Sistemas de adaptación de impedancias

Sistemas de adaptación de antenas

Cuando la línea de transmisión tiene una impedancia y la antena otra muy distinta, hay que acoplarlas para evitar que aparezca ROE en la línea.

Los sistemas más comunes de acoplamiento son los siguientes:

Línea de cuarto de onda o Línea Q

Si una línea de transmisión con una impedancia Z_q se conecta entre una antena con impedancia Z y una línea de transmisión con impedancia Z_o, se realizará la transformación siempre que se cumpla la siguiente fórmula:

Z_q = raíz de (Z_o x Z)

Por ejemplo: una antena funciona a 10 MHz y tiene una impedancia de 100 ohmios y queremos conectarla a una línea de 52 ohmios. ¿Qué impedancia y qué longitud tendrá la línea de acoplamiento?

Z_q = raíz de (Zo x Z) = raíz de (52 x 1 00) = 72 ohmios

Si se selecciona una línea RG-59 que tiene una Z_o=73 ohmios, que es muy aproximado. El factor de velocidad es de 0,66, por tanto la longitud que necesitamos es:

L = 300/f: 4 x V= 300/10:4 x 0,66 = 4,95 metros

Que es exactamente un cuarto de longitud de onda en la línea.

Adaptación en T

La adaptación en T permite acoplar una baja impedancia con otra mayor. La impedancia nominal de un dipolo se encuentra en el centro. Si se toman dos puntos simétricos respecto al centro tendremos una impedancia mayor que la nominal.

Las dos varillas paralelas al dipolo funcionan como líneas de transmisión de acoplamiento. Los condensadores sirven para anular la inductancia de las barras añadidas.

Adaptación Gamma

Es lo mismo que la adaptación en T para líneas coaxiales. Se conecta la malla del coaxial al centro y se construye una sola de las ramas.

Adaptación Omega

Es igual que la adaptación Gamma a la que se añade un condensador más, que permite acortar el brazo de adaptación, con lo que el ajuste con la antena instalada es mucho más fácil.

Estos tres tipos de adaptador son los que más se emplean para elevar el bajo valor de impedancia de una antena directiva (18 ó 20 ohmios) al valor de las líneas coaxiales normales (50 o 75 ohmios) o 200-300 ohmios en el caso de la T.

La longitud de la barra de adaptación, en T y Gamma, debe ser de 10 % de la longitud del elemento a acoplar. El condensador de los adaptadores en T y Gamma debe ser de 8 pF por cada metro de longitud de onda.

En el caso del adaptador Omega, la longitud del elemento acoplador es la mitad que en los otros casos y la capacidad del condensador dependerá de esa longitud.

En el caso en que la barra fuera exactamente la mitad, la capacidad máxima del condensador será de 3 pF por metro de longitud de onda de funcionamiento. Se puede reducir la longitud de la barra aumentando la capacidad del condensador.

La varilla del elemento acoplador debe tener un diámetro de 1/3 del elemento a acoplar y se colocará a una distancia de 1/70 de la longitud total de dicho elemento. La sujeción se hace por medio de una brida en el extremo (que debe poder moverse con el fin de obtener el ajuste correcto) y el otro extremo al condensador.