miércoles, 24 de enero de 2018

Antena sencilla y económica tipo "caña de pescar" para HF

Recuerdo con cariño que, hace muchos años, iba los domingos a pescar con mis padres por los ríos de Asturias. De aquella ibamos a truchas, a reos y a salmones. Lo de los reos y salmones quedaba relegado a la pericia de mi padre y yo me daba más a la trucha. Siempre recuerdo las cañas enormes que usaba mi padre. Al cabo del tiempo me donó una de aquellas para transformarla en antena. ¡Quién me iba a decir que aquella caña que miraba con envidia ahora la tendría conectada a mi equipo de radio!...

Esta será una antena ideal que llevarse al campo, por ligera y rápida de poner a funcionar.

Para hacer una “antena de caña de pescar”, tanto para emisión como para recepción, económica y eficiente sólo necesitaremos:
  • Una caña de pescar de 5 a 6 metros.
  • Un balun que haremos artesanalmente. Para ello necesitas un núcleo (circular) de ferrita de unos 4 a 5 cm de diámetro y también hilo de cobre esmaltado (el típico que llevan las bobinas de los transformadores). Ha de ser de 1 mm aproximadamente, no más fino.
  • Una contraantena que fabricaremos con simples cables de corriente.
  • Cable de corriente “normal y corriente”.
  • Un conector hembra PLC.
  • Una caja de registro del tamaño de una cajetilla de tabaco (da igual que sea circular o cuadrada).
En un artículo posterior explicaré más técnicamente lo que son un balun, la impedancia de una antena, la famosa “roe”, etc. Este artículo que me ocupa hoy hay que entenderlo como una receta sin más. Es decir, si se fabrica la antena tal y como lo explico, lograremos tener una antena útil, barata y eficiente. Sin más pretensiones.

¿Por qué de 5 a 6 metros?

Pues básicamente porque es una antena que haremos para trabajar en las bandas de 10-11 metros (27-28000 kHz), donde se comportará como media onda (que es lo ideal), pero también la usaremos para otras bandas. Al estar pensada para usarla inicialmente de 10 a 11 metros, podremos conectar equipos de CB y decamétricas, no sólo de HF en general.

Aún así, siempre usaremos un acoplador que situaremos entre la antena y el equipo pues no se trata de una antena “resonante” (es decir, no es una antena para una frecuencia concreta sino que la vamos a emplear para todo un poco).

¿Por qué un balun?

Porque la antena en sí misma tiene una impedancia que no se corresponde con la impedancia “estándar” de los equipos. Una antena de hilo largo, como ésta trata de ser para las bandas de 10-11 metros, suele tener una impedancia de unos 450 ohm mientras que el estándar de los equipos es de 50 ohm. Para que todo “acople” lo mejor posible, las dos partes han de ser homogéneas y para bajar la impedancia de la antena de los 450 a los 50 emplearemos esa pieza llamada balun (tiene otras misiones pero ésta la resuelve).
Como la relación entre 450 y 50 es 9:1, emplearemos un balun “9:1”. Y fabricarlo es simplísimo, como luego veremos.
Detalle del balun 9:1
¿Por qué cable “normal y corriente”?

Porque es un “hilo” conductor (da igual si el cable está compuesto por filamentos o por un solo filamento, pues la diferencia que tendremos será la “comodidad” a la hora de recogerlo y enrollarlo, ya que el cable “normal” es multifilamento y resulta más flexible). Lo único a tener en cuenta es que no sea un hilo extremadamente fino, con que el conductor tenga un par de milímetros de sección es suficiente.

¿Por qué una contraantena?

Una contra antena no es más que la parte complementaria de la onda emitida. Las ondas emitidas tienen una parte positiva y una negativa, de manera que mientras una parte de la antena “emite” la media onda positiva, la otra parte tiene que ocuparse de la negativa. Si no se pone generamos mucha “roe”, aunque, como dije al principio, las teorías y tecnicismos los reservo para otros artículos. Además, también recibiremos mucho ruido, pero la explicación a este fenómeno también lo reservo para más adelante.

En nuestro caso usaremos unos “radiales” de un cuarto de onda para conseguir un “plano a tierra”.
Conector de uno de los radiales



CONFECCIONANDO LA ANTENA

Bueno, ahora que ya tenemos resueltos los “por qué”, vamos con la receta.

PREPARACIÓN DE LOS “INGREDIENTES”

1.- Corta un trozo de cable de 5,5 metros. Cuando me refiero a un “cable” no me refiero al típico cable de audio o de la luz que tiene un par de cables pegados, sino a uno de sus dos pares (el negro ó el rojo, da igual).
2.- Corta  3 ó 4 trozos de cable de 2,25 metros cada uno. Idem al comentario del punto anterior.
3.- Fabrica un balun 9:1, con su salida tierra (explicación más abajo).
4.- Ten a mano un conector hembra PLC.
Radial ya terminado
ENSAMBLAJE DE LOS INGREDIENTES
El proceso de ensamblaje de esta antena es más que sencillo... Aquí tienes los pasos:
  • Estira la caña al completo.
  • Donde habitualmente solía ir el carrete de pesca, sujeta la caja de registro mediante una brida o un alambre.
  • Pasa el cable de 5,5 metros por la línea de la caña (por las arandelas) como si fuese el sedal de pesca y átalo en la arandela más alta (la del extremo que será, además, la más pequeña).
  • El otro extremo de este cable sueldalo al vivo (el positivo) del balun.
  • A la tierra del balun (el negativo) suelda una pequeña sección de cable con una arandela en el extremo. Este cable será donde conectaremos los radiales a forma de contraantena para lograr el plano de tierra.
  • El balun ha de quedar dentro de la caja de registro. Cierrala.
Caja de registro para proteger el balun
Y… ¡¡ya tienes la antena!!

Vale, ahora, cuando la vayas a utilizar recuerda conectar los 3 ó 4 radiales (los otros trozos de cable de 2,25 metros) a la arandela de ese cable que soldaste al negativo del balun. Una vez lo hayas hecho, los tienes que extender por el suelo con forma estrella de Mercedes (si son 3, es decir, la idea es que queden estirados y repartidos por el suelo trazando los radios de una circunferencia imaginaria cuyo centro es la antena). Se recomienda que estén como 30 cm por encima del suelo, pero la diferencia con estar apoyados en el propio suelo es poca.
Por supuesto, conecta la antena a un acoplador de antenas, y este acoplador a la emisora. Al haber reducido la impedancia de la antena de los 450 ohm a una impedacia cercana a los 50 ohm de la emisora, el acoplador trabajará con más facilidad y reducirá la roe al mínimo. Yo he podido acoplarla desde los 4000 kHz y de ahí para arriba todo HF.

ESQUEMA PARA FABRICAR UN BALUN 9:1

No es más que enrollar sobre el núcleo circular de ferrita tres hilos paralelos de cobre. Deben estar bien colocados y dispuestos paralelamente y, además, es crítico el número de vueltas que se den al enrollarlos. Ese número de vueltas es lo que dará la proporción de transformación o adaptación (lo del 9:1). Si se ponen de más o de menos estaremos dejando la antena por debajo de 50 ohm o por encima, con lo que no se acoplará tan fácilmente a nuestro equipo e incluso podremos generar una “roe” excesiva y otros problemas secundarios.

Es decir, debes seguir al milímetro el siguiente esquema:

Esquema de un balun 9:1
Notas: 
  • Ground = tierra / negativo. Es el cable con la arandela a la que conectaremos los radiales.
  • Unbalanced = está puenteado con el negativo (ground), es donde soldaremos la masa de la hembra PLC.
  • Long wire = "hilo largo" que, en nuestro caso, es el cable de 5,5 metros.

ANTENA DE CAÑA RESULTANTE

Esta antena la confeccionamos hace unos días y nada más probarla en 40 metros LSB hicimos un contacto España - Bulgaria.

Colocando los radiales para probar la antena

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