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Cómo hacer trampas

"CÓMO HACER TRAMPAS Y NO PERECER EN EL INTENTO"

Javier Moldes Magdalena - EB1HBK
http://www.qsl.net/eb1hbk/taller/trampas.html

esquema electrico

Una trampa es un circuito resonante constituido por una bobina y un condensador conectados en paralelo. Según sus respectivos valores, habrá una frecuencia a la cual la trampa resonará. Para ese valor de frecuencia y sus valores próximos, la trampa bloquea o limita el paso de una señal, dejando pasar las señales de frecuencia distinta a la de resonancia.

La frecuencia en que resuena la trampa puede modificarse actuando sobre el valor de condensador o sobre el de la bobina. Hay múltiples combinaciones de bobina y condensador que harán resonar la trampa en una frecuencia concreta, pero según escojamos una u otra la trampa se mostrará mas o menos selectiva (cambia el factor de calidad).

Una trampa poco selectiva dejará pasar señales dentro de un amplio margen de frecuencias alrededor de la frecuencia de resonancia.

Repasando lo dicho, una trampa está formada por una bobina y un condensador conectados en paralelo, o sea, es un circuito resonante paralelo. La frecuencia de resonancia está determinada por los valores de la bobina y del condensador, las señales cuya frecuencia coincide con la frecuencia de resonancia de la trampa se encuentran en su camino con un gran obstáculo y resultan muy atenuadas al atravesarla.(figura 2)

¿Que ocurre si tomamos una trampa y modificamos las conexiones entre bobina y condensador para conectarlos en serie y no en paralelo?. También en este caso tendremos un circuito resonante, y a la misma frecuencia de antes, pero será un circuito resonante serie y su comportamiento difiere bastante del que tenía siendo paralelo.

Si un circuito resonante paralelo "bloquea" el paso de las señales cuya frecuencia coincide con la de resonancia y deja pasar las demás, un circuito resonante serie hace lo contrario: deja pasar las señales cuya frecuencia coincide con la de resonancia y "bloquea" el resto.

En resonancia el circuito paralelo presenta una impedancia muy alta mientras que su equivalente en serie presenta una impedancia muy baja.

conexiones

Para obtener los valores de bobina y condensador que deben resonar a una frecuencia concreta puede recurrirse a los consabidos cálculos y a la posterior realización práctica del circuito, que probablemente no coincidirá en su funcionamiento con lo que esperábamos. O puede realizarse enteramente de manera práctica y con la ayuda de elementos fácilmente asequibles. Se precisa para ello un medidor de ROE, una resistencia de carga, un buen condensador variable y algo que genere señal en el margen de frecuencias en que se vaya a sintonizar la resonancia del circuito, por ejemplo un transceptor. Sería muy útil disponer de un capacímetro (ahora los hay a precios muy asequibles) aunque tampoco es imprescindible.(figura 3)

Si lo que queremos es hacer una trampa para una antena, primero construiremos la bobina sobre el soporte tal y como hayamos proyectado. ¿De cuantas vueltas?... es igual, las que nos parezca. Ni muchas ni pocas. A esta bobina conectaremos provisionalmente el condensador variable de manera que quede en serie con ella.

detalle de conexion

Si durante el ajuste de la trampa no obtenemos en ningún punto del condensador variable una disminución de la ROE, es por que hemos tenido la mala suerte de que esa combinación de bobina y condensador no resuena en la frecuencia deseada. Solo cabe modificar la bobina aumentando o reduciendo sus espiras y repetir todos los pasos. Cuando me ocurre esto comienzo por puentear la mitad de la bobina (mitad de espiras), si tampoco funciona pruebo entonces a doblar el numero de espiras, de un modo u otro obtengo la resonancia deseada. A continuación, y a ojo de buen cubero, evaluamos el factor de calidad del circuito. Con un valor de capacidad grande (placas del condensador muy cerradas) el factor de calidad será bajo y se obtiene una ROE baja en un amplio margen de frecuencias. Con un valor de capacidad bajo (placas del condensador poco cerradas) el factor de calidad es grande. El circuito muestra una resonancia mas aguda y la ROE sube mucho a poco que se modifique la frecuencia de la señal.

Este sistema puede emplearse también para realizar el circuito tanque (que al igual que la trampa, también es un circuito resonante paralelo) de un oscilador LC, circuitos de paso de banda, o lo que se nos ocurra. Es una manera muy sencilla y precisa de determinar el punto de resonancia, pero es imprescindible que el circuito a medir este conectado inmediatamente a la salida del medidor de ROE, ya que de utilizar un latiguillo de coaxial las medidas no serán fiables.

En el extremo alto de HF y en VHF es preciso tener en cuenta que cualquier longitud de conductor entre el medidor de ROE y la resistencia de carga puede ofrecer una reactancia apreciable, que será preciso cancelar antes de realizar las medidas. Para asegurarnos que las conexiones de cable no influyen en las medidas, desconectaremos provisionalmente el vivo de uno de los extremos de la trampa y puentearemos directamente el vivo de salida del medidor de ROE con el vivo de la resistencia de carga. SI la ROE baja a 1:1 todo va bien, si no ocurre esto y la ROE es mas alta, es que los conductores producen un efecto de "bobina" que debemos neutralizar. Para ello es suficiente con intercalar en serie con la resistencia de carga un condensador "trimmer" que ajustaremos hasta obtener 1:1 de ROE. Hecho esto desconectamos el cablecillo, volvemos a conectar la trampa y procedemos a ajustarla como se ha dicho. Esta operación del trimmer es imprescindible hacerla en el margen de UHF, en donde una conexión de 3 ó 4 cms. de hilo causa que el medidor de ROE no "vea" ya los 50 ohms. de la resistencia de carga e indica un valor erróneo que hará inútil cualquier intento de ajuste sobre la trampa.

Esta es una manera muy sencilla y fiable de determinar con precision que bobina y condensador necesitamos para construir un circuito resonante, saltandonos los cálculos y sin necesidad de herramientas o aparatos especiales. Podemos comprobar por ejemplo la exactitud obtenida en las trampas relizadas con cable coaxial, en las que el condensador está formado por la separación entre vivo y malla. Incluso permite, dentro de los límites de frecuencia del transmisor, averiguar la frecuencia de autorresonacia de una bobina o un choque de radiofrecuencia. Cualquier bobina presenta cierta capacidad que está distribuida entre sus espiras, el valor total de esa capacidad y la inductancia de la bobina son la causa de que se produzca la resonancia a una reterminada frecuencia, sin necesidad de conectarle condensador externo alguno.

Con esto es facil trampear a diestro y siniestro, se abre un abanico de posibilidades a la experimentación: choques, filtros, antenas multibanda, colineales...todo es cuestión de ponerse.

El condensador de la imagen de arriba se puede sustituir por un trozo de cable coaxial si conocemos cuál es su capacidad por unidad de medida. Por ejemplo, sabemos que el coaxial RG58 tiene una capacidad de 93,6 pF por metro y de 0,936 pF por cm; por lo que bastará con dividir la capacidad del condensador requerida por 0,936 para saber los cm que debemos de utilizar.

Bastará con cortar el cable con un corte limpio en un extremo, de modo que no tengan contacto elécgtrico el vivo y la malla; y en el otro extremo separar el vivo y la malla para poder hacer las conexiones con los extremos de la bobina.

Con esa operación habremos contruido un circuito LC ( una trampa ) sintonizado a la frecuencia desada.

En el caso de capacidades grandes necesitaríamos una considerable longitud de cable coaxial, con lo que no resultaría muy estética nuestra antena que empleara una trampa con un condensador asociado colgando. Para ello puede ser una solución el cortar el coaxial en trozos y conectarlos en paralelo, con lo que la capacidad del condensador coaxial sería igualmente alta y no se vería tanto cable coaxial.

Pero ¿cómo conectar el condensador coaxial a la trampa?

Evidentemente, como hemos dichoconectaríamos el vivo a un extremo de la bobina de la trampa  y la malla al otro.

Y ¿cómo colocar la trampa en un dipolo?

En un principio debería dar igual, pero hay quien defiende la idea de que es mejor conectar el vivo del condensador coaxial al lado del balun o inicio de antena ya que el otro extremo - final de la trampa -  está a potencial 0 de RF, con lo que se blinda el condensador y no se alarga el ramal del dipolo.


¿Cómo Calcular una trampa?

Para calcular una trampa se puede utilizar la siguiente fórmula:

      Inductancia en microhenrios (L) = 32 / Frec (en Mhz)

      
Capacidad en picofaradios (C) =  796 / Frec.(en Mhz)

FUENTE: https://www.ure.es/foro/6-tecnico/230377-trampas-de-antena-con-qtrampaq.html#338165


Supongamos que queremos construir una antena dipolo para más de una banda de las de radioaficionado, compuesta por :    

    - Una longitud de un dipolo A, a partir del punto de alimentación en cada brazo,  cortado para la gama de frecuencias en las que desea transmitir o recibir.

   - Una trampa consta de una inductancia (L) y una capacitancia (C) sintonizada a una frecuencia
(la del brazo A).

    - Una longitud  B - agregada a una trampa de la L / C - para el rango más bajo que desea transmitir o recibir.


Ver la imagen: https://html2-f.scribdassets.com/53cpicigow2a52gj/images/3-c99dbafd55.png

La longitud de cada uno de los tramos A y B se pueden calcular mediante las siguientes fórmulas:

          A
en metros = 72 / MHz

        B en metros = (72 / MHz) x 0,83


Para darse cuenta de la trampa L / C podemos usar estas fórmulas:
 




Veamos un
ejemplo:
   

Queremos construir un dipolo que funciona tanto en la banda de 10m (28,4 MHz) y en la banda de 40m (7 MHz). Calculamos con las fórmulas la longitud de los dos brazos A y B y los valores de L y C que se utilizarán para construir las trampas.

P
rimero calculamos la longitud de los brazos A la frecuencia de 28,5 MHz como referencia de nuestro centro de actividad en 10m (A = 72 / 28,5MHz)= 2,53 m

A continuación,   calculamos la longitud de los tramos B para la frecuencia de 7,1 MHz (centro de la banda de 40m) con la fórmula  (72 / MHz) x 0,83). B = (72 / 7,1) x 0,83 = 8,42 m

El siguiente paso consiste calcular la inductancia debe tener la bobina L y la capacidad del condensador C  para sintonizar el circuito (LC) de la trampa en la frecuencia de 28 MHz, de modo que las frecuencias por de eneima de 28 MHz utilicen solo el tramo A, impidiendo su paso hacia el tramo B.




De este modo para una capacidad de 20 picofaradios aproximadamente necesitariamos una Inductancia de 1,5 microHenrios.




El condensador de la trampa.

  Para construir el condensador se puede recurrir a cable coaxial capaz de resistir alto voltaje, teniendo en cuenta su capacidad por unidad de medida. Así, 1 cm de longitud de RG8 = 0.96 picofaradios, RG11 = 0,70 picofaradios, RG58 = 0,93 picofaradios y RG213 = 1 picofaradio. De este modo, para una capacidad de 10pF con RG213 necesitariamos 10cm de cable.

La bobina de la Trampa.

Para su construcción se pueden utilizar tubos de plástico, PVC utilizado en tuberías.

Las fórmulas para calcular el valor de una inductancia en micro
Henrios nos van a proporcionar valores aproximados, por lo que deberíamos de contar con instrumentos de medida para comprobar el resultado.


También podemos recurrir a fabricar las trampas con cable coaxial.







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