Antenas DIY - Soluciones creativas para radioaficionados

Antenas de hilo sencillas y sin muchas herramientas

No nos engañemos: Las antenas direccionales con múltiples elementos y antenas verticales, posiblemente con trampas, antenas magnéticas y similares requieren conocimientos avanzados y experiencia en metalurgia, así como una amplia gama de herramientas y equipos. Aparte de una simple Groundplane, un simple irradiante vertical o una HB9CV para VHF - con una caja de herramientas razonablemente bien surtida por sí sola, no se puede hacer mucho aquí. En completo contraste con el bricolaje de las antenas de hilo

Soluciones a medida sin grandes esfuerzos

A la hora de construir antenas de hilo, hay que preguntarse qué se quiere conseguir. ¿Vale la pena fabricar uno mismo un producto comercial? Una antena de hilo equivalente construida por uno mismo es ciertamente factible, pero difícilmente será significativamente más barata que un producto fabricado comercialmente si se exigen altas cotas de calidad en la fabricación. El motivo principal de la autoconstrucción suele ser la construcción de formas de antena no disponibles en el mercado. Aunque una solución personalizada sea algo más cara, a veces puede ser la única manera de llegar a estar QRV. Además, el espacio limitado disponible en una pequeña parcela de tierra es una motivación para construir una antena de hilo hecha a medida por uno mismo. La autoconstrucción de antenas de hilo no requiere demasiadas herramientas ni habilidades manuales.

Materiales, técnicas y consejos para construcciones duraderas

Las siguientes instrucciones son generalmente aplicables a la autoconstrucción de todas las antenas de hilo. El cable de antena trenzado disponible comercialmente para radioaficionados está hecho de alambre de cobre bronce o acero/acero inoxidable con aislamiento de PVC transparente. El cable trenzado de cobre-bronce tiene menor resistencia a la tracción que el cable trenzado de acero, pero es mucho más flexible y se puede soldar fácilmente en blando. Su resistencia a la tracción es más que suficiente para nuestros fines. El alambre trenzado de acero está diseñado para la carga de tracción de las antenas de hilo largo y consta de menos núcleos y más gruesos, lo que hace que el material sea bastante rebelde. También existen hilos de antena de alta calidad con núcleo de acero y trenzado de cobre plateado, así como aislamiento extremadamente resistente a la intemperie y a los rayos UV con propiedades similares al teflón. Para los primeros montajes de prueba de antenas de hilo relativamente corto para las bandas más altas, de momento también es adecuado un simple hilo trenzado con una sección transversal de 1,5².

Los bucles de alivio de tensión de los aisladores central y final se incluyen en la longitud total de la antena cuando se utiliza cable de antena trenzado aislado. El cable de antena desnudo forma un cortocircuito en este punto, por lo que en la longitud total sólo se incluye la única longitud del bucle de alivio de tensión. Las abrazaderas de caja de acero inoxidable son la primera opción para fijar el filamento de la antena a los bucles de alivio de tensión y a los aisladores de los extremos. Las tuercas deben apretarse siempre primero a mano y después con una llave. Los hilos trenzados de acero deben cortarse siempre con alicates, pero nunca con alicates de corte lateral. Estos últimos desarrollarían «caries» muy pronto.

Las conexiones soldadas en las antenas de hilo no estaban bien vistas en los primeros tiempos y esta opinión ha persistido durante mucho tiempo. Las conexiones con abrazaderas y tornillos están justificadas en carcasas de conexión absolutamente resistentes a la intemperie. Pero imagínese insertar un extremo sin aislar del cable de antena CU aislado con PVC disponible en el mercado en el eje de una clavija de cable y simplemente engarzarlo o crimparlo. El alivio de tensión que proporciona el eje de la clavija puede ser suficiente, pero ¿qué ocurre detrás en el punto de contacto con el cable trenzado de CU, por no hablar de un cable trenzado de acero galvanizado? La corrosión y una resistencia de contacto inmediata son el resultado inevitable. La recomendación de no soldar el cable trenzado de la antena se remonta a la época de la radiodifusión, cuando todo el mundo tenía una antena en L de cable rígido de cobre y bronce colgando de la calle o del jardín para su radio de onda media. Un cable soldado directamente no duraba mucho y se rompía en el punto de soldadura debido al movimiento constante de la antena. Por ello, siempre era necesario retorcerlo en este punto. Si el punto de conexión se fija con un alivio de tensión, la soldadura y el posterior sellado con barniz zapon o plástico en aerosol es la mejor solución eléctrica. Este método ha demostrado su eficacia. Las uniones soldadas tratadas de este modo siguen teniendo el mismo aspecto después de varios años a la intemperie que el primer día. Suelde siempre primero los terminales de cable enchufables o engarzados y luego enchúfelos o atorníllelos. De lo contrario, la unión soldada no se calentará lo suficiente debido a la disipación del calor. El extremo del filamento de la antena en el terminal del cable debe estar tensado y fijado de forma inamovible. Por último, se sella la unión soldada con barniz zapón o plástico en spray. Aplíquelo siempre con un pincel o enmascare el propio terminal del cable. De lo contrario, el barniz penetrará entre las superficies de contacto con efecto aislante. Los tubos termorretráctiles también son adecuados para proteger contra los efectos de la intemperie en este punto. No se recomienda utilizar cinta aislante; la mejor alternativa son las bridas negras resistentes a los rayos UV.

El dipolo monobanda

Cálculo de la longitud de un dipolo monobanda

Las dimensiones de longitud indicadas en la bibliografía se basan en cálculos o son el resultado de montajes de prueba cuyas influencias ambientales no son reproducibles. Los valores de longitud calculados de antemano deben considerarse valores orientativos provisionales. A continuación se presentan dos fórmulas de trabajo para calcular las medias longitudes de onda y los cuartos de longitud de onda que aún no se han acortado:

• Media longitud de onda (m): $\frac{{\mathrm{\lambda }}^{}}{2}=\frac{{150}^{}}{\mathrm{f\; (MHz)}}$
• Cuarto de longitud de onda (m): $\frac{{\mathrm{\lambda }}^{}}{4}=\frac{{75}^{}}{\mathrm{f\; (MHz)}}$

Cómo conseguir una alineación perfecta

Idealmente, el objetivo de la alineación final es conseguir la mínima relación de onda estacionaria bien en el centro de la banda, por ejemplo en la frontera entre el rango de CW y SSB, o bien en el centro del segmento de banda preferido en el que estés predominantemente QRV. No se puede esperar que una antena dipolo construida por uno mismo (o incluso una comprada) «funcione» de inmediato. En la mayoría de los casos, no hay forma de evitar una alineación precisa. Dependiendo de la altura de instalación y de otras influencias ambientales, es de esperar un factor de acortamiento de 0,98 a 0,95, por lo que la longitud teóricamente requerida del dipolo debe acortarse. Cuelgue el dipolo inicialmente no acortado y comience a medir con un dispositivo de medición de SWV, o incluso mejor y más fácil, con un analizador de SWR. Ahora puede acortar el dipolo en ambos extremos en pequeños pasos igualmente grandes y comprobar el proceso de ajuste mediante la progresión de la relación de onda estacionaria hasta que haya conseguido el mejor SWR en el segmento de banda deseado.

Valores estándar para calibrar antenas dipolo

Dipolo en escalera: el irradiante versátil para todas las bandas

Por supuesto, todo dipolo de cualquier longitud tiene una resonancia natural, pero ésta no tiene por qué estar necesariamente dentro de una de las bandas de radioaficionados en el caso del llamado «dipolo escalera de gallina». Por eso, estos dipolos pueden describirse como radiadores no resonantes. Sin embargo, esto ya no funciona cuando se alimentan a través de un cable coaxial. En estos casos, el dipolo debe alimentarse a través de una línea de dos hilos sintonizada y simétrica. El dipolo y la línea de dos hilos forman un sistema completo, que se sintoniza en el extremo inferior de la línea de dos hilos mediante un acoplador de antena simétrico para resonancia y adaptación a 50 Ω. Esta disposición da como resultado una antena dipolo que puede sintonizarse en un amplio rango de frecuencias a través de varias bandas de radioaficionados.

Un radiador vertical hecho de filamento aéreo con el mínimo esfuerzo

Antenas alimentadas por los extremos: Todoterreno de banda ancha: diseño sencillo, gran efecto

Las antenas actuales alimentadas por el extremo, con su adaptación de banda ancha mediante un transformador UNUN 1:49, son más o menos el renacimiento de la conocida antena Fuchs, que en aquella época funcionaba con un circuito resonante paralelo selectivo. Lo que tienen en común es el acoplamiento de alta impedancia en el extremo del radiador de media onda (o un múltiplo del mismo). La ventaja de la versión modernizada es la adaptación de banda ancha para varias bandas, lo que elimina la necesidad de conmutación y sintonización por control remoto. En particular, la ventaja mecánica de la alimentación en el extremo de la antena ha hecho que las antenas con alimentación en el extremo sean tan populares. En comparación con los dipolos o las antenas windom, el cable coaxial de alimentación puede introducirse en la casa de forma más fácil y discreta en muchos casos.

Carcasa protectora resistente a la intemperie y duradera

Ahora algunos consejos más sobre cómo construir su propio y colocar transformadores BALUN con las relaciones actualmente más populares de 1:1, 1:4, 1:6 y transformadores UNUN 1:9 y 1:49 en una carcasa protectora. El bobinado de los transformadores toroidales es menos problemático en bricolaje. El mayor reto son los requisitos de una carcasa protectora de construcción propia, como: ligera, no demasiado grande y voluminosa, a prueba de roturas, resistente a la intemperie, a prueba de salpicaduras, impermeable, a prueba de rayos UV... Con una caja de empalmes, atornillada bajo un «hueso de Fritzel» (aislante final) para aliviar la tensión y enlucida con «no sé qué» para sellarla, esto no se puede «gestionar». Incluso las cajas de instalación de mayor calidad hechas de metal ligero, con un inserto de sellado en la tapa, tarde o temprano tendrán fugas sin una abertura de ventilación con un borde de goteo en la parte inferior. Porque: «Completamente cerrado no suele ser todavía hermético». Si el agua de lluvia no penetra inmediatamente desde el exterior, ocurrirá al menos lo siguiente: Durante el día al sol, el aire de la caja se calienta, se expande y escapa al exterior. Se crea una presión negativa que hace que el aire ambiente, ahora húmedo, sea aspirado por la noche cuando se enfría. La humedad se condensa en la caja y se acumula con el tiempo porque no puede escapar tan fácilmente en estado líquido. Por ello, en el bricolaje, es mejor utilizar el «diseño de copa», que está completamente abierto en la parte inferior, que esforzarse por hacer que una carcasa de este tipo sea estanca. Monte el balun directamente o incluso sólo la conexión directa del cable coaxial en el fondo de un recipiente en forma de copa. No olvide aliviar la tensión del cable coaxial mediante un bucle fijado al borde de la carcasa con una brida para cables. Una vez soldadas todas las conexiones, rocíe el interior de esta conexión o del recipiente protector BALUN con spray plástico. Después de la instalación, asegúrese de que este bote se instala siempre con la abertura hacia abajo o se atascará. Esta solución al problema es sencilla, barata y eficaz.

Proyectos sencillos para principiantes con un gran impacto

No hace falta ser un gran artesano. Si no tienes las proverbiales «dos manos izquierdas», tú también puedes fabricar las versiones básicas de antenas de hilo. Pruébalo, empieza con una antena de hilo ligera para la radio portable en vacaciones o para el próximo día de campo. Una vez que le hayas cogido el gusto y hayas aprendido que puedes conseguir mucho con relativamente poco esfuerzo, ¡sigue adelante! Aquí podrás construir tu propia antena a medida, que quizá no se pueda comprar ya hecha y, en el mejor de los casos, pueda competir con un producto comercial en cuanto a calidad de fabricación.

¿Caja de manualidades vacía? Todo lo que necesitas para tu próximo proyecto de antenas.

Y si el contenido de tu caja de manualidades no tiene todos los materiales que necesitas: Encontrará todo lo que necesita en las categorías de nuestra amplia gama. Incluso si es usted un semiprofesional avanzado, encontrará por supuesto todos los materiales y accesorios que necesita para proyectos tan exigentes como construir usted mismo una antena direccional multielemento.

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Todas las fotos: Alfred Klüß, DF2BC

24 de septiembre, Alfred Klüß, DF2BC