Acaba de ponerse a la venta una antena totalmente desarrollada en España, concretamente en Barcelona, que vale la pena comentar, pues puede ser una antena muy adecuada para comenzar a trabajar en bandas dooamétricas.
El dipolo de media onda es la antena fundamental de la radio, aunque no es la primera antena que se utilizó.
Marconi utilizó en principio antenas verticales del tipo con toma de tierra y ya descubrió la resonancia en l/4, pero el dipolo de media onda se deriva más bien de los experimentos de Hertz, el demostrador de la existencia de las ondas hercianas o de radio.
¿Por qué tenemos que cortar la antena a unas determinadas medidas que equivalen a media longitud de onda? Pues porque precisamente esta medida produce el fenómeno que llamamos resonancia de una antena.
La resonancia de una antena tiene el mérito de producir un máximo de corriente y tensión en la antena y de ofrecer una carga resistiva a la potencia que llega por el cable de bajada (o subida) a la antena. Veamos, en primer lugar, por qué se produce.
Llamemos l a la longitud de onda de la emisión que pretendemos emitir.
La antena tiene una longitud AD de l/2, con dos ramas AB y CD de l/4. La línea de bajada (o subida) está conectada al centro del dipolo B y C (fig. 1).
Supongamos que llega una onda alterna (procedente del transmisor) a estos bornes y que llega Negativo a B y Positivo a C.
La tensión negativa es de repulsión y de empuje de los electrones. Los aprieta o comprime, a pesar de que se repelen entre sí por su carga del mismo signo o negativa.
La tensión positiva es de aspiración u absorción de electrones, pues los atrae al ser de signo opuesto a su carga eléctrica.
El empuje Negativo llegado a B se propagará por la rama AB, pero en dirección BA, a la velocidad de la luz, o sea a 300.000.000 metros por segundo.
Cuando llegue al extremo A, se le acaba el conductor y los electrones comprimidos, al no poder salir del cable pues el aire es aislante. rebotan como en una pared y vuelven de A hacia B.
Figura 1.
Al llegar a B rebotados, esta onda de empuje de tensión negativa ha recorrido dos veces el mismo tramo de l/4: una de ida BA y otra de vuelta AB. Por consiguiente ha recorrido l/2.
Cualquier onda de radio necesita 1/2 ciclo para recorrer l/2, así pues, el tiempo que ha transcurrido equivale a 1/2 ciclo. En ese tiempo la tensión del transmisor que llega a BC ha cambiado de polaridad y ahora es Positivo en B y Negativo en C. Es decir, los electrones que llegan rebotados de A hacia B, ahora encuentran una aspiración en B que precisamente refuerza su movimiento. Es decir, gracias a la longitud de la rama AB de l/4 , las ondas de repulsión y aspiración se mueven de punta a punta del dipolo en sincronismo con la frecuencia de la emisión que llega por la línea del transmisor.
Si la antena es más larga de l/2, en B y C habrá movimiento de electrones (corrientes) retrasados en relación a los cambios de polaridad de la línea de alimentación. Por consiguiente, la antena se comportará como una bobina presentando una reactancia inductiva
Si la antena es más corta de l/2, en el centro habrá movimiento de electrones o corrientes adelantadas que llegarán anticipadas en relación a las tensiones que llegan por la línea. Se comportará como un condensador con reactancia capacitiva.
Si la antena está en resonancia porque su longitud es la correcta, las corrientes son sincrónicas con las tensiones que llegan por la línea. Es decir, se comporta como una resistencia pura, sin reactancias de ningún tipo. Y eso se produce en cualquier punto de la antena. Cualquier punto de la antena se comporta como una resistencia, más elevada hacia las puntas y más reducida en el centro, donde vale 72 ohmios, si la antena está situada en el espacio libre.
¿Qué pasa si la antena no es resonante a la frecuencia que queremos emitir? la impedancia en el punto central ya no se comporta como una resistencia de 72 ohmios, sino que ha aumentado. Se le ha sumado una componente de reactancia inductiva o resistiva, según sea larga o corta.
Una consecuencia adicional es que el cable coaxial ya no encuentra la impedancia resistiva para la que está diseñado y se produce lo que llamamos una desadaptación de impedancias o sea una discontinuidad en la línea de transmisión. Parte de la energía es devuelta hacia atrás al transmisor como energía reactiva.
Hay dos energías ahora en el cable: la que va del transmisor hacia la antena y la que vuelve de la antena al transmisor (figura 2). Estas dos energías montan lo que llamamos onda estacionaria: hay zonas del coaxial en las que se suman las tensiones y zonas en las que se restan.
¿Qué hace la gente para resolver este problema? Normalmente coloca un acoplador o transmatch a la salida del transmisor, después del medidor de ondas estacionarias.
El resultado es que se consigue hacer resonar el sistema ANTENA-COAXIALACOPLADOR a la frecuencia de transmisión.
Pero en la antena todo sigue igual. Sigue sin ser resonante y sigue actuando de la misma forma. Lo único que se ha conseguido es engañar al transmisor y enseñarle una carga de 50 ohmios.
Figura 2.
Figura 3.
La corriente máxima no se produce ahora en el centro de la antena, sino dentro de algún punto del coaxial, por lo que la radiación máxima ahora se produce en un lugar no deseado para conseguir la mejor radiación hacia el espacio.
Pero la onda estacionaria sigue tan campante en el mismo sitio: entre el acoplador y la antena (figura 3).
Veamos ahora cómo resuelve la compañía eléctrica el problema de la energía reactiva. Los motores y fluorescentes se comportan como antenas demasiado largas y presentan corrientes inductivas a las líneas de energía de la compañía. Esta energía reactiva circula por las líneas y aumenta las pérdidas en las líneas largas de transporte de la electricidad.
La compañía exige que se instalen condensadores de compensación en las fábricas de los consumidores. La compañía podría instalarlos en la central eléctrica, para que no circulen por el generador eléctrico (transmisor), pero con muy buena lógica, no quiere que le circulen tampoco por las líneas, pues así reduce las pérdidas de transporte. Por onsiguiente instala los condensadores en B en lugar de en A (figura 4).
Nosotros tendríamos que instalar los compensadores (acópladór de antena) en la antena y no en el transmisor. Así conseguiríamos que, por la linea coaxial, no circulara ninguna corriente reactiva hacia el transmisor y que las corrientes máximas de resonancia sé consiguieran en la misma ántená.
Bien, eso es un poco difícil, pues tendríamos que ir a la antena a ajustarla cada vez que cambiáramos la frecuencia, o bien necesitaríamos un control remoto para hacerlo. Parece difícil de conseguir fácilmente.
Pues ahora ya tenemos la antena Telget que es un dipolo con sintonizador serie incorporado interiormente, de forma que siempre consigue volver a resonancia la antena, cualquiera que sea la frecuencia de trabajo, desde 7 a 30 MHz.
Por medio de un simple mando con tres cables, se comanda el ajuste de la antena, mirando en el medidor de ondas estacionarias hasta que desaparezca la energía reflejada. En ese momento podemos garantizar que la antena está resonando a la frecuencia de nuestro transmisor y ofreciendo una resistencia pura de 52 ohmios al cable coaxial.
También se puede ajustar a oído en recepción, escuchando el ruido de fondo captado por la antena o una señal determinada. Se mueve el mando, que es un interruptor con tres posiciones, hacia arriba y hacia abajo y, en menos de 15 segundos, se escucha un púnto en el qüe el ruido o la señal sube.
Es más fácil hacerlo buscando el máximo del ruido de fondo captado por la antena, pues éste es más constante que una señal de una emisora que puede llegar con fading o desvanecimiento.
Para realizar el ajuste en transmisión hay que utilizar la potencia mínima suficiente para que marque el medidor de estacionarias, pues si le ponemos la máxima potencia sin un ajuste previo, el transmisor protestará. Esto no importa mucho, pues ahora todos los transmisores transistorizados van protegidos, y disminuyen potencia si encuentran una ROE elevada.
La ventaja de obtener la resonancia en cualquier frecuencia es evidente.
Figura 4.
Ahora podemos tener en una sola antena todas las bandas nuevas concedidas por la WARC sin ningún ajuste complicado. Los 40, 20, 15 y 10 metros de siempre, más los 30, 17 y 13 metros.
Para el escucha de estaciones de onda corta, la antena Telget puede ser muy importante. Tendrá una antena con unas dimensiones eléctricas siempre óptimas para la banda que desea recibir, en lugar de tener que conformarse con lo que recibe un dipolo de 40 en los 31 metros o en los 25 metros.
Por otra parte, el dipolo es lo suficientemente ligero para poder colocarlo a una altura bastante adecuada con simplemente un mástil telescópico, pues sólo pesa unos 8 kilos.
El tema que ahora vamos a tratar someramente es el problema de las posibles pérdidas en la bobina que lleva incoporada la antena.
En general he podido comprobar que las pérdidas en las bobinas se mantienen muy cerca de un valor de 1 ohmio en cada una de ellas. Si la antena tiene una pobina por rama, podemos estimar las pérdidas en unos 2 ohmios.
Si tenemos en cuenta que la resistencia de radiación de la antena Telget es igual a 52 ohmios, veremos que la antena tiene unas pérdidas despreciables en 20, 17, 15, 13 y 10 metros. Donde pueden ser más apreciables es en la banda de 40 metros.
La longitud teórica de una antena de 40 metros de media onda sería de 20 metros. Vemos que la Telget tiene solamente 8 metros de longitud física. Para estas dimensiones, la resistencia de radiación baja a unos 20 ohmios.
La energía que llega a la antena se distribuye entre dos resistencias en serie: 20 y 2 ohmios.
La proporción de pérdidas es directamente proporcional al valor de la relación entre resistencias, es decir, alrededor de un 10 %.
En transmisión, este 1O % equivale a una pérdida de potencia de 1 dB, por lo que ahora pondremos una señal que tendrá un decibelio menos en el S-meter del receptor. El decibelio es una quinta o sexta parte de una unidad S de un medidor de la fuerza de señal captada bien calibrado. Por consiguiente, podemos considerar las pérdidas como casi despreciables en 40 m.
En las demás frecuencias, la antena Telget tiene una longitud física igual o mayor de la necesaria para la resonancia, por lo que la resistencia de radiación aumenta y la proporción de resistencia de pérdidas a resistencia de radiación disminuye aún más.
En cuanto a la recepción, las pérdidas en la antena no tienen significado. Quiero decir con esto que las pérdidas afectan simultánmente a la señal recibida y al ruido, por lo que ámbos sufren la misma disminución.
Brazo lateral de la antena Telget que contiene en su interior la sintonía serie continua.
Es decir, la calidad de la recepción no varía pues la relación señal/ruido se mantiene en recepción, independientémente de la eficiencia de la antena, pues disminuyen a la vez el ruido y la señal.
Esto último se aplica solamente a bandas decamétricas, en las que el ruido más importante es el exterior a la antena, no así en VHF, pues en estas frecuencias más altas el ruido del sistema receptor es más importante que el exterior.
La altura es muy importante para una antena horizontal. Podríamós decir que es definiiva para conseguir un ángulo de radiación bajo. Los ángulos bajos de radiación son los que permiten trabajar las estaciones más lejanas, púes al ser más distantes, entran con ángulos más bajos.
Si la antena está colocada relativamente baja, trébajará perfectamente los ángulos altos, por donde entran las estaciones próximas, en nuestro caso, las europeas.
¿Cuál es la altura recomendada para una antena dipolo horizontal? Como mínimo a l/2 de altura en la frecuencia más baja que pueda trabajar.
Si la antena Telget puede trabajar en 40 metros, deberíamos colocarla cómo mínimo a una altura de 20 metros sobre el suelo más inmediatamente debajo de ellla. Esto es un poco difícil, pues lo máximo que se puede conseguir con un poste telescópico es alrededor de unos 10 metros, pero esta altura ya es suficiente para un trabajo medianamente bueno en 20 metros.
Una altura superior a ésta exigiría una torreta, con el consiguiente encarecimiento, aunque puede servirnos más tarde para una antena directiva.
El tema de la altura es tan importate que será merecedor de todo un artículo especialmente dedicado al angulo de radiación.
Lo que me queda por destacar de este tipo de antena es que al no tener trampas resonantes a frecuencias armónicas, como las tribandas con trampas, no favorece la emisión de armónicos, sino que ayuda a atenuar su emisión, pues su circuito de resonacia los atenúa también. Una buena ayuda para los que sufren de esta cruel enfermedad llarmada ITV.
Bienvenida pues la anterna Telget a la que deseamos mucho éxito comercial.
73, Luis, EA3OG
