Ajuste de Antenas de Haces, de Elementos Parásitos, con Adaptación de GAMA
Procedimiento por pasos para la sintonización efectuada desde el suelo.


Este comentario se refiere a una antena de haces con elementos parásitos, para una única banda, separados de 0,1 a 0,15 largo de onda, alimentada con coaxil y con adaptación gama.

Es el sistema más sencillo y directo, tanto mecánica como eléctricamente, que puede idearse.

Gama

El radiador comúnmente utilizado se puede observar en la Fig 1 A, con adaptación gama consiste en la espira ABCD,
a la cual se une el radiador (elemento) de media onda EF.

No es necesario que la espira ABCD sea rectangular y la disposición de la. Fig- Bl - funciona precisamente igual que la de la figura 1A, y se ha demostrado mucha!;; veces. Esta última, es en realidad la figura 1C disfrazada.
Se trata de un radiador de cuarto de onda conectado a tierra y alimentado en shunt, disposicion muy familiar y que funciona sobre el principio de que la espira de una vuelta ABD se usa para excitar el radiador AF~ mediante la tensión desarrollada a través de la sección AB.
El capacitor en serie se usa para eliminar por sintonización la reactancia, que es siempre inductiva.
La sección de cuarto de onda EA de la figura 1A puede considerarse como una masa fantasma, que en el caso de la figura 1C es la tierra.
La separación de la varilla gama es crítica únicamente en el extremo AD y en la práctica es común aproximarse al radiador en un ángulo gradual.
En las frecuencias de aficionados, se ha usado cualquier cosa, desde el alambre Nº 12 hasta tubos de diámetro igual al radiador, y han dado muy buen resultado las separaciones en el extreme AD} de 2,5 cm. en los 144 Mhz. hasta los 15 cm. en los
14 Mhz., con valores intermedios para otras frecuencias.

Adaptación a la línea de alimentación

Cuando el aficionado común habla de "sintonizar una antena de este tipo ", se refiere a dos procesos distintos.
El primero es el de a justar el sistema adaptador, gama en este caso, para ofrecer la terminación apropiada a la línea de alimentación-
El segundo es el de ajustar las longitudes de los elementos para obtener la máxima ganancia directa o relación entre el frente y la parte posterior.
Estos dos procesos se intercombinan en cierto grado.
El primer proceso se efectúa sintonizando la espira ABCD, junto con el radiador accesorio EF y el capacitor gama» para proporcionar la terminación adecuada en la frecuencia deseada.
Entre los factores que influencian esto, están:
1) - Longitud de la varilla gama (alrededor de 18 cm. para los 144 Mhz., a 1,1 m. para los 14 Mhz.).
2) - Separación y tamaño de la varilla gama (separaciones de unos 2,5 cm. para los 144 Mhz., hasta los15 cm. para los 14 Mhz.).
3) - Capacitor gama (alrededor de 7 mmf. para los 144 Mhz., hasta los 100 mmf. para los 14 Mhz.).
4) - Longitud del radiador (460 dividido por la frecuencia en megahertz)
Distintas cifras de consulta dan valores que varían entre 460 y 480. Un gran número de experimentos tienden a favorecer la primera cifra.
5) - Proximidad de objetos, incluyendo los elementos parásitos y sus longitudes resonantes.
A menos que uno de estos parámetros sea fijo, uno puede perderse irremisiblemente, puesto que todos se complementan en cierto grado.
En este método la longitud del radiador es fija y las otras se deducen de la misma.
Recuérdese que puede formarse una combinación de bobina- capaeitor para mostrar la terminación adecuada, pero este no es el mejor radiador.

Todos sabemos que con un transmisor de 1 watt, funcionando en la gama de 144 MHz, se puede llegar con mucha facilidad a los 50 km y Encontrándose en condiciones particulares es posible superar los 100 km.
Vayamos a un ejemplo: empleando una antena direccional "de cinco elementos, como la que les presentamos, es posible obtener una ganancia de 7 a 8 db, lo que significa un aumento de potencia igual a 5-6 veces.
Por lo tanto, conectando esta antena a un transmisor de 1 watt, la potencia irradiada en el espacio será igual a aquella irradiada por un transmisor de 5 a 6 watt.
En la práctica, si disponemos de un transmisor de 1 watt con una antena direccional de 5 elementos y un segundo transmisor 6 watt conectado a una antena simple, un radioaficionado que captase las dos señales no encontrará entre las dos estaciones ninguna diferencia de potencia, y su SMETER conectado al receptor indicará para las dos emisoras una idéntica intensidad de
señal.
Este efecto es aún reversible, es decir, además de aumentar la potencia en transmisión, permite reforzar la señal en recepción,
como sucede con las antenas directivas usadas en televisión. La ganancia de 7 a 8 dB en recepción corresponde a una ganancia de tensión comprendida entre 2,2 y 2,5; esto significa que. captando con esa antena una señal de amplitud de 3mV (milivolt), la señal entrará sobre la primer etapa del receptor con una amplitud de 6 a 7,5 milivolt. En la práctica significa que la antena amplifica la señal recibida de 2.2 a 2,5 veces.
El único inconveniente que presentan estas antenas, si asi lo queremos definir, es su direccionalidad. es decir la debemos orientar hacia donde deseamos transmitir o recibir.
De esta manera se reduce en esta banda el QRM, con la ventaja de la no interferencia con otros emisores provenientes de diferentes direcciones respecto a la de nuestra antena.
Para poder efectuar enlaces en diferentes direcciones, la antena deberá tener la posibilidad de rotar y por lo tanto se necesitará un motor que la oriente en la dirección deseada.
Si esta antena es muy liviana, un pequeño motor, por ejemplo de un limpiaparabrisas. servirá para nuestro propósito.

REALIZACIÓN PRACTICA

Para la realización de esta antena deberán obtener un trozo de madera dura o de plástico que tenga las siguientes dimensiones: 2x5 cm y 180 cm. de largo.
De acuerdo a lo indicado en la figura 1 deberán realizar agujeros de aproximadamente 6mm. de diámetro, conforme al diámetro de las varillas que se utilizarán como elementos de la antena. Estos elementos se colocarán luego en cada orificio de manera que entren con una relativa presión. Para evitar que se deslicen se deberá hacer otro orificio sobre la barra hasta que llegue al elemento y se fijará todo con un pequeño tornillo.
El diámetro de los elementos que constituyen la antena puede oscilar entre 5 y 7mm.
Pueden emplear indiferentemente tubitos de aluminio o de cobre o bien reemplazarlos por varillas siempre del mismo material. El largo de los elementos que constituyen la antena resultan los siguientes:

1 - director 85 cm.
2 - directores 90 cm.
3 - directores 92 cm.
dipolo irradiante 96 cm.
reflector 100 cm.

Está claro que estos elementos deberán estar sujetos sobre la varilla de madera que sirve de soporte, perfectamente, en la mitad de la longitud.
Es decir, el largo de los elementos deberá resultar igual con respecto al soporte, como se ye en la figura 1.
Terminada esta operación, sólo nos falta realizar el adaptador de impedancia.
Este está constituido, como se ve en la figura 2, por un trozo de cable coaxil de 52 ó 75 ohm de 67 cm. de largo, plegado en forma de "O" como se ve en la misma figura.
En un extremo, no importa cuál, conectaremos el cable coaxil proveniente del transmisor o del receptor.
A los tres extremos de los cables (uno. es de bajada y los otros dos los del tramo en forma de "0") se deberán soldar a las mallas metálicas, como claramente se indica en la figura.
Los dos terminales que permanecen disponibles, del cable en forma de "O", se conectarán con un adaptador, constituido por las ramas de cobre de l mm. de diámetro de sección, que abriéndose en "V" irán a conectarse con el dipolo irradiante, de modo que los extremos resulten distanciados 22 cm. (ver figura ).
El largo de los dos brazos de la "V" de un l mm. de diámetro tendrán 22 cm. cada uno.
Por lo tanto una vez terminado obtendremos un triángulo equilátero.
Para sujetar la extremidad del vértice del adaptador en "V" se podrá utilizar un trozo de fibra de vidrio o bien un pedazo de plástico sobre el cual habremos colocado dos tornillos con sus correspondientes tuercas que permiten apretar también los terminales del cable coaxil.
Para los otros dos extremos del adaptador en "V", que van fijados al dipolo irradiante podremos adoptar la solución de fijarlos con dos abrazaderas teniendo precaución que la varilla de aluminio o de cobre en el punto deunión esté perfectamente limpio y libre de óxido.
Terminada la antena es necesario controlar ahora la perfecta adaptación de impedancia con ía ayuda de un medidor de ondas estacionarias.
Aplicando el medidor de ondas estacionarias a la salida del transmisor deberán primeramente conmutar la llave selectora sobre la posición "ONDA DIRECTA", regular después el relativo potenciómetro, hasta que la aguja del instrumento deflecte a fondo de escala. Conmutar enseguida sobre "ONDA REFLEJADA" y modificar el largo de la antena o del adaptador hasta hacer que la aguja del instrumento llegue a cero.
Para eliminar las ondas estacionarias de nuestra antena, es decir, mandar a cero la aguja de nuestro instrumento, será suficiente separar, sobre el dipolo irradiante, los. dos extremos del adaptador en "V".
En la figura hemos indicado una distancia de 22 cm., distancia ideal que daba el mínimo de onda estacionaria para un prototipo. No es de excluir que en vuestra antena ia distancia pueda variar, entre 20 o bien de 24 cm.
Si no poseen un medidor de onda estaclonaría podrán igualmente adaptar vuestra antena, es decir regular la distancia citada, usando solamente el receptor, ya que el mismo viene! provisto de un S-METER.
En tal caso pongan el emisor a una cierta distancia del receptor o recurran a un radioaficionado cercano, y modifiquen la distancia entre los dos extremos del adaptador en "V" hasta encontrar la posición en el cual el S-METER indique la máxima intensidad.
Esta medición no será tan precisa como la realizada con el medidor de onda estacionaría, pero es preferible realizarla así, antes que no efectuarla.
Concluimos aconsejando instalar esta antena en posición vertical. En efecto, especialmente en esta banda de frecuencia, existen diferencias apreciables en el comportamiento entre una antena colocada horizontalmente y otra colocada verticalmente, diferencias que hacen preferible la posición vertical a la horizontal.
La primera ventaja es la de una mayor selectividad direccional.
Por selectividad direccional entendemos la posibilidad de transmitir o recibir la máxima potencia en una cierta dirección, que es aquella perpendicular a los elementos que conforman la antena misma, que es aquella posición de los directores con relación al dipolo irradiante y en mínima cantidad en todas las otras direcciones y sentidos.
Así se consigue un ahorro de potencia, porque ésta viene concentrada en un? sola dirección. aquella útil; una mayor ausencia interferencia por parte de otras emisoras
Además de una mayor selectividad direccional la antena colocada verticalmente ofrece otra ventaja que depende del diferente ánguio de incidencia entre la señal electromagnética y el suelo.
Todos sabemos que para la banda del VHF la onda electromagnética tiene una propagación de tipo óptico, es decir, en la práctica se comporta como un haz de luz. Por lo tanto, la señal irradiada por una antena vertical tiene un menor ángulo que aquel irradiado por una antena horizontal; esto permite ver claramente que es posible efectuar comunicaciones a mayor distancia.
En efecto, la onda electromagnética de menor ánguio seguirá más lejos el recorrido de la curvatura de la tierra mientras la onda electromagnética de ángulo mayor saldrá rápidamente hacia el cielo. Resumiendo, instalándola horizontalmente la ganancia permanecerá inalterada .por lo que en el caso de no tener absoluta necesidad de alcanzar la máxima distancia, podrán elegir también esta segunda solución.