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Antena de Aro para Recepcion de 80 y 40 metros | Radioaficion Ham Radio

Antena de Aro para Recepcion de 80 y 40 metros

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ANTENA DE ARO RECEPCION BANDAS 80 Y 40 METROS

Joan Borniquel Ignacio, EA3-EIS, 31-03-08. Sant Cugat del Vallés (Barcelona) ea3eis_hotmail.com

INTRODUCCION

Una actividad importante y deseable del ámbito humano, es el llegar a escuchar con cierta comodidad y esto no excluye el mundo de la radioafición, cuantas veces intentamos recibir y poder entender a nuestros corresponsales en las bandas y modos de transmisión actuales soportando al mismo tiempo, el ruido de toda clase y las posibles interferencias léase QRN y QRM.

También hay que añadir al listado de quejas, los avances tecnológicos de carácter domestico que en algunos casos, conllevan una serie de inconvenientes los cuales, se pueden traducir en interferencias locales dentro del espectro radioeléctrico que acaban, en ruido muy molesto en todas las bandas de HF, mayoritariamente en las de frecuencia más baja.

Para tratar de minimizar toda esta problemática, además de poder contar con algunas prestaciones que ya incorporan los equipos comerciales actuales en materia de eliminación de ruidos e interferencias, hoy se presenta una antena que es exclusivamente para recepción en bandas bajas, puede tener forma circular o rectangular y está totalmente blindada electrostáticamente, en definitiva es una antena magnética sintonizable por resonancia L-C, bidireccional y activa solamente a los campos magnéticos, su comportamiento en las bandas de 80 y 40 metros ante el ruido e interferencias, es bueno con lo cual se puede decir, que este tipo de antena puede ser de interés en las situaciones extremas ya comentadas.

CARACTERISTICAS

Las características más destacables de esta antena de aro para recepción en las bandas de 80 y 40 metros, son las que se indican a continuación:

  • Bandas de trabajo : 80 y 40 metros.
  • Medidas de la antena : 3 metros de perímetro.
  • Tipo de conductor : cable coaxial, 75 Ohms, (II blindaje).
  • Formato de la antena : circular o rectangular.
  • Tipo de sintonía : manual por capacidad variable
  • Capacidad máxima : 630 pF.
  • Inductancia del aro : 4 uH..
  • Acoplamiento : Por transformador adaptador 32:1
  • Impedancia : 50 Ohms.
  • Atenuación lat-extremo : 30 dB.

DESCRIPCION

Esta antena magnética, consiste básicamente en una sola espira de cable de 75 Ohms de doble blindaje utilizado en antenas para TDT o Satélite, su longitud es de 3 metros y el formato puede ser circular o rectangular, en esta segunda versión la eficiencia de la antena es algo menor. De manera general en este tipo de antenas, el perímetro máximo del aro en función de la frecuencia más alta, no puede ser mayor de 1\4 de onda.

No obstante en este tipo de antena, al utilizar el conductor interior del cable coaxial como elemento inductivo del circuito paralelo L-C, existe otro condicionante cual es, la capacidad distribuida entre el cable central y la malla del cable coaxial la cual, hay que sumarla a la capacidad del condensador de sintonía. Ver tabla de cables coaxiales y su capacidad distribuida por unidad de longitud.

Cable coaxial

Impedancia

Capacidad/metro

RG-142

50 Ohms

100 pF

RG-58

50 ••

100 ••

RG-59

75 ••

070 ••

Sat Cabel

75 ••

050 ••

KF114

75 ••

050 ••

En el trabajo realizado por el autor, se ha utilizado cable RG-59 de 75 Ohms, yo he preferido utilizar cable de TDT de doble blindaje de 75 Ohms y 6 m/m de diámetro por razones de: menor capacidad, menos peso y por la facilidad de montar los conectores tipo "F" en los extremos del mismo. Este tipo de cable de tres metros de longitud, con una capacidad distribuida total de 150 pF sumada a una capacidad variable máxima de 200 a 300 pF, permite sintonizar de manera cómoda la banda de 40 metros y para la banda de 80 metros, se añade otra capacidad fija de 330 pF tipo poliéster, mediante un conmutador tipo deslizante accionado manualmente.

De origen el acoplamiento entre la antena (1,8 MHz) y el receptor, se hace directamente a través del cable coaxial de línea, opcionalmente se habla de un posible preamplificador intercalado, no obstante en mi caso he preferido adaptar las impedancias del aro que es bastante alta en la situación de resonancia, con respecto a la línea de transmisión de 50 Ohms, mediante transformador toroidal de banda ancha relación 32:1 con lo cual, el comportamiento de la sintonía es más agudo, particularidad destacable de esta antena al poder ejercer de filtro paso de banda o preselector.

Hasta aquí la descripción de esta antena que es muy simple y de resultados buenos en lo que concierne a relación señal ruido. Para esquema eléctrico, ver la Figura N°1.


ANTENA DE ARO RECEPCION BANDAS 80 Y 40 METROS

CONSTRUCCION

La construcción de esta antena es bastante fácil, en principio se puede pensar en una versión del aro soportado sobre un listón de madera o tubo de PVC y el conjunto de antena, acoplado con una línea coaxial de 50 Ohms hasta el receptor y la otra versión seria, el mismo aro autosoportado y acoplado al receptor directamente por un conector doble BNC macho.

La primera versión de esta antena, consiste en un tubo de PVC tipo Fergondur de 22 m/m de diámetro sobre el cual, se han fijado mediante tornillos autorroscantes, en la parte superior el aro o cable coaxial pasado por el interior de un trozo de tubo (20 cm) del mismo material fijado en cruz al soporte vertical con una abrazadera y en la parte inferior de dicho soporte o tubo, la caja de sintonía y acoplamiento.

El cable coaxial utilizado, es el KF114 de 75 Ohms de doble blindaje cobreado con una longitud de tres metros, la forma aproximada que toma una vez montado es circular, en los extremos se han insertado conectores macho tipo "F" para facilitar el montaje o desmontaje de la antena. La malla que hace solamente de blindaje electrostático del aro, no ha de tener ninguna influencia inductiva sobre este y para ello, se aísla de su conexión a masa uno de los dos extremos del aro, montando una de las dos bases conectoras "F" sobre una plaqueta de policarbonato o plexiglás con lo cual, se consigue el efecto de jaula de Faraday así como, una mayor consistencia mecánica.

El condensador variable de sintonía con dieléctrico de aire de 300 pF asociado al aro, forman el circuito paralelo L-C, este puede ser accionado de forma manual directamente o preferiblemente por un reductor intermediario relación 3:1 mediante mando exterior con lo cual, se consigue una sintonía más cómoda y permitiendo, un margen sobrado de sintonía en las bandas de 40 y 80 Metros, para esta última banda, es necesario añadir una capacidad de 330 pF mediante un conmutador deslizante dispuesto en la parte frontal de la caja.

El acoplamiento de la antena a la baja impedancia de la línea o entrada al receptor de 50 Ohms, se consigue por un transformador adaptador de banda ancha relación 32:1 consistente, en un bobinado primario de 32 espiras de hilo esmaltado de 0,4 m/m de diámetro y el secundario de una sola espira de 0,8 m/m de diámetro, ambos sobre un núcleo toroidal de ferrita FT50-43 (u de 850), la conexión del primario es sobre el punto activo del aro y masa y en cuanto al secundario de una espira, sobre la conexión central del conector BNC de salida y la masa también.

Todo el conjunto de sintonía y acoplamiento, queda ubicado en una caja metálica de Aluminio de dimensiones adecuadas para asegurar la condición de blindaje electrostático. Hasta aquí, la primera versión de esta antena de aro para 80 y 40 metros.

En la segunda antena, los principios descriptivos son todos exactamente los mismos, pero la construcción es mucho más simple al no incorporar el soporte del aro de PVC y al no incluir reductor de velocidad en el condensador de sintonía de 200 pF de tamaño más pequeño con lo cual, el dimensionado de la caja puede ser menor. En resumen el aro L, se soporta por los mismos conectores y por efecto de la gravedad toma una forma circular alargada, esta seria una versión adecuada para complementar y acoplar directamente, a la entrada de antena de receptores pequeños portátiles tipo escaner todo modo (VR500 Yaesu). También una vez desmontada y recogida la antena para su transporte, ocupa muy poco espacio. Ver detalles de construcción externa y operatividad de la antena, en las Figuras: N°2 y N°3.

ANTENA DE ARO RECEPCION BANDAS 80 Y 40 METROS

Figura N°2: Antena de aro recepción bandas de 80 y 40 metros.

En esta foto, aparece la antena sin el soporte de PVC del aro de sintonía y sobre el cual, ya se ha hecho mención en este reportaje, obsérvese que dicho aro toma una forma circular alargada, al quedar sujeto por los propios conectores F y estar situado todo el conjunto antena-receptor, sobre una mesa no metálica.

El receptor en este caso, es un escáner VR500 de Yaesu todo modo el cual, si no fuera por este tipo de antena, la recepción en las bandas de radioaficionado de 80 y 40 metros en el modo LSB, resultaría muy deficiente. Téngase presente, que esta antena conectada a la entrada de este tipo de receptores escáner, además de ejercer de elemento de captación eliminando el ruido QRN en buena medida por su condición magnética, también actúa como filtro paso de banda lo cual, contribuye a mejorar la respuesta del receptor, ante las señales fuertes no deseadas, que pueden estar presentes de forma adyacente sobre el punto de sintonía. Cave resaltar que esta antena una vez desmontada para el transporte, ocupa muy poco espacio lo cual, no deja de ser otra ventaja añadida.


ANTENA DE ARO RECEPCION BANDAS 80 Y 40 METROS

Figura N°3: Antena de aro recepción bandas de 80 y 40 metros.

En esta foto, aparece un detalle exterior de la caja de sintonía. En la parte superior, el mando de accionamiento del condensador variable de sintonía de 200 ó 300 pF sin reductor, más abajo los conectores F macho y hembra del aro de sintonía L, el de la derecha queda aislado de masa, mediante un soporte intermediario de policarbonato.

En el frontal de la caja, el conmutador deslizante mediante el cual, se añade una capacidad de 330 pF en paralelo con el condensador variable, permitiendo sintonizar la banda de 80 metros. El gancho metálico que se aprecia en la foto, puede actuar de colgador de la antena solo en caso necesario, utilizando un cable coaxial de 50 Ohms lo más corto posible, entre el receptor y la antena. Siempre es preferible el acoplamiento directo según se ve en la foto y en este caso, las perdidas de señal por capacidad distribuida son mínimas, hay que considerar que la adaptación de impedancias entre la antena y el receptor no es óptima en extremo.

COMENTARIOS FINALES

Como comentarios finales solo me queda decir, que en las pruebas efectuadas con ambas antenas, han demostrado su direccionalidad con dos máximos opuestos en el plano longitudinal del aro y sus dos nulos opuestos también con respecto a los laterales del mismo. Al recibir con esta antena ya sea con un receptor fijo o portátil y en las bandas de 80 o 40 Metros, disminuyen el ruido local y las interferencias, hay que insistir que es por la naturaleza magnética de la antena y por su posible orientación a voluntad, cualidad esta última muy importante.

Con este tipo de antena, no es necesario atenuar el receptor para evitar la sobrecarga de la circuiteria frontal, al ser una antena cuya ganancia está por debajo de una antena convencional (dipolo) pero en cambio, la relación señal ruido que presenta es mejor. Se ha podido comprobar, que no influye de manera apreciable en la señal resultante, la longitud (5 Metros) del cable de línea coaxial de 50 Ohms entre la antena y el receptor. Si se dispone de el, puede utilizarse como capacidad variable, un condensador de 410 pF de receptor antiguo, añadiendo un condensador fijo de 220 pF para la banda de 80 metros. En el transformador T1 se puede utilizar con éxito, un núcleo toroidal de ferrita FT 50-61 con una permeabilidad de 125, no son recomendables los toroides con una permeabilidad superior a 850 por ejemplo, de 2000 o 5000, dada su influencia sobre el Q o factor de mérito del circuito L-C consecuencia de lo cual, tendríamos un aplanamiento importante en el punto de resonancia por sobreacoplamiento al sintonizar la antena.

No quiero terminar, sin manifestar mi reconocimiento hacia los autores y editores que con sus artículos de los cuales hago mención, me han permitido llevar a término esta experiencia sobre antenas magnéticas de recepción. Saludos de Joan, EA3-EIS.

BIBLIOGRAFIA

The ARRL Handbook 1994 "Loop Antennas ", 38-1.

Jean De Maw, W1CKK "A Receiving Loop for 1,8 MHz", The ARRL Antenna Book 5-19.

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