Archive for February, 2001

.Antenas Interiores – Indoor Antennas


2001
02.27

Esta página pretende recoger todas las experiencias que he realizado con antenas interiores por tanto es una página en la que siempre habrán novedades. Las aportaciones son muy diversas y en cada introducción hago mención al autor original o a posibles colaboraciones para poner en marcha el proyecto.

Algunas las he probado y otras, aunque las incluyo aquí, están todavía en fase de pruebas. En muchos casos, y dado que han sido utilizadas en QTH portables, no ha sido fál incluir una presentación de resultados científica ya que no disponía de instrumental para medir el rendimiento real de la antena por lo que algunos comentarios son comparaciones con otra antenas muy superficiales o únicamente basados en una percepción inicial (señales recibidas, controles reportados,…). Evidentemente tan pronto consiga métodos fiables de medir el rendimiento y la eficiencia los incluiré aquí.

DCTL (Distributed Capacity Twisted Loop)

Teoría y construcción
Una DCTL es una antena de aro con forma de delta invertida construída con cable de TV paralelo de 300 ohmios que utiliza la capacidad creada por ser un cable paralelo para crear una antena de 1/8 de longitud de onda. El diseño original es de Jim McLelland, WA6QBU (sus artículos originales fueron publicados en 73 Magazine Septiembre 93 y Abril 94). Yo recogí los comentarios y algunas explicaciones de Bob Follet AB7ST en el mailing list QRP-L y de la página web  The Curmudgeon’s Hobbies — The Ham Radio Page de Martin D. WatT (enlace proporcionado por IV3ZBL, Andrea Zorzini otro habitante de apartamentos como yo y que compartimos algunas experiencias con antenas para espacios reducidos).

En la foto puede apreciarse cómo fue instalada la DCTL en mi QTH OH2(Helsinki).

Fórmulas utilizadas
=================
Longitud total en metros- Lt (Ll + Lz) = 39,624 / F(MHz)
Adaptador cortocircuitado en cm. (Lz) = 822,96 / [(2xF(MHz))-2]
Longitud de la Loop – Ll = Lt-Lz
Adaptador abierto en cm. (Lc) = 731,52 x (1 / [F(MHz)/2]**2).

En los siguientes gráficos se puede observar los detalles del diseño:

y éste que es una versión ampliada del centro donde se podrá apreciar mejor cómo están hechas las conexiones:

Yo la utilicé para 40m. (centrada en 7,020 MHz) por lo que la antena (Lt) tenía una longitud de  5,64 metros, siendo Lz =  68,35 cm. y Lc =  59,37 cm. Hay que tener en cuenta que incrementando la longitud del Lc la frecuencia de resonancia disminuirá.

Con este montaje lo que estamos haciendo es precisamente “torcer” el cable pero al nivel de las conexiones.

Se puede hacer uso de un balun 6:1 si se dispone de un acoplador con entrada no-balanceada de 50 ohmios o si la entrada es balanceada la conexión se puede hacer directa (así la hice yo).

Pruebas realizadas

QTH en OH2

Mi primera experiencia con ella fue cuando la construí para un apartmento durante mi estancia en OH2 (Helsinki)( Ver condiciones en Mis viajes OH2 ). La monté suspendida en el aire utilizando una barra de madera que encontré en un rincón del piso y con el fin de mantenerla lo más tensada posible utilicé un utensilio de madera la cocina que la até en el extremo inferior. Fue ubicada frente a la ventana (de marcos de madera) y frente a una pared interior del apartamente.

El equipo utilizado fue mi RIG Howes (  DXR20TX2000 ) y la potencia de salida 5W. Frecuencia de trabajo 7.0-7.40 Mhz.

En recepción las señales eran francamente buenas, sobre todo si la polarización era horizontal. DL llegaba con S 9+10. El problema ques experimenté durante toda mi estancia fue el enorme ruido eléctrico de la zona, que en ocasiones llegaba a S9+20 descartando ninguna posibilidad de escuchar nada.

En transmisión las cosas fueron peores ya que no conseguí ningún QSO completo. Algunas estaciones UR, UY, EW me oían pero no llegaban a copiar todo mi indicativo y por lo tanto desistían al tercer intento. Entiendo que las pérdidas fueron considerables y sólo una parte mínima de mis 5W salió al exterior.

En general, y aunque los comentarios de Bob Follet y de otros colegas apuntan a que los resultados han de ser excelentes, creo que las condiciones en las cuales se ha probado son totalmente diferentes y por tanto son un factor decisivo para su rendimiento. Normalmente las pruebas realizadas por colegas norte-americanos siempre se realizaban en áticos de casas construídas de madera sin embargo, en Europa donde es difícil disponer de ese tipo de construcciones los resultados no pueden compararse.

Dipolo Plegado para 40 m.

Teoría y construcción
El dipolo plegado es uno de los más conocidos por su eficiencia y por la facilidad de construcción.

Dipole Plegado

Pruebas realizadas

QTH en OH2

El equipo utilizado fue mi RIG Howes (  DXR20TX2000 ) y la potencia de salida 5W. Frecuencia de trabajo 7.0-7.40 Mhz. Con esta antena la verdad es que no conseguí ningún QSO desde las condiciones que tenía en OH2. Las señales en modo de recepción eran buenas pero dado que cruzaba todo el apartamento me temo que existían demasiadas pérdidas. Sin embargo voy a seguir probándola en otros entornos.

Dipolo en U para 40 m.

Teoría y construcción

U Dipole
Para sujetarlo en las paredes del apartamento utilicé adhesivo de dos caras con acolchamiento, el que se utiliza en las ventanas para evitar pérdidas caloríficas.

Pruebas realizadas

QTH en OH2

El equipo utilizado fue mi RIG Howes (  DXR20TX2000 ) y la potencia de salida 5W. Frecuencia de trabajo 7.0-7.40 Mhz.

Monopolo plegado

Teoría y construcción
Esta antena me la recomendó G4DGX y al parecer la publicaron en el conocido “Short Wave Magazine”, revista especializada de SWL, el artículo era “Espionnage Antennas” y estaba basado en un libro desclasificado de las Fuerzas Especiales Británicas.

Spy Antenna Design

La siguiente foto muestra la instalación en el comedor de mi apartamento:

Spy Antenna

El material utilizado es hilo paralelo de 300 ohmios de una longitud igual a 1/4 de la longitud de onda, en mi caso 1/4 de 40 metros (10,676m), que subía por la pared, seguía por el techo y acababa en la pared de enfrente. Allí los extremos se unen cerrando el circuito. El extremo más cercano al equipo de radio se conectaba a un acoplador con entrada de alimentación balanceada (en mi caso un Z-match construcción casera de EA5TX (p.e.d)) Para sujetarlo en las paredes del apartamento utilicé adhesivo de dos caras con acolchamiento, el que se utiliza en las ventanas para evitar pérdidas caloríficas.

Una variante es utilizar un hilo simple y que pliegue en la pared más alejada con lo que se consigue un ángulo de radiación alto mientras que si se pliega sólo en el techo entonces el ángulo de radiación es bajo.

El acoplamiento se realizó con bastante facilidad y las señales que recibía de estaciones de los países conlindante era bastante buena (599+9dB e incluso 500+10dB).

Pruebas realizadas

QTH en OH2

El equipo utilizado fue mi RIG Howes (  DXR20TX2000 ) y la potencia de salida 5W. Frecuencia de trabajo 7.0-7.40 Mhz.

Los contactos que realicé con esta antena fueron significativos ya que fué la última semana de mi estancia en Helsinki. Los contactos que conseguí realizar fueron:

QRA RST recibido RST enviado
UR3LFO 599 599
UY2VM 559 599
RZ3TYU 559 599
SM7TOG 339 599
UA4SMM 559 599

QTH en EA2 (Frias de Albarracin)

Los equipos utilizados fueron FT901DM para los contactos con 75W y mi RIG Howes (  DXR20TX2000 ) para los contactos QRP con una potencia de salida 5W.

Los contactos que conseguí realizar fueron en QRO (75W) en 15m

QRA RST recibido RST enviado
SP9DXX 599 589
WA5SNL 549 559
9M8FC 559 569
5H3RK 599 599
W3FM 559 539
HA6NL 599 599
SP5BLI 579 599
LZ3DX 599 599
UA6AL 549 579
CO8CY 529 559
W3RMD 529 569
SV1EQB 579 579
UR5ZFB 579 599

Los contactos que conseguí realizar fueron en QRO (75W) en 40m

QRA RST recibido RST enviado
OK2EC 579 569
UR3SC 579 559
GW4AZI 579 589
9A/DL9CHR 599 599
XQ1ZW 529 529
K4TX 549 579
EA7AFA 549 589
UR3SC 579 559

Los contactos que conseguí realizar fueron en QRP (5W) en 20m.

QRA RST recibido RST enviado
ON4LMM/QRP 549 469
DL1JDT 549 549
GM3MXN 529 549
G4GTU 549 559
IA5/IK0YUJ/P 599 599
Z35M 559 529

Otras Ideas

En mi investigación de antenas interiores acudí a reflectores tales como el QRP-L, antennas@qth.com, G-QRP y obtuve realmente impresionantes ideas para instalar una antena interior con poco presupuesto y con todas las probabilidades de funcionar bien. Es importante constatar que el buen funcionamiento de la antena depende tanto de su construcción como de las condiciones de contorno (más importante ésto último que lo primero pues hay muchos elementos como las tuberías cercanas, instalaciones eléctricas que pueden influir en la resistencia de radiación).

Paso a describir brevemente las que me llegaron por e-mail y que pondré en práctica tan pronto tenga tiempo:

Dipolo con papel de aluminio

Realiza principalmente con papel de aluminio utilizado en la cocina. Se utilizan dos rollos de papel de aluminio y se grapan al techo con grapas. El punto de alimentación se puede conectar al cable de alimentación mediante unas pinzas que hagan buen contacto en el alumino y con el fin de no utilizar un cable demasiado pesado, el hilo paralelo de 300 ohmios es adecuado para tal fin.

Tuberías de canalización de agua

En algunas casas antiguas las tuberías de canalización del agua son de cobre, se puede conectar a la base de la tubería una línea de alimentación que a través de un acoplador de hilo largo se adapte al RIG

.Antenas Magnética


2001
02.26

Dado que por motivos de trabajo tengo que desplazarme por esos mundos de Dios decidí montarme una antena magnética para utilizarla en mis viajes, principalmente para las bandas entre 20 y 80 metros. Después de varios intentos monté un par de ellas aunque para poderles sacar un rendimiento adecuado, y teniendo en cuenta que las iba a utilizar con mi equipo de QRP (  DXR20TX2000 ), su tamaño tenía que ser considerable (al menos 2 metros de diámetro) por lo que las relegué para sitios medianamente fijos (como mi QTH portable en EA4 – Madrid). Para viajar opté por montar una realmente portable ( Antenas Interiores ).

De todas formas los resultados fueron muy buenos y sigo experimentando con ellas. Fueron dos los diseños que utilicé que a continuación describo:

Antena de Aro con RG-213 (QTH Madrid)

Esta antena la monté siguiendo experiencias de otros colegas como:

- KC2TX
- ON4CEG
- PA3CQR
- TA1DR
- VK3YE
- OK1FOU

- PA3HBB / G0BZF

- G3BGR
- VE3FMQ

además de varias colaboraciones a través de e-mail con CT1ETT (Roger), ON4CEQ (Tony), G4FGQ (Reg) , KJ6HZ (John), GW0TQM (Carl) y AA5TB(Steve).

Teniendo en cuenta todas estas colaboraciones y algunas fórmulas que encontré preparé una hoja de cálculo que contiene todos los cálculos para la esta antena y para la construída con tubo de cobre. Esto me permitió conocer cuáles eran los valores en los que me movería pero después, una vez construída éstos difieren probablemente debido a las condiciones de contorno.

Puedes descargar la hoja de cálculo (Excel 7.0) pinchando aquí EA5XQ_MagneticLoop.zip

Construcción

El diámetro es de 2,33 cm. y utilicé RG-213 para el aro principal (haciendo uso sólo de la malla) y un condensador de una sola sección 24-440 pF situado en la parte superior conectado a la malla del aro principal y controlado “manualmente” (todavía no he conseguido encontrar un motor para controlarlo a distancia) y el aro director lo hice utilizando únicamente el vivo del RG213 de 1/5 del aro principal de longitud.El cable de alimentación del equipo fue RG58-U.

Para mantenerla en pie, y reconozco que hay mejores maneras de hacerlo, utilicé tubo de 5 cm. de diámetro de PVC y con el fin de sujetarla y mantenerla toda ella en un plano (hay que tener en cuenta que al utilizar RG-213 éste se dobla fácilmente y a lo que menos se parece es a un aro) utilicé planchas de corcho que me proporcionó el portero de la finca.

La antena la ubiqué en el dormitorio por estar más alejado de todas las fuentes de ruido que tenía alrededor (hice algunas pruebas en el comedor pero el ruido que recibía en Madrid era de S+6/7 y era bastante difícil oir nada). Dada la magnitud de la antena no era posible girarla en todos los sentidos para aprovechar su direccionalidad por lo que decidí resignarme a una única dirección (Norte-Sur).

El equipo utilizado fue mi RIG Howes (  DXR20TX2000 ) y la potencia de salida 5W. Frecuencia de trabajo 7.0-7.40 Mhz.

Ancho de banda

El ancho de banda era bastante estrecho para 40 metros. Midiendo la ROE entre puntos de 1,5:1, el ancho de banda en 40 metros era de 6 KHz. a pesar de que los valores que proporcionan las fórmulas eran bastante distintos.

Pruebas realizadas

Después de denodados esfuerzos por hacerme oir, sobre todo teniendo en cuenta mis condiciones y el hecho de ser interior, conseguí los siguientes QSOs con el reporte de señales.

QRA RST recibido RST enviado
SM5NBE 449 599
F5NJF 559 599
EA1VB 229 599

Esto me animó mucho a construir la segunda, esta vez de Cobre ya que me habían comentado que las pérdidas serían menores y el rendimiento mayor. Antes de pasar a ver la descripción de la siguiente quisiera puntualizar que recibí varios consejos de compañeros de USA de utilizar RG-214 en vez de RG-213 ya que la malla es doble y bañada en plata (Ag) y eso hace que la conductividad sea mayor. No llegué a probarla pero la tengo en la lista de pendientes.

Antena Magnética de Aro (AMA) con tubo de cobre de 15 mm. de diámetro (QTH Monterrey: XE2)

En mi viaje a Monterrey como XE2/EA5XQ/QRP construí una antena Magnética de Aro (AMA) para 20m. con tubo de cobre que adquirí en una ferretería de la ciudad.

Construcción

Para construir la AMA utilicé tubo de cobre de 15mm de diámetro y de una longitud de 3m lo cual hizo que si diámetro interior fuera de 95cm. El aro no me quedó del todo circular ya que tuve que doblarla a mano. En la figura podeis observar la antena en el interior de la casa y sujeta por una silla …

Dado que al principio no tenía condensador, y según los cálculos que aparecen en la hoja de cálculo excel que incluyo en esta página, utilicé un trozo de 50cm de RG58 (cuya capacitancia es de 100pf/m) así que deslicé la malla del conductor central un poco para conseguir la frecuencia de resonancia en 20m (alrededor de 14.060 KHz). Como no pude acercarme a esa frecuencia tuve que añadir un trozo pequeño de unos 10cm en paralelo tal y como muestra la figura.

luego fuí moviendo el principal hasta que conseguí que resonara a la frecuencia que buscaba 14060 KHz. Con esta configuración conseguí un contacto como interior con K4TWJ.

Después, en uno de mis viajes a San Antonio (Texas), pude adquirir un condensador variable de SURPLUS en KCOMM Communications y eso me facilitó la tarea de ir moviéndome por la banda. Aunque ahora estoy buscando un motor que me permita no tener que mover el condensador manualmente dado que el ajuste es más complicado.

Para poder alimentar el AMA utilicé, según la norma, una “mini-loop” 1/5 del tamaño de la grande con RG58. Aquí podeis observar la alta tecnología para sujetarla … sin comentarios

Ancho de banda

El ancho de banda de esta antena, medida entre puntos de ROE 1.5:1 es de 35 KHz y entre puntos ROE de 1.7:1, 50 KHz o sea que puede cubrir todo el segmento de CW por ejemplo.

Pruebas Realizadas

Sigo trabajando en las pruebas con AMA, de momento he conseguido los siguientes contactos:

QRA RST recibido DIA QRG SFI K A
K4TWJ 339 20/08/02 14.048 237 3 15
KD5EOO 549 24/08/02 14.055 210 3 10
EA5BM 429 25/08/02 14.045 179 1 7

Tan pronto tenga nuevos resultados los iré incluyendo en la página.