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Verticales

La construcción de antenas verticales de hilo resulta sencilla y es una buena solución para quen tiene poco espacio para colocar antenas para las bandas bajas, siempre y cuando dispongamos de un tubo o soporte de fibra de vidrio de 10 ó 12 metros de largo. Cuanto más largo mejor.

Bastaría con extender un hilo a lo largo de esa caña de fibra de vidrio, cortado a la longitud de 1/4 de onda - según la frecuencia de trabajo - y colocar los radiales extendidos correspondientes como contraantena. En ocasiones se puede enrollar el hilo vertical en la caña con espaciado generoso entre vuelta y vuelta.

En mi caso, puedo decir que tengo montado un hilo largo vertical sobre una caña de pescar de 7m, siendo la longitud del hilo de 11m. y funciona perfectamente en toda la HF de 10 a 80m. En la base tengo un acoplador automnático y este conectado a una toma de tierra.

En la página Web de DJ0IP encontramos distintos ejemplos de antenas de hilo verticales construidas con soporte de fibra de vidrio, como por ejemplo una antena vertical para la banda de 80m sobre caña de 12m (http://www.dj0ip.de/vertical-antennas/80m-on-12m-pole/). Además este colega nos proporciona información sobre:
 La colocación de los radiales es muy importante en una antena vertical. Estos hacen de contra antena, surgiendo preguntas como ¿Resonantes en ¼ de onda o no resonantes? ¿Cortos o  largos?.

EA30G,  en la página http://radioaficion.biz/topicos-de-la-radioaficion-4-una-pica-clavada-en-tierra-es-suficiente-para-una-vertical/,   dice:

"Por supuesto que los radiales elevados deben ser de ¼ de onda de longitud por banda y resonantes, opuestos por lo menos dos a dos para cancelar su radiación en el espacio. De eso no hay ninguna duda.

En cambio, los radiales enterrados inmediatamente debajo dejan de ser resonantes y la cuestión que nos planteamos es qué longitud mínima deben de tener. Según los experimentos de N6LF, sorprendentemente conseguía mejores señales cuando los radiales enterrados eran algo más cortos que ¼ de longitud de onda, concretamente alrededor de un 70% de esa longitud. Eso quiere decir que, para una antena vertical para 40 metros, la longitud óptima la encontraba sobre los 6-7 metros para cada radial enterrado, cuando ¼ de onda serían 10 metros.

La explicación que encontró es que, al enterrar los radiales bajaba mucho su frecuencia de resonancia y eso desplazaba la corriente máxima en la antena hacia los radiales y, al acortarlos, se mejoraba la eficiencia de la antena y se devolvía la corriente máxima a la base. Además, este efecto de la mejora con el acortamiento de los radiales era mucho más marcado cuando se utilizaban solamente 4 radiales enterrados y era mucho menos acusado cuando se utilizaban 16 o 32 radiales enterrados por banda.

Por otra parte, los radiales enterrados recubiertos de aislante se afectaban mucho menos por el enterramiento y se optimizaban con una longitud muy ligeramente inferior a la de ¼ de onda.

Como conclusión principal, el autor en su artículo del QST expone que, si utilizaba 16 radiales, el efecto de acortar su longitud desaparecía rápidamente. Por tanto recomendaba que, si para la instalación de radiales se dispone de un presupuesto limitado, o sea de una cantidad de cobre determinada, es decir, si sólo disponemos de unos metros de cobre concretos, es mucho mejor distribuir esos metros de cobre de forma que se coloquen muchos más radiales cortos que no unos pocos largos. Y eso era especialmente mucho más cierto contra más corta fuera físicamente la vertical en relación a la longitud de onda; es decir, contra más acortada por medio de sombreros capacitivos o bobinas de carga que aumentaran su longitud eléctrica para llevarla a resonancia."

¿Radiales enterrados o elevados?

Jerry Sevick (W2FMI, publicado en QST de Julio de 1971) sostiene que cuanto más cerca de la superficie se encuentren los radiales, mejor que mejor. Cuanto más los enterraba, menos efectivos resultaban.

Las conclusiones de N6FL fueron que, colocando 4 radiales resonantes para cada banda y por lo menos a 30 cm del suelo, se conseguían resultados consistentemente 1 dB por encima de los obtenidos con radiales enterrados.

¿Cuántos radiales?

Empezando con 4 radiales por banda N6FL obtuvo el mismo éxito que con más radiales. Según este colega cuatro radiales elevados a 30 centímetros sobre el suelo resultaron ser tan efectivos como 120 radiales enterrados.

Para evitar riesgos a las personas, los radiales no deben de quedar al alcance  de cualquiera, ya que tienen radiofrecuencia de gran tensión en las puntas. Por ello. resultaría muy peligroso cualquier contacto accidental con un radial durante la transmisión, incluso con equipos QRP. 

En las puntas de radiales resonantes de ¼ de onda aparecen siempre tensiones de RF muy elevadas que pueden quemar la mano del que toca esa punta. Por tanto, si hablamos de radiales elevados, debemos colocarlos por lo menos a 2,5 metros de altura para que no se puedan alcanzar con la mano.

Para ello hay una solución.

Setrata de elevar los radiales desde el punto de alimentación de la antena formando con la vertical unos 45º hasta alcanzar la altura deseada.

¿Influye la altura de los radiales?

Hay quien aconseja que para cada banda, la altura del suelo, influye en el rendimiento de la antena, por lo que se dan los datos siguientes:



Para mejorar la distribución de corrientes en el monopolo vertical, en la parte superior se puede doblar en formando un ángulo recto o acbándolo en una T (caso #4). La longitud de la parte horizontal ayuda a sintonizar la antena y no necesariamente tiene que ser un solo hilo (en ángulo recto, por ejemplo), pueden ser 2 hilos describiendo una T, 3 hilos o más. Estos pueden tener longitudes iguales o distintas; pero además pueden colocarse inclinados, describiendo un ángulo menor de 90º, a modo de vientos.

¿Pero cómo sintonizar la antena?

Lo más cómodo es situar una bobina en la base pero es más efectivo sintonizarla arriba con la longitud de los hilos o jugando con su inclinación.

Si medimos la resistencia de radiación de la antena, teóricamente debe ser menor de 36Ω con radiales horizontales. Por ello debermos de recurrir a un balun con relación de transformación de impedancias de 1:2. Si la antena tiene una resistencia de radiación mayor se traduciría en pérdidas.

Si la antena es "corta", la impedancia tiene una componente capacitivo que hay que compensar en la base ya sea con un acoplador o con una bobina. Además sería conveniente añadir un choque de RF construido con un solenoide de coaxial o con ferritas abrazando el coaxial.

Otra forma de sintonizar la antena sería utilizar un hairpin (bobina) en el punto de alimentación entre vivo y malla.





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