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Antenas verticales Enfasadas | Radioaficion Ham Radio

Antenas verticales Enfasadas

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Convierta en direccional la señal de su móvil

Un poco de ingenio, otro poco de lectura y algo de cacharreo, pusieron a KC3YB en el buen camino.

Todavia no había llegado al punto de montar en el móvil familiar una antena de VHF con rotor, pero la idea me andaba rondando la cabeza, particularmente en los momentos en que no podía utilizar nuestro repetidor local por culpa de la interferencia de otro situado un par de provincias más allá. De esta forma podría, girando la directiva, anular el otro emisor.

De todas formas no es fácil que ocurriese pronto, pues la XYL ya se había horrorizado ante el simple pensamiento de verme taladrando un pequeño agujero en el techo del coche para colocar una antena convencional, por lo que estoy seguro que montaría un cirio colosal ante la mera idea de sugerirle efectuar un montaje semejante. El problema era a su vez doble, pues para el vehículo de trabajo, la compañía me limita la autorización a antenas que no precisen agujeros, lo que reduce fuertemente mi creatividad. Por mucho tiempo, lo que pude hacer era cerrar el equipo, si no quería oír a mis vecinos del norte.

Un día mientras estaba hojeando el libro Antenna Handbook, me topé con la sección que explica la forma de enfasar antenas verticales en orden a cambiar sus características direccionales. Aunque el artículo trataba de antenas de base para HF, me pareció que el mismo principio podía ser aplicado a antenas móviles en el espectro de VHF. Después de todo, la mitad de los camiones que circulan por nuestras carreteras lucen dos antenas. Aunque hasta entonces yo había pensado que era solamente por ostentación, ¿y si realmente aquello funcionaba?

Algunas preguntas entre los cebeístas me mostraron que algo había en todo ello. La combinación de una apropiada colocación y distancia entre dos antenas verticales enfasadas, o fuera de fase pero obedeciendo a ciertas reglas, podía en efecto dirigir la energía de la RF radiada en cierta dirección.

Y lo que es mejor, el hecho de concentrar la señal tiene el beneficio accesorio de aumentar la ganancia.

Razoné que lo que era posible en las bandas de HF, debería igualmente resultar en VHF, y puesto que en las bajas frecuencias es necesario un sistema de plano de tierra, ¿cuál mejor que el techo de un vehículo? La idea de un apreciable aumento de ganancia y una zona importante de sombra me excitaba y me puse a trabajar inmediatamente.

Convierta en direccional la señal de su móvil

Figura 1. Diagrama esquemático del sistema de antenas enfasadas. El hilo coaxial de 50 ohm procedente de cada antena termina en conectores coaxiales unidos por una sección de una longitud eléctrica de un cuarto de onda. El cable procedente del equipo puede ser de cualquier longitud.

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Figura 2. Instalación de las antenas en un vehículo cualquiera. Las antenas pueden ser de base magnética o interconectadas mecánicamente. Del mismo modo, pueden utilizarse indistintamente antenas con ganancia o simples cuarto de onda.

Decidí en primer lugar que lo que más me interesaba era un lóbulo de propagación en forma de corazón en una dirección, y una recepción nula en la contraria. Este lóbulo nace como resultado de alimentar dos antenas verticales espaciadas 1/4 de onda de separación, con una señal 90° fuera de fase. Aunque esto puede parecer complicado, es muy simple: todo el trabajo lo hace el cable coaxial. Justamente cuesta más a una señal el alcanzar la antena porque este particular trozo de cable es un cuarto de onda más largo (es eléctricamente un cuarto de onda más largo, lo cual no es la misma distancia a la cual las dos antenas se hallan separadas).

El único obstáculo real que tuve que superar era cómo hacer virar el lóbulo de propagación de una dirección a la contraria. La figura 1 muestra mi solución, que fue simplemente conectar el

transceptor a uno de dos puntos de toma de antena, cada uno al final de una sección de coaxial de cuarto de onda. Con ello se obtiene los 90° de diferencia de enfasado. Los cables de conexión a su vez pueden tomarse de la longitud que sea necesaria, siempre que ambos sean de la misma longitud y múltiplos de media onda. Recuérdese que la longitud eléctrica de un cable coaxial es igual a un cierto porcentaje de su longitud física. En otras palabras, un cable RG-8X, que tiene un factor de velocidad de 0,75, debe tener solamente las tres cuartas partes del largo que cabría esperar usando la fórmula para encontrar la longitud de un hilo de antena. Para 146 MHz media onda del mismo cable son 2,4 pies (73,15 cm) por lo que las longitudes a utilizar deberán ser de 9,6 pies (292,6 cm), 12 pies (365,75 cm) y así sucesivamente. La sección central deberá tener 1,2 pies (36,57 cm). Téngase siempre en cuenta que diferentes cables tienen diferentes factores de velocidad.

En orden a facilitar el paso de un lóbulo de propagación a otro, monté dos conectores de coaxial en un panel metálico y empalmé los cables directamente a ellos haciendo las conexiones cortas y limpias, y asegurándome de que el conjunto estaba bien comunicado a tierra. Un método alternativo puede ser usar un par de conectores para coaxial tipo pasamuros, que son algo así como un conector cilindrico con tuerca. Conecté una "T" a cada uno y usé PL-259 para conectar el todo en conjunto. Esto es significativamente más caro, más complicado, y con más pérdidas, aunque no bastante para preocupar en cualquier caso.

Puesto en servicio este sistema de antenas, valió la pena el pequeño esfuerzo requerido. El área de máxima ganancia es bastante ancho. En mis viajes hacia o del trabajo estoy alternativamente de espaldas o cara al repetidor, y las desviaciones que el trazado del camino imponen, no tienen un efecto apreciable. Por otro lado, la anulación de la señal no deseada es efectiva, y elimina totalmente el QRM del otro repetidor que anteriormente me molestaba bastante.

No he experimentado con este esquema más que la banda de dos metros, pero la lógica me dice que tiene que ser efectivo en otras bandas.

El único problema en bandas bajas puede ser la distancia necesaria para espaciar debidamente las antenas.

Estoy completamente satisfecho con el sistema de antenas enfasadas, y gran parte de mi satisfacción es el haber construido sin gran desembolso, algo verdaderamente útil y que no me hubiera sido fácil de adquirir. Para mí es uno de los puntos más excitantes de este hobby.

Nota del traductor. Este sistema de antenas enfasadas puede ser de utilidad entre otros a quienes viajan regularmente por las mismas rutas en ambos sentidos. Nos consta que en algunos puntos de España se producen interferencias de señal, como por ejemplo, el R-3 de Ibiza con su homólogo catalán y el R-5 de Alcoy con el situado en Montserrat (Barcelona). Colegas hay que transitan frecuentemente la N-340 y la E-15 (A-7) que pueden probar este sistema que no es ni muy caro, ni muy difícil el cacharreo imprescindible para conseguirlo.

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Figura 3. Vista del panel frontal de la unidad de antenas enfasadas. El lóbulo dírec-cional se selecciona moviendo la conexión coaxial de una toma a la otra.

John R. Somers* KC3YB - CQ Radio Amateur

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