y las conexiones deben protegerse (silicona, cinta aislante, etc). para la bobina puede ser una buena solución la protección con tubo termoretráctil.
La separación entre las dos ramas no es critica y puede ser de unos 5 ó 10 cm. Pero generalmente vendrá determinada por el tipo de aislador central que se emplee.
El diámetro del cable a emplear no es critico ya que este solo afecta al ancho de banda, pero en bandas bajas su efecto es totalmente inapreciable, pero si que habrá de tenerse en cuenta la tracción mecánica que tendrá que soportar, para que las dilataciones sean lo menor posibles, 2,5 ó 4 mm2 será adecuado en instalaciones fijas, en portátiles o experimentales será suficiente 1,5 mm2 o incluso menos.
Para mantener las características de la antena dipolo, lo ideal seria alimentarla con cable paralelo de 75 ohmios y un acoplador a la salida del equipo, pero lo habitual es hacerlo con cable coaxial de 50 ohmios y colocarla en "V invertida" y formando los brazos en su unión un ángulo de unos 100 grados. En cualquier caso los primeros metros del cable de bajada deberán descender perpendicularmente a la antena.
En el punto de alimentación es conveniente (pero prescindible) colocar un balum de relación 1:1 porque hay que tener en cuenta que la antena dipolo es simétrica y el cable coaxial asimétrico lo que deformaría el lóbulo de radiación. 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.
A continuación se ajustan los 80 metros, en esta banda y debido a los efectos negativos que produce la inclusión de las bobinas de carga, solo tendremos un ancho de banda de unos 100 Khz para una ROE de 1:1,5 asi que será preciso escoger en que parte de la banda centraremos el ajuste. Un acoplador de antenas puede ayudarnos a cargar perfectamente la antena en todo el ancho de banda.
Es conveniente (no imprescindible) hacer con el mismo cable coaxial dos bobinas de 4 ó 5 espiras de unos 20 ó 30 cm. de diámetro, una arriba, junto al balum o punto de alimentación de la antena y otra abajo junto al equipo.
ANTENA MULTIBANDA DIPOLO PARA VENTANA
La antena windon es sencilla de construir y económica que permite trabajar en las bandas de 10, 20, 40 y 80 metros con un estupendo rendimiento.
Como defectos se pueden mencionar: que es muy directiva en 10 m., que tiene unas dimensiones considerables y que para trabajar bien necesita altura. También debe tenerse en cuenta que puede dar problemas de ITV, aunque esto último casi ha desaparecido ya que actualmente todos los canales de TV estan en UHF.
Para su construcción son necesarios unos cuantos metros de cable de cobre o acero, unos aisladores y un balum de relación 6:1 para adaptar los 300 ohmios de la antena a los 50 ohmios del cable coaxial de bajada. TAGRA vende o vendía unos muy asequibles. En cuanto a su colocación no es demasiado exigente, puede colocarse en horizontal, en "V" invertida o haciendo "eses".
Puede hacerse en dos versiones, la larga (13+27m) que trabaja muy bien en 10. 20, 40 y 80 m. y la corta (7+21 m) para 10, 20 y 40m. que ocupa solo la mitad, aunque es algo más sorda que la larga.
Para poder trabajar la banda de 15 m. en ambas versiones se puede colocar un bigote de 2,25 m. para el brazo corto y 4,50 m. para el brazo largo. Se pueden colocar de forma oblicua o en paralelo a los brazos principales, unos cm. por debajo.
Las dimensiones pueden variar ligeramente, según sea la colocación y la influencia del suelo, pero en cualquier caso es fácil dejarla en resonancia acortandola (o alargandola ligeramente)
Es conveniente (no imprescindible) hacer con el mismo cable coaxial dos bobinas de 4 ó 5 espiras de unos 20 ó 30 cm. de diámetro, una arriba, junto al balum o punto de alimentación de la antena y otra abajo junto al equipo.
DOS DIPOLOS MUY FÁCILES DE BUEN RENDIMIENTO
Esta es una antena acortada (al menos para 3,5 Mhz), que tiene un rendimiento "satisfactorio" en las bandas de 80. 40. 20, 15 y 10 m., y como esta es una cuestión buscada muy a menudo por los radioaficionados ha alcanzado mucha popularidad.
Al no llevar trampas resonantes ni ferritas, la relación entre la longitud física y la longitud de onda aumenta al crecer la frecuencia de utilización. Por esta razón se puede decir que en las frecuencias elevadas presenta cierta ganancia respecto al dipolo convencional.
La antena esta formada por un cable horizontal de 31,10 m. dividido en dos partes exactamente iguales (2x15,55 m.). En el centro se coloca un aislador tipo "huevo" o similar y es donde se conecta la línea de cable paralelo (escalerilla) que si esta al aire debe medir 10,36 m. a cuyo extremo se puede conectar cualquier longitud de cable de 50 ó 75 ohmios para llegar hasta el transmisor que puede estar situado incluso a 30 m. de distancia. Se aconseja el uso de un acoplador para corregir las pequeñas desadaptaciones que se presentaran.
Se puede construir la escalerilla (stub) con dos hilos esmaltados de 1,6 mm de diámetro estirados y mantenidos a una distancia de 30 mm entre centros. Para mantener constante la separación se pueden usar barritas de plexiglas, naylon o cualquier otro material a la que se practicaran 2 taladros de 1,8 mm (para pasar los dos hilos) separados 30 mm.
La escalerilla se puede sustituir por cinta plana de 300 ohmios (de la empleada en TV o similar), pero para ello se tendrá de tener muy en cuenta su coeficiente de velocidad que suele estar comprendido entre 0,70 y 0,85, según sea su calidad de manera que la longitud resultante puede oscilar entre los 9,14 y 9,50 m. Las perdidas con este tipo de bajada aumentaran e irán en función de la calidad.
Se puede describir su funcionamiento de la siguiente manera:
En 3,5 Mhz. hay que considerar que 4 m. (aproximadamente) de la parte superior de la escalerilla sirven para prolongar el dipolo hasta su media onda, a modo de dipolo doblado. El resto de la escalerilla pertenece al sistema de alimentación, de una manera un tanto rara que no llega a perturbar demasiado los 75 ohmios del dipolo y el acoplador se le deja el resto. La antena trabaja en media onda.
En 7 Mhz. unos 5 m. de la escalerilla prolongan el dipolo hasta dos semiondas en fase. Al igual que en al caso anterior el resto de la escalerilla forma parte del sistema de alimentación y en adaptador tendra que corregir las pequeñas desadaptaciones con un funcionamiento satisfactorio. La antena trabaja a dos semiondas en fase.
En 14 Mhz. la parte horizontal tiene una longitud de tres semiondas por lo que la impedancia en el centro será de 75 ohmias. Como la escalerilla tiene exactamente una longitud de media onda, reproduce la misma impedancia en ambos extremos, por lo que la adaptación debe ser casi perfecta siempre que la antena este elevada a más de media onda del suelo. La antena trabaja a tres semiondas.
En 21 Mhz. podemos decir que la parte horizontal trabaja a dos ondas enteras en fase (aunque algo larga) ó en cinco medias ondas si consideramos que se toman prestados unos 2 m. de la escalerilla, el reto de la escalerilla se aproxima ligeramente a una media onda por lo que la adaptación puede ser aceptable. La antena trabaja a cinco semiondas.
Y finalmente en 28 Mhz. la parte horizontal son seis semiondas en fase. La escalerilla al tener una longitud de onda entera reproduce en su extremo inferior la misma impedancia que en el superior (120 ohmios). En este caso la desadaptación es obvia 120/75 = 1,6/1. Con esta desadaptación las perdidas teóricas son de un 10 %. La antena trabaja a seis medias ondas.
El resultado de la antena puede mejorar notablemente colocando un acoplador de antena entre la escalerilla y el coaxial que tenga la salida simétrica en lugar de colocarlo junto al equipo, aunque esto pueda resultar más engorroso pora su manejo. Si no se hace esto, puede ser muy interesante colocar un balúm asimétrico/ simétrico de relación 1:1 entre la escalerilla y el coaxial.
Si no se dispone de espacio suficiente, (unos 32 m.) esta antena nos permite que dejemos colgando hacia abajo de forma más o menos vertical, unos 3m en cada uno de sus extremos. De esta manera el espacio requerido será de unos 26 m. Para ello es conveniente que la antena este situada a 10 ó 12 m. del suelo.
Otra manera de ahorrar algo de espacio es montarla en V invertida, en este caso la impedancia en el punto central tenderá a disminuir, lo cual puede ser beneficioso en el caso de usar coaxial de 52 ohmios.
I si a pesar de ello la antena no cabe siempre se puede usar una G5RV corta, que solo precisará de unos 16 m. de espacio libre.
La firma Bricom comercializa una antena de estas características en la que el radiante mide 31,27 m. y la escalerilla o stub esta realizada con 9.30 m. de cinta de 300 ohmios de bajas perdidas.
Antena G5RV corta
Esta antena tiene la misma disposición física que su hermana mayor, pero sus dimensiones se han acortado a la mitad. Es decir, que esta formada por un cable horizontal de 15,54 m. dividido en dos partes exactamente iguales (2x7,77 m.) y por una escalerilla (stub) de 5,18 m.
Se puede construir la escalerilla (stub) con dos hilos esmaltados de 1,6 mm de diámetro estirados y mantenidos a una distancia de 30 mm entre centros. Para mantener constante la separación se pueden usar barritas de plexiglas, naylon o cualquier otro material a la que se practicaran 2 taladros de 1,8 mm (para pasar los dos hilos) separados 30 mm.
La escalerilla se puede sustituir por cinta plana de 300 ohmios (de la empleada en TV o similar), pero para ello se tendrá de tener muy en cuenta su coeficiente de velocidad que suele estar comprendido entre 0,70 y 0,85, según sea su calidad de manera que la longitud resultante puede oscilar entre los 4,57 y 4,75 m. Las perdidas con este tipo de bajada aumentaran e irán en función de la calidad.
Igual que en el caso anterior, se aconseja el uso de un acoplador de antenas, junto al equipo, para corregir las pequeñas desadaptaciones que se presentaran.
Con estas dimensiones la antena funcionará de manera satisfactoria en 40, 20, 15 y 10 m. y su funcionamiento será el siguiente:
En 7 Mhz. funcionará como un dipolo en media onda, que es el caso de los 3,5 Mhz de su hermana mayor.
En 14 Mhz. funcionará como un dipolo de dos semiondas en fase, caso de los 7 Mhz. de su hernama mayor.
En 21 Mhz. será en conjunto antena más escalerilla (Stub) el que radiara en doble onda, teniendo en su centro una impedancia de unos 90ohmios que puede ser aceptable.
En 28 Mhz. funcionara exactamente en tres semiondas, siendo esta la situación más favorable y en su centro tendremos unos 75 ohmios de impeancia. Es el caso de los 14 Mhz. de su hermana mayor.
En 3,5 Mhz. se dice que la antena puede funcionar de forma mediocre. Para ello hay que juntar la malla y el vivo del cable coaxial en su extremo y conectarlos a la salida del filtro en "Pi" del equipo para que la antena se comporte como una antena Marconi a condición de disponer de una buena toma de tierra. No obstante, yo lo he probado y el resultado ni siquiera llega a mediocre.
La firma Bricom comercializa una antena de estas características en la que el radiante mide 15,64 m. y la escalerilla o stub esta realizada con 4,64 m. de cinta de 300 ohmios de bajas perdidas
Direcionalidad de la antena "CUSHCRAFT MA5B" cuando compré está antena tuve mis dudas de cual era la parte directora en esta dirección puedes ver como funciona y su director de ganancia , espero que se disipasen tus dudas y te sirviese de algo.
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