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ADAPTADOR DE ANTENAS DE HF PARA AUTOMÓVIL | Radioaficion Ham Radio

ADAPTADOR DE ANTENAS DE HF PARA AUTOMÓVIL

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ADAPTADOR DE ANTENAS DE HF PARA AUTOMÓVIL

Para operación en las bandas de HF en automóvil, existen numerosas antenas reducidas de un tamaño normalmente no superior a 2-2,5 metros de largo, consistentes en una bobina de carga arrollada sobre un núcleo de fibra de vidrio, y un látigo superior de acero inoxidable de un metro de largo o mayor (la bobina de carga puede estar situada a media altura de la antena, en una posición intermedia, o puede ser incluso un hilo arrollado en hélice desde la base de la antena). El látigo superior puede introducirse más o menos en el cuerpo de la bobina, para así regular la altura de la antena y con ello su sintonía.

Normalmente son antenas monobanda, aunque hay versiones comerciales donde la bobina tiene varias tomas intermedias a la vista que se pueden puentear entre sí con un hilo conductor terminado en dos pinzas de cocodrilo en sus extremos, con lo cual se puede buscar la sintonía de la antena en distintas bandas de radioaficionado realizando la conexión adecuada entre tomas intermedias de la bobina de carga con este hilo de puente.

Estas antenas se suelen montar en el vehículo sobre un arnés adecuado, siendo las ubicaciones más usuales el vierteaguas del techo, en el parachoques posterior o en la tapa del maletero del vehículo. En este arnés, si es posible, la malla del extremo del cable coaxial de alimentación queda conectado eléctricamente a la masa del vehículo (si la pintura en el punto de montaje no lo impide).

Al ser antenas cortas comparadas con la longitud de onda de operación de la antena, son antenas con una reactancia capacitativa, por ello se añade la bobina de carga, lo que añade una reactancia inductiva que cancela la inductancia capacitativa de la antena, haciéndola resonante a la frecuencia de operación.

Pero se observa que, incluso bien sintonizada la antena a la frecuencia de operación, el rendimiento de ésta es bajo, y la ROE no se consigue bajar por debajo de un cierto valor, y este efecto es tanto más acusado cuanto menor es la frecuencia (mayor la longitud de onda). Ello afecta tanto a la transmisión (el equipo no entrega la máxima potencia), como en recepción (la antena es un poco sorda).

Ello se debe a que la impedancia en el punto de conexión de la antena está bastante por debajo de los 50 ohmios típicos del cable coaxial y del transmisor (las antenas cortas son antenas de baja impedancia), por lo que hay una desadaptación de impedancias entre la antena y el cable coaxial, lo que implica la existencia de ROE, que puede ser incluso un tanto alta aunque la antena esté correctamente sintonizada a la frecuencia de operación.

Además el plano de tierra de la antena es pequeño, ya que el tamaño del chásis metálico del automóvil es pequeño comparado con la longitud de onda de operación, sobre todo a las longitudes de onda más largas (40, 80 y 160 metros).

Todos estos factores afectan al rendimiento de la antena, incluso aunque esté bien ajustada a la frecuencia de operación.

La mejora del rendimiento de la antena se consigue introduciendo una carga en la base de la antena entre el punto de alimentación de ésta y la masa metálica del automóvil (a través del arnés que soporta la antena), poniendo en paralelo con la antena en este punto un condensador o una bobina de valor adecuado. Estas cargas permiten corregir la impedancia del punto de alimentación de la antena y aproximarlo más a los 50 ohmios que espera ver el transmisor, con lo cual la ROE de la antena baja a valores muy bajos.

Algunos radioaficionados lo saben y realizan sus propias bobinas o disponen de un juego de condensadores para conectar en paralelo en el punto de alimentación de la antena, eligiendo el más adecuado según la antena empleada y banda de trabajo.

En su lugar se puede realizar un adaptador que permita ser intercalado entre el cable coaxial y la antena en el punto de alimentación de ésta (también funcionará si es ubicado a la salida del transmisor, aunque es menos recomendable), y que permita introducir mediante un conmutador rotatorio de 12 posiciones diversos valores de capacidad conectadas a masa, o seleccionar las tomas intermedias de una bobina cuyo extremo está conectado a masa. Ello permite seleccionar el valor de la carga de corrección aplicada en la base de la antena para corregir la impedancia del punto de alimentación, siendo utilizable desde la banda de 160 m a la de 10 m.

La versión capacitativa de este adaptador constaría de un conmutador rotatorio de tipo fenólico (con buenos contactos) de 12 posiciones, con el común conectado al conductor central del coaxial, y cuyos contactos están conectados a condensadores cerámicos conectados al chasis de la caja metálica que aloja el adaptador (chasis que queda conectado a masa del automóvil a través de la malla del coaxial). La caja dispondrá de dos conectores PL, uno para la conexión del cable coaxial de alimentación hacia el equipo de radio, y el otro para la conexión hacia la antena.

ADAPTADOR DE ANTENAS DE HF PARA AUTOMÓVIL

Los valores recomendados para los condensadores serán los siguientes:

	 Posición  C (pF)
	--------  ------
	1      ninguno
	2        30
	3        62
	4       120
	5       180
	6       240
	7       350
	8       470
	9       750
	10      1000
	11      1500
	12      2000
	

Los condensadores serán cerámicos y de 400 V como mínimo. Si no se dispone de alguno de los valores anteriores, se pueden disponer dos en paralelo de manera que la suma de sus capacidades sea igual o muy próxima al valor indicado. Obsérvese que una de las posiciones está libre (sin condensador).

En la versión inductiva del adaptador, se puede realizar la bobina con hilo de 1-1,5 mm de diámetro, arrollando unas 12 espiras en un toro de ferrita de material apropiado para frecuencias de HF, de 7,0 cm de diámetro externo, 3,5 cm de diámetro interno, y 1-1,5 cm de grosor. Las espiras se dispondrán espaciadas uniformemente, y se realizará una toma intermedia cada 2 espiras, estando un extremo de la bobina conectada a masa. Ello se puede realizar en uno de los conectores PL hembras de la caja metálica que alberga el circuito.

Con esta bobina toroidal, es fácil colocarla sobre las patillas de conexión del conmutador rotatorio, lo que permite soldar fácilmente las tomas intermedias de la bobina a los contactos del conmutador. Se recomienda antes de arrollar el conductor de la bobina en el toro de ferrita, encintar éste con una vuelta de cinta aislante.

Puede ensayarse otro número de espiras si se emplea otro tipo de ferrita toroidal, o la indicada no da buen resultado en las bandas más bajas.

ADAPTADOR DE ANTENAS DE HF PARA AUTOMÓVIL

El adaptador inductivo tiene la ventaja de que permite derivar a masa la electricidad estática que capture la antena, impidiendo que llegue al transceptor de radio y pueda dañarlo si no está bien protegido. Esta capacidad de descargar cargas estáticas no lo permite el adaptador capacitativo (aunque se podría conseguir añadiendo una resistencia óhmica entre uno de los conectores PL y masa de valor algo elevado, 1 K o superior), pero permite su uso con algunos modelos de antenas comerciales para automóvil con sintonía motorizada, en las que la corriente de alimentación al motor del sintonizador (el cual modifica las características de la bobina de carga) se envía por el propio cable coaxial (y que serían derivadas a masa en el adaptador inductivo).

Para ajustar la antena con este adaptador, primero retire el adaptador si es inductivo, o si es capacitativo, seleccione la posición de conmutador que está libre. Ajuste la antena a resonancia (desplazando el látigo superior), lo que conseguirá normalmente ajustando la antena a la menor ROE que pueda obtener (aunque sea alta).

Después conecte el adaptador (si es el inductivo), y en recepción, vaya girando el conmutador por las distintas posiciones, hasta obtener un sensible aumento de las señales que está recibiendo, o del ruido de fondo de la banda (si no hay nadie transmitiendo). Cuando consiga esto, la impedancia del punto de alimentación de la antena estará ya muy cerca de los 50 ohmios, y ello lo podrá comprobar pasando a transmisión, comprobando como ahora el medidor de ROE indicará un valor de ROE bajo. Puede a continuación reajustar la posición del conmutador buscando el mejor valor de ROE para dejar la antena correctamente ajustada.

En ningún caso no actúe sobre el conmutador mientras se transmite, ya que se pueden formar chispas en los contactos del conmutador que los puede quemar. Las operaciones con el conmutador se han de realizar en recepción.

Si se usa el conmutador con contactos adecuados, se puede operar con potencias de transmisión de unos cuantos cientos de watios sin problemas, aunque se recomienda no pasar de 500-600 Wpep para que no se formen arcos entre los contactos del conmutador. A este efecto, se recomienda utilizar un conmutador de tipo fenólico, con contactos plateados (esos que parecen antiguos, con los contactos casi a la vista).

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