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Acoplada en la base

EA5DY (http://ea5dy.ure.es/index_12.htm#art1) nos dice que "existe el mito bastante extendido de que las antenas deben ser resonantes en su frecuencia de trabajo para ser eficientes. No hay nada mágico respecto a ser resonante o no serlo. La resonancia tan solo significa que las tensiones y las corrientes están en fase en el punto de alimentación y que por tanto la impedancia Z es un valor real (que puede o no coincidir con la Zo de nuestro cable de alimentación). Podemos hacer funcionar con alta eficiencia a una antena no resonante si podemos ser capaces de disponer de un sistema de adaptación de impedancias eficiente en la alimentación de la antena de modo que toda la energía que entrega el emisor sea transferida a la antena. La eficiencia de una antena tiene que ver con la relación de energia de RF que es capaz de radiar frente a la energia que disipa en pérdidas óhmicas o pérdidas en la tierra circundante. Por tanto, la eficiencia tiene que ver  con la relación entre la resistencia de radiación (característica de la antena y función generalmente de su tamaño) y la resistencia de pérdidas (óhmicas en el cable de la antena o en el terreno con las corrientes de retorno inducidas). Ahora bien, la resistencia de radiación de una antena sí que depende de su longitud respecto a la longitud de onda. A medida que la antena es más corta respecto a la longitud de onda (típicamente menos de 1/4 de onda) disminuye su resistencia de radiación haciendo que la relación con las pérdidas óhmicas sea menor. Si situamos un acoplador de antena en la base de una antena vertical podremos hacer funcionar ésta como un radiador vertical con una eficiencia aceptable hasta frecuencias en las que la longitud del radiador vertical suponga aproximadamente 0,2 a 0,15 longitudes de onda. Por debajo de esas medidas la eficiencia cae drásticamente. Con un hilo vertical de cobre soportado sobre una caña de fibra de vidrio de 8 metros podemos por tanto construir una antena vertical de eficiencia muy aceptable hasta longitudes de onda de hasta 40 metros. El acoplador de antenas debe estar lo más próximo a la base de la antena para evitar las altas pérdidas que se producen en un cable coaxial cuando trabaja con ROE elevada. Veamos con un ejemplo la diferencia entre utilizar el acoplador de antena del equipo frente a situar el acoplador justo en la base de la antena y considerando un cable de alimentación RG58 de tan sólo 10 metros de longitud, típico en las instalaciones marinas.

En la frecuencia de 14 MHz la vertical de 8 m presenta una impedancia de aproximadamente Z = 150 + j700 lo que supone una ROE de 74:1 en el punto de alimentación y de 12:1 en el transmisor (a 10 m). En esta situación de ROE, el cable RG58, típico en instalaciones marinas, presenta unas pérdidas de 7,4 dB, cifra claramente inaceptable, frente a los escasos 0,5 dB que presentaría en caso de ROE de 1:1. Si transmitimos con 100 Watios tan solo llegaran 18 Watios a la antena. Siempre que sea posible, debemos situar el acoplador de antena en la base de la antena, o lo más próximo a su punto de alimentación. Ahora bien, si la eficiencia depende de la longitud de la antena respecto a la longitud de  onda, ¿por qué no usar el backstay completo (22 metros en el Zascandil) como radiante para llegar hasta frecuencias más bajas?. Efectivamente, usar el backstay como antena es una instalación habitual que permitirá mayor eficiencia en bandas más bajas que la vertical de 8 metros. Sin embargo presenta un serio inconveniente desde el punto de vista eléctrico (aparte de los de punto de vista mecánico por tener que situar un aislante en un elemento tan crítico del aparejo) y es que a medida que aumenta la longitud de un radiante vertical respecto a una longitud de 1/4 de onda, el lóbulo de radiación máxima se eleva cada vez más llegando al punto de hacerse poco eficiente para comunicaciones de larga distancia. Si te encuentras en medio del Atlántico tendrás más interés en comunicar con la costa a larga distancia en frecuencias intermedias próximas a la FOT de propagación  que en intentar transmitir en las bandas bajas de HF con un alcance menor."





 


En la figura de la izquierda se muestra el diagrama de radiación en la banda de 15m de una vertical de 8 m de longitud sobre agua de mar. En la figura de la derecha se muestra el lóbulo de radiación en la misma banda -15 m- para el caso de que el radiador vertical fuera un backstay de 20 metros de longitud. Por claridad no se ha simulado en ambos casos el efecto del resto de la jarcia. La eficacia del backstay para comunicados a larga distancia (ángulos de elevación inferiores a 20º) cae drásticamente.



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