Antena DIPOLO G5RV MultiBanda

ANTENA DIPOLO G5RV MULTIBANDA

De todas las antenas sencilas que se pueden usar en estaciones de

radioaficionados de HF, la dipolo G5RV es una de las mejores antenas. Presenta

un buen compromiso entre rango de operación (es una antena multibanda) y calidad

de señal.

La G5RV se llama así en honor a Louis Varney, G5RV, radioaficionado inglés que

la diseñó originalmente como antena monobanda para trabajar en la banda de 14

Mhz (20 metros). Sin embargo, usando un sintonizador de antena, permite trabajar

en otras bandas de radioaficionado, aunque con resultados inferiores que en la

banda de 20 metros.

Consiste en un dipolo simple horizontal de tres medias longitudes de onda (o

1,5 longitudes de onda) en la banda de 14 MHz, alimentado por medio de una línea

paralela abierta vertical ("línea escalera" o paralela de TV) de longitud fija,

media onda en 20 metros. Esta línea paralela actúa de adaptador de impedancias

en la banda de 20 metros, o de línea de acoplamiento en las demás bandas de

trabajo que proporciona una baja impedancia en el extremo de la línea paralela,

del orden de 50 a 80 ohmios, lo que permite la conexión de una línea coaxial de

cualquier longitud y 50 (o 75) ohmios de impedancia hasta el transceptor, ya

sea conectada directamente o a través de un balun (para simetrizar la conexión).

Esta antena permite operar en las bandas de radioaficionados de 10 a 80 (ó 160)

metros con la ayuda moderada de un tuner (sintonizador).

Su rendimiento es óptimo en la banda de 20 m, para la cual Louis Varney la

pensó. La elección de tres medias longitudes de onda a 20 metros para la

longitud del dipolo tiene dos razones básicas: Por un lado proporciona a la

antena un diagrama de radiación horizontal de cuatro lóbulos en cruz y con

ganancia unidad, y por otro lado, el punto central de la dipolo es un punto de

baja impedancia, lo que permite simplificar la conexión de la antena al equipo

de radio. En este caso, la línea paralela de media onda a 20 metros que se

conecta al punto de alimentación de la antena simplemente traslada la impedancia

del punto de alimentación de la antena (punto central de ésta) al otro extremo

de la línea, a la cual se conecta la línea coaxial (de baja impedancia) de

cualquier longitud, hacia el equipo de radio.

En las demás bandas de HF su comportamiento es distinto y su rendimiento no es

tan bueno como en 20 metros. Los diagramas de radiación cambian según la banda,

así como la impedancia del punto de alimentación, y la línea paralela conectada

al punto de alimentación de la antena actúa como adaptadora de impedancias y

como sintonizadora de la antena, requiriéndose el uso de un tuner o sintonizador

en el otro extremo de la línea paralela en la conexión a la línea coaxial de

unión al equipo de radio.

De hecho la G5RV es una buena antena no sólo para el principiante, sino para

cualquier radioaficionado que desee una antena multibanda de rendimiento medio.

Una multibanda es una antena sin la cual no debería estar una estación, y la

G5RV proporciona una buena alternativa para aquellos que no deseen gastar mucho

dinero en antenas verticales o dipolos multibandas con trampas sintonizadas.

CONSTRUCCIÓN

La G5RV tiene dos versiones: la versión de 10 a 40 metros y la versión de 10 a

80 metros. La primera puede ser una alternativa viable para aquellos que no

poseen estructuras de soporte altas (superiores a 6 metros), y la segunda para

aquellos que poseen una torre o un árbol de buen tamaño. También existe una

versión que cubre las bandas de 1,8 a 28 Mhz.

En sí la G5RV se construye igual que cualquier dipolo: un aislador central que

separa los dos brazos, y aisladores laterales que aíslan a los brazos de sus

amarres. La línea de escalera (paralela) se conecta a la antena en el aislador

central (puede resultar útil soldarla para evitar desconexiones accidentales en

condiciones de mucho viento).

Cada brazo, en la versión de 10 a 40 metros, mide 7,77 metros. La línea de

escalera para esta misma versión tiene 5,55 metros de largo. Para la versión de

10 a 80 metros, las medidas simplemente se duplican: 15,55 metros cada brazo y

11,10 metros la línea escalera.

La impedancia en el extremo inferior de la línea de 300 es de 50 a 60 ohmios. Un

balúm 1:1 se recomienda para la adaptación a la línea coaxial de 50 ohmios y

para la supresión de interferencias a los equipos de radio y televisión. Sin

embargo, también puede conectarse directamente un cable de alimentación coaxial

de 52 ohmios, también funcionará.

La alimentación de la antena también se puede hacer directamente sobre la línea

paralela si se usa un sintonizador o tuner que disponga de los terminales

necesarios para conexión de líneas paralelas.

La antena es ligeramente corta en la banda de 80 metros, y la línea de 300

ohmios actúa como una especie de elemento adaptador en esta banda, y como un

transformador de impedancias en las otras bandas. Hay que ajustar la línea de

300 ohmios (su longitud) para la mejor ROE en la banda de 15 ó 20 metros (bandas

muy críticas). La ROE deberá ser de 2:1 o mejor a lo largo de cualquiera de las

bandas de trabajo, y puede obtenerse un valor de 1,3:1 para la frecuencia más

resonante en cada banda.

Pueden usarse cables apantallados de conductores paralelos en lugar de la línea

paralela ordinaria, pero la longitud de la línea será distinta debido al factor

de propagación del cable. En este caso se deberá de ir cortanto y probando.

Es una antena buena para trabajar con potencias de hasta 400 watios.

AJUSTE Y NOTAS FINALES

La antena G5RV no se puede usar en su rango completo sin ayuda de un tuner. El

ajuste de la antena se realiza mediante un tuner (sintonizador), ya sea

automático o manual. El uso de un sintonizador manual quizás sea preferible, ya

que permite una mayor flexibilidad en cuanto al punto de ajuste.

La G5RV suele dar muy buenos resultados. Al ser un dipolo tiende a ser un poco

más ruidoso y un poco menos direccional que otras antenas (especialmente si se

coloca en posición V invertida), pero este sacrificio lo compensa el amplio

rango de bandas que permite trabajar la antena, y además su bajo costo y

facilidad de instalación.

Cerca de los límites de su rango de uso (en especial en 40 u 80 metros, según

la versión de la antena) la G5RV exhibe cierta oposición a la resonancia, aunque

se utilice un tuner, y que pueden originar altas tensiones en el extremo de la

línea si se usan potencias algo altas. Por ello conviene ajustar la antena en

estas frecuencias con mínima potencia de transmisión e ir aumentando la potencia

gradualmente. Debe observarse que a partir de ciertas potencias (a partir de 40

ó 50 watios) no se produzcan arcos y chispas dentro del tuner, que obliguen a

reiniciar los ajustes. Tampoco conviene tocar mucho las partes metálicas del

tuner, pueden sobrevenir quemaduras por RF.

LA G5RV MÁS A FONDO

La antena G5RV, con su sistema especial de alimentación, es una antena

multibanda alimentada en el centro capaz de funcionar con buenos resultados en

HF, desde 3,5 a 28 MHz. La antena se diseñó como una antena de 3/2 de longitud

de onda de hilo largo alimentada en el centro para 14 Mhz, en donde la sección

de acoplamiento de línea abierta de 11,285 m funciona como un transformador de

impedancias de relación 1/1 (es una sección de adaptación). Esto permite el uso

de línea coaxial de 50-80 ohmios que "verá" una adaptación de impedancia muy

cercana en esa banda con baja ROE en la línea de alimentación. La longitud de la

antena en su parte plana horizontal de 102 pies se deriva de la formula:

L (pies) =492*(n-.05)/f(MHz) = (492 x 2,95)/14,15 = 102,57 pies = 31,27 mts

Donde: n es el número de medias ondas del alambre de la antena (la parte

horizontal).

Debido a que el sistema completo se lleva a resonancia por medio del uso de una

red de adaptación, la antena se corta a 102 pies.

Como la antena no usa trampas o anillos de ferrita, el tramo horizontal (la

parte del dipolo) se va agrandando progresivamente en longitud eléctrica a

medida que la frecuencia aumenta. Por eso mismo, desde los 14 MHz para arriba,

la energía radiada por la antena en el plano vertical es en un ángulo adecuado

para trabajar DX.

A pesar de que la adaptación de impedancia para línea paralela de 75 ohmios o

coaxial de 50 ohmios en la base de la sección de acoplamiento es buena para 14

MHz, el uso de una línea de 50 ohmios aún resulta con una ROE de 1,8/1 para esa

banda. Para las otras bandas es necesario en uso de un sintonizador de antena

como red de adaptación. Eso es debido a que la antena, mas la sección de

adaptación, presentará una carga reactiva a la línea de alimentación en esas

bandas.

Resumiendo:

La antena en 3,5 MHz funciona como una media-onda acortada en la parte

horizontal con cerca de un total de 17 pies (5,185 mts) de la longitud total de

la sección de acoplamiento. El diagrama de radiación de la antena es igual que

el de un dipolo de media onda en esta banda.

A 7 Mhz la parte superior, más 16 pies (1"= 0,305 mts) de la sección

adaptadora, conforman una antena parcialmenete doblada hasta 2 medias ondas en

fase (colineal). Debido a esto el diagrama de radiación es algo más agudo que el

de un dipolo. La adaptación se degrada algo debido a la inevitable reactancia

introducida por la longitud usada de la sección de adaptación. Por supuesto,

fácil de sintonizar por medio del sintonizador de antenas.

En 10 MHz funciona como una colineal de 2 medias ondas. Es muy efectiva, pero

la rectancia presente en el punto de alimentación requiere un buen sintonizador

de antena. El diagrama de radiación es muy parecido al de 7 MHz.

En la banda de 14 MHz es donde la G5RV realmente resalta. Opera como una antena

larga de 3/2 de onda, alimentada en el centro con multi-lóbulo, y ángulo bajo de

radiación de 14 grados, muy adecuado para DX, y por lo tanto para DX en la

banda más popular. La antena presenta una carga de 90 ohmios sin prácticamente

reactancia presente. Aun usando línea coaxial de 50 ohmios la ROE es de cerca de

1,8/1, muy fácil de sintonizar con el sintonizador de antenas.

En 21 MHz se comporta como un antena de 5/2 long. de onda. Como una antena de

hilo largo alimentada en el centro, pero debido al multi lóbulo, bajo ángulo de

radiación, y su carga como impedancia resistiva todo sintonizable con el

acoplador de antenas, la G5RV se comporta como una buena antena para DX.

En 24 MHz actúa como un hilo largo de 5/2 de onda, la carga es resistiva casi

como en 14 MHz. Aquí también el diagrama de radiación es multi lóbulo con un

ángulo bajo de radiación.

En 28 MHz actúa como una antena de 3 long. de onda, como un hilo largo

alimentado en el centro.

El cálculo de la parte adaptadora vertical es de una sección eléctrica de media

onda para 14 MHz, determinada por la fórmula:

L = (492 x Vf)/f(MHz)

en donde Vf es el factor de velocidad de la sección adaptadora. Para hilo

abierto, Vf=0,97 , línea paralela=0,90 y línea paralela de TV=0,82 , por lo que

de acuerdo al hilo que se use se tendrán las siguientes longitudes:

Hilo abierto = 34 ft (10,37 mts)

Línea paralela = 30,6 ft (9,333 mts) (línea de escalerilla)

Línea TV (300 ohm) = 28 ft (8,54 mts)

Esta sección de adaptación se conecta al centro de la antena y tiene que bajar

verticalmente por lo menos 20 pies (6,1 mts) o más. Se la puede doblar, atar a

un poste, o lo que sea, y conectarlo con un cable coaxial para llegar hasta el

cuarto de radio y conectarlo al sintonizador de antena.

Algunas antenas comerciales colocan un balum para proporcionar la necesaria

adaptación balanceado-desbalanceado que se produce entre la línea de bajada

paralela y el cable coaxial. PERO un balun puede que no sea una buena opción

dada la alta reactancia en la carga presente en la base de la sección de

acoplamiento. De acuerdo a esto se recomienda NO USAR UN BALUN CON LA G5RV.

Podemos caer en saturaciones del balun, distorsiones de la onda de RF, etc. Lo

mejor es siempre el uso de un buen sintonizador de antena.

La G5RV más normal es la diseñada para funcionar de 80 a 10 metros (que también

funciona en la banda de 6 metros). Las medidas para 3 tipos diferentes de

antenas G5RV se dan a continuación:

Parte superior 1,8-28 MHz 3,5-28 MHz 7,0-28 MHz

62,22 31,1 15,55 metros

Línea de acoplamiento (parte vertical) segun la clase utilizada:

línea abierta 20,52 10,37 5,18 metros

línea escalerilla 19,03 9,6 6,47 metros

línea TV (300 ohms) 17,36 8,69 4,39 metros