Yo también utilizo hilo o cable de cobre con cubierta de PVC, del tipo para instalaciones eléctricas, que resulta suficiente, duradero y más económico que los cables específicos para antenas.
Años atrás, se utilizaba para antenas un cable especial consistente en una malla trenzada de hilos finos de cobre, que al ser descubierta se tornaba de color verdoso al oxidarse el cobre por causa de la intemperie.
Actualmente se sigue fabricando, pero con protección de cubierta de PVC transparente:
Se comercializa un cable para antenas que incorpora algunos hilos de aleación especial de acero, también buen conductor, pero que no se elonga, como sucede con el cobre, debido al esfuerzo de tracción mecánica:
Todos estos cables especiales para antenas resultan bastante más caros que el cable normal de cobre con cubierta de PVC, destinado para instalaciones eléctricas.
Saludos.
73, Ernesto - EA3ERD
Ex: EA-3-1253-U (SWL 1966), EC3ABC (1999)
EA3ERD desde 2004
"Pisarás el umbral del bienestar, cuando empieces a sentirte satisfecho con apenas nada"
Fritzel en sus dipolos OCF (FD4) usa cable de acero forrado de plástico transparente y con alma de cobre. Tengo uno hace 30 años y ahí sigue. José Luis
Si no es un error, es mala combinación (en RF la resistividad del acero es 100~200 veces superior al cobre) Lo mejor es combinarlos al revés: interior de acero (parte estructural) y exterior de cobre (parte eléctrica), como el cable HFW-2 (que además añade plateado)
Peso, duración, coste. Los efectos eléctricos son despreciables.
Pues quitando este mensaje, que no deja claro respecto a cual de los dos....... en los demás mensajes no veo ni los pros ni los contras de cada tipo de hilo, ¿alguien podría aclarar si es mejor uno que otro y el por qué? ¿mejor hilo de cobre con funda o mejor hilo de acero inoxidable o trenzado desnudo?, según el tipo de antena ¿es mejor uno que el otro?, ¿es mejor una combinación de los dos?.
Saludos.
Roberto
EA5DGK
Aguilas (Murcia)
LOC IM97EJ DME 30003
Después de 30 años...... retomo la actividad.
Como información, citado en el libro EL ABC DE LAS ANTENAS (Por Luis A. del Molino EA3OG) en el apartado 2. La resonancia de un dipolo:
El efecto Skin o pelicular
Desgraciadamente, la resistencia de pérdidas real a frecuencias de radio es muy superior a la resistencia óhmica de un conductor, esa que podemos medir con un óhmetro, y todo por culpa de un efecto que llamamos pelicular (en inglés efecto Skin).
En consecuencia, la corriente de RF circula realmente por la parte más exterior del hilo de cobre, de forma que la resistencia real a la radiofrecuencia es muchas veces superior a la óhmica del conductor y, además, esa resistencia aumenta con la frecuencia de la corriente alterna de RF.
¿Cuánto superior? Depende del diámetro del hilo. Podemos estimar que puede llegar a ser fácilmente entre 10 a 100 veces la resistencia que podemos medir con un óhmetro de corriente continua.
A pesar de todo esto, el valor de una resistencia de pérdidas Rr de un cable de antena entre 1 y 3 mm (que son los que acostumbramos a utilizar en nuestras antenas) la resistencia de pérdidas real, incluido el efecto pelicular, es prácticamente despreciable e inferior a un ohmio, por lo que podemos estar seguros de que la resistencia de pérdidas Rp << Rr (la resistencia de radiación) de nuestra antena de media onda es generalmente despreciable y podemos considerar casi siempre en la práctica que la resistencia en el punto de alimentación R de una antena resonante es igual a la resistencia de radiación Rr.
Cable mejor que hilo de cobre
Para compensar en cierta manera el efecto Skin o pelicular, cuando se trata de cables largos, se prefiere utilizar cables formados por varios hilos de cobre, antes que utilizar un hilo de cobre de un solo hilo conductor. De esta forma se consigue una mayor superficie conductora, y se disminuye la resistencia de pérdidas, gracias a la mayor superficie conductora de los hilos múltiples, mucho mayor que la que tendríamos con tan solo la superficie cilíndrica de un conductor de hilo único.
Por este motivo se procura realizar todas las antenas con cable de cobre de hilos múltiples retorcidos, antes que un solo hilo y las tomas de tierra se deben realizar siempre también con malla de cobre, mejor que con cable de un solo hilo conductor.
Saludos
73, Ernesto - EA3ERD
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en los demás mensajes no veo ni los pros ni los contras de cada tipo de hilo, ¿alguien podría aclarar si es mejor uno que otro y el por qué? ¿mejor hilo de cobre con funda o mejor hilo de acero inoxidable o trenzado desnudo?, según el tipo de antena ¿es mejor uno que el otro?, ¿es mejor una combinación de los dos?.
Roberto, depende del tipo y uso de la antena:
Si se trata de una simple antena de hilo alimentada por un extremo con UNUN, no resonante, en la que una pequeña elongación del cable no afecta, resulta suficiente un simple cable de cobre trenzado con cubierta de PVC, para instalaciones eléctricas.
Si es una antena resonante tipo dipolo o EFHW, en la que una elongación del cable debido a la tracción mecánica originada por su propio peso (especialmente si el cable es largo para bandas bajas y de sección grande para soportar potencia), sí puede alterar la sintonía, en este caso es mejor utilizar cable trenzado de aleación especial soldable, o cable de cobre trenzado con alma interior de hilos de acero, ambos con gran resistencia mecánica a la elongación.
Teóricamente, para uso en antenas es recomendable utilizar cable trenzado de hilos finos desnudo (sea de cobre o aleación especial) para contribuir a disminuir el efecto Skin (pelicular) por causa de la RF; aunque si la ubicación es próxima al mar o sometida a condiciones ambientales corrosivas (grandes ciudades), puede resultar ventajoso utilizar cable con cubierta protectora de PVC.
Al final, si existen dudas de resistencia a la elongación o posible rotura por carga al viento del cable para una determinada antena, se puede recurrir a “quedar bien con Dios y con el Demonio” utilizando cable de antena especial con malla de hilos de cobre exterior y alma interior de hilos de acero, eso sí, resulta más caro.
En las grandes antenas de radiodifusión o de uso militar, para emitir con potencias enormes, se suele utilizar un cable similar al de los tendidos de transporte de energía eléctrica en alta tensión, de aluminio exterior para disminuir peso, pero con alma de acero para conferirle alta resistencia mecánica.
En los submarinos, las antenas para HF que van de la torreta a proa y popa, son de cable de hilos de acero de gran sección, con unos aisladores muy robustos, por la necesidad primordial de una gran resistencia mecánica resultando secundario su conductividad eléctrica.
Saludos.
73, Ernesto - EA3ERD
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No creo que sea mala idea usar acero inolvidable como material para una antena, yo tengo y he tenido antenas de ese material, con muy buen resultado y no he notado que tendrían peor rendimiento que otras fabricadas con otros materiales, (tengo una Diamond NR-770R antena de coche que pese ha ser para frecuencias más bien altas con excelente rendimiento, lo mismo que algunas también de automóvil de 27Mhz y luego reconvertidas a la banda de 10m, siendo la banda más alta de HF y la que más 0erdidas podría tener en HF, y muy buen resultado.
¿Cable mejor que hilo de cobre? Discrepo; salvo para mejorar la flexibilidad, no la conductividad.
Para mejorar la conductividad debieran estar aislados entre sí (hilo de litz) y -creo que- en antenas sólo se usa en bobinas de MF/LF/VLF (ejm. variómetros y antenas de cuadro, con núcleo de aire o de ferrita)
Roberto, se me olvidaba mencionar el cable de antena tipo “Emiratos Árabes”, consistente en un alma de hilo de acero quirúrgico, de la máxima calidad, recubierto de malla trenzada de hilos de oro macizo de sección generosa, y por supuesto desnudo para que brille con intensidad bajo los rayos del sol en Dubái.
Este cable de antena es el utilizado preferentemente por jeques, príncipes y supermillonarios del petróleo, que son simples radioaficionados como nosotros, para que les resulte a juego con las griferías, soportes para toallas, pomos de puerta, etc., también de oro macizo, que utilizan en sus modestas mansiones y yates, y este sí es realmente un cable de antena “inolvidable” 😊 😊
Saludos.
73, Ernesto - EA3ERD
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¿Cable mejor que hilo de cobre? Discrepo; salvo para mejorar la flexibilidad, no la conductividad.
La conductividad eléctrica en CC de un cable, aparte de su mayor flexibilidad, es la misma estén o no aislados individualmente los hilos que lo componen, dado que la sección total “S” del cable es S = s x N, siendo “s” la sección individual de los hilos, y “N” el número de hilos que lo forman.
Es conocido, que a igual diámetro exterior entre un hilo y un cable, el cable siempre presenta mayor superficie exterior (no necesariamente sección) que el hilo macizo, debido al incremento de superficie que supone la curvatura propia del diámetro de los hilos que componen el cable.
Esto contribuye también a atenuar el incremento de la resistencia superficial del conductor por efecto Skin, tal como menciona, con buen criterio, Luis A. del Molino EA3OG en su libro EL ABC DE LAS ANTENAS (ver #374831):
Cable mejor que hilo de cobre
Para compensar en cierta manera el efecto Skin o pelicular, cuando se trata de cables largos, se prefiere utilizar cables formados por varios hilos de cobre, antes que utilizar un hilo de cobre de un solo hilo conductor. De esta forma se consigue una mayor superficie conductora, y se disminuye la resistencia de pérdidas, gracias a la mayor superficie conductora de los hilos múltiples, mucho mayor que la que tendríamos con tan solo la superficie cilíndrica de un conductor de hilo único.
Por este motivo se procura realizar todas las antenas con cable de cobre de hilos múltiples retorcidos, antes que un solo hilo y las tomas de tierra se deben realizar siempre también con malla de cobre, mejor que con cable de un solo hilo conductor.
Para mejorar la conductividad debieran estar aislados entre sí (hilo de litz) y -creo que- en antenas sólo se usa en bobinas de MF/LF/VLF (ejm. variómetros y antenas de cuadro, con núcleo de aire o de ferrita)
El hilo de Litz (cable en realidad) resulta muy aconsejable para utilizar en aplicaciones de RF generalmente en HF y frecuencias inferiores, especialmente en bobinas de sintonía, debido (por estar aislados con recubrimiento de esmalte los hilos que lo componen) a contribuir a atenuar el incremento de resistencia de pérdidas Rp por efecto Skin, lo que contribuye a mejorar su factor de calidad "Q".
P.D. En mi modesta opinión, creo que el efecto Skin o pelicular no debe atormentarnos ni quitarnos el sueño en la utilización de cables o hilos para nuestras antenas de radioaficionado en bandas de HF, de diámetro y secciones bastante contenidas (1 a 4 mm2), dado que la resistencia de pérdidas “Rp” es muy pequeña y prácticamente despreciable frente a la resistencia de radiación “Rr”, de manera que podemos tomar para cualquier cálculo muy aproximado como resistencia en el punto de alimentación de la antena resonante, la propia resistencia de radiación “Rr”.
Saludos.
73, Ernesto - EA3ERD
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Buenas, no sé si te servirá lo que te voy a decir, pero yo te recomiendo el típico cable empleado por las FAS para tendido de línea telefónico de campaña, CBO o Cable Ordinario como se le suele conocer en el argot. El cable consta -si no me falla la memoria-, de dos cables de cobre y 4 de acero, y viene perfectamente aislado, muy resistente y ligero, ni muy rígido ni muy maleable. Creo que es ideal para hacer dipolos, radiales de hilo,etc.
Sé que preguntas cual tipo (acero o cobre) es mejor, pero yo creo que este está en un término medio y merece la pena por lo menos experimentar con él, a menos que le vayas a meter mucha chicha.
La resistencia de pérdidas para un dipolo de λ/2 teniendo en cuenta el efecto pelicular se calcula con la fórmula:
Con: w=2 × pi × frec
μ cte magnética del vacío=4 × pi × 10^-7
σ= conductividad del material 5,80 × 10^7 para el cobre y 3 × 10^6 para el acero
L la longitud del dipolo en m
a el radio del conductor en m
Haciendo unos números para un dipolo para la banda de 10m y de 2 mm diámetro (1 mm radio), cable bastante fino queda:
Rl para el cobre: 1,1 Ω
Rl para el acero: 4,8 Ω
Rendimiento= Rr/(Rr+Rl) para un dipolo Rr=73 Ω
Rendimiento dipolo cobre= 98,5 % -> Pérdidas 0,065 dB, Unas pérdidas ínfimas, ni se considera.
Rendimiento dipolo acero= 93,8 % -> Pérdidas 0,27 dB o sea mayores pero también una birria, una unidad "S" son 6 dB.
Fijaros que debido al efecto pelicular la corriente va SÓLO por la superficie, y por tanto decrece linealmente con el radio del conductor, no con la sección que lo haría con el cuadrado del radio si fuese corriente continua. Por tanto como el cálculo anterior se ha hecho suponiendo hilo rígido, en caso de usar cable de hilos trenzados debería ser menor en ambos casos.
Eléctricamente no veo problemas, se complica algo la mecánica debido al mayor peso pero nada mas.
El efecto Skin en el rendimiento de los hilos o cables de antena resonantes (generalmente dipolos de ½ onda), curiosamente, tiene una repercusión contraria a lo que en principio pudiera parecer lógico, y es que teniendo en cuenta que la profundidad de penetración conductora en el hilo disminuye con el incremento de la frecuencia, siendo más superficial la circulación de corriente de RF, el efecto se compensa en cierto modo al intervenir menor longitud de hilo para ser la antena resonante, lo que supone menor resistencia óhmica.
Esto significa que realizados los cálculos para un dipolo resonante de ½ longitud de onda, utilizando como hilo de antena alambre tipo “San Martín”, el resultado parece ir en contra del sentido común:
El alambre conocido como “San Martín”, es un alambre de acero de sección oval galvanizado con una capa de zinc por electrodeposición, de uso muy extendido en Argentina y otros países de Sudamérica, y que también es utilizado por los radioaficionados, especialmente en zonas rurales, como hilo para antenas.
Por si algún colega, como curiosidad, quiere profundizar en este tema, adjunto el enlace al excelente artículo Análisis de antena para HF construida con alambre “San Martín”. Consideraciones acerca del efecto Skin y el rendimiento de una antena. Por Néstor Escala en Buenos Aires, Argentina.
En el artículo también se tiene en cuenta otros tipos de hilo utilizados para antenas, como cobre, acero, acero y cobre, etc.
No cabe la menor duda de que Argentina ha sido, y continúa siendo, cuna de grandes radioaficionados experimentadores.
Saludos.
73, Ernesto - EA3ERD
Ex: EA-3-1253-U (SWL 1966), EC3ABC (1999)
EA3ERD desde 2004
"Pisarás el umbral del bienestar, cuando empieces a sentirte satisfecho con apenas nada"
El efecto Skin en el rendimiento de los hilos o cables de antena resonantes (generalmente dipolos de ½ onda), curiosamente, tiene una repercusión contraria a lo que en principio pudiera parecer lógico, y es que teniendo en cuenta que la profundidad de penetración conductora en el hilo disminuye con el incremento de la frecuencia, siendo más superficial la circulación de corriente de RF, el efecto se compensa en cierto modo al intervenir menor longitud de hilo para ser la antena resonante, lo que supone menor resistencia óhmica.
Esto significa que realizados los cálculos para un dipolo resonante de ½ longitud de onda, utilizando como hilo de antena alambre tipo “San Martín”, el resultado parece ir en contra del sentido común:
El alambre conocido como “San Martín”, es un alambre de acero de sección oval galvanizado con una capa de zinc por electrodeposición, de uso muy extendido en Argentina y otros países de Sudamérica, y que también es utilizado por los radioaficionados, especialmente en zonas rurales, como hilo para antenas.
Por si algún colega, como curiosidad, quiere profundizar en este tema, adjunto el enlace al excelente artículo Análisis de antena para HF construida con alambre “San Martín”. Consideraciones acerca del efecto Skin y el rendimiento de una antena. Por Néstor Escala en Buenos Aires, Argentina.
En el artículo también se tiene en cuenta otros tipos de hilo utilizados para antenas, como cobre, acero, acero y cobre, etc.
No cabe la menor duda de que Argentina ha sido, y continúa siendo, cuna de grandes radioaficionados experimentadores.
Saludos.
Exactamente, si te fijas en la fórmula, la resistencia es directamente proporcional a la longitud del dipolo (L) que a su vez es inversamente proporcional a la frecuencia, como la frecuencia aparece además dentro de la raiz, el resultado final para un dipolo de λ/2 es que la resistencia total crece conforme baja la frecuencia; proporcional a 1/√f. Parece lógico ya que a mayor longitud, mayor es la resistencia, pero también esta crece por el efecto pelicular como √f.
Exactamente, si te fijas en la fórmula, la resistencia es directamente proporcional a la longitud del dipolo (L) que a su vez es inversamente proporcional a la frecuencia, como la frecuencia aparece además dentro de la raiz, el resultado final para un dipolo de λ/2 es que la resistencia total crece conforme baja la frecuencia; proporcional a 1/√f. Parece lógico ya que a mayor longitud, mayor es la resistencia, pero también esta crece por el efecto pelicular como √f.
73
Efectivamente, es tal como dices.
Por eso hice el comentario en este hilo del Foro a modo de curiosidad, dado que es algo que a primera impresión, si no lo analizas detenidamente, parece lo contrario.
No quise introducir las fórmulas para no cargar en exceso la intervención, y puse el enlace al extenso artículo de Néstor Escala por si alguien tenía interés en conocer más sobre este interesante tema.
Por cierto, en el propio artículo aparece un enlace a una página Web con un calculador de la profundidad de penetración en un hilo conductor por efecto Skin, basado en la expresión matemática:
También incorpora una tabla de datos, para una amplia diversidad de materiales, con la resistividad y profundidad de penetración por efecto Skin.
Creo, que después de analizado el tema en profundidad, la moraleja es que no debemos preocuparnos en exceso en la fabricación de nuestras antenas de cable o hilo para las bandas de HF, por motivo de la resistencia de pérdidas "Rp" debida a la resistividad del conductor utilizado influenciada por el efecto Skin, dado que su pequeño valor se puede considerar despreciable frente a la resistencia de radiación "Rr" de la antena resonante.
Finalmente, la elección de hilo o cable, preferentemente buen conductor por razones obvias, de cobre, acero inoxidable, cobre con alma de acero, etc., dependerá de los condicionantes de instalación como longitud, peso, esfuerzo mecánico, duración esperada, y también coste económico. Aunque a veces, también concurren condicionantes de índole vecinal que priman sobre los de tipo eléctrico.
En mi caso particular, por circunstancias, estoy utilizando en ocasiones una “antena invisible” consistente en un cablecillo de 11 metros de longitud, alimentado por un extremo mediante un UNUN 5:1, de tan solo 0,07 mm2 de sección (10 x 0,10 mm Ø de Cobre estañado) con un diámetro exterior de 1 mm, incluida la cubierta de PVC 😉 😉
Saludos.
73, Ernesto - EA3ERD
Ex: EA-3-1253-U (SWL 1966), EC3ABC (1999)
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