COAXIAL DE 1/2 ONDA DE LONGITUD

                                                                        SEGUNDA PARTE

Al final los planes para hoy no pudieron ser,asi que he preparado esta segunda parte para una antena dipolo con coaxial de media longitud de onda,esto se ha simulado con conexión a tierra,esta tierra puede ser real,el chasis de la emisora o la carcasa de nuestro analizador,todos están en masa a tensión cero,bien veamos que le pasa al dipolo.

Acojonante verdad,¿Dónde esta la corriente de la mitad del dipolo?

Respuesta :en el cable coaxial de media onda,produciendo una corriente de modo común o de retorno máxima,el porque ocurre esto?.se ha dicho que la línea de media onda refleja,verdad?,pues eso ocurre en un dipolo se refleja la impedancia cero de tierra llevandola a la conexión de la rama del dipolo de la malla,haciendo que no circule ninguna intensidad por ella.

Ahora veamos que ocurre con la impedancia

Nos ha bajado la impedancia del dipolo a la mitad,!!!! asi que en caso de ajustar la antena con este método no nos fijaremos en la ROE y ajustaremos para un JX cero (resonancia),claro, si nuestro analizador nos da ese parametro,no lo recomiendo por esa corriente de retorno máxima que hay,con lo que es mas que posible que nuestro cuerpo (la mano) haga variar la medida en el analizador etc.

En la tercera parte lo hare con verticales,podremos ver algo curioso entre dipolos horizontales y las de tipo verticales con radiales.evidentemente podeis intervenir siempre y dar opiniones, ver que os parece todo esto y debatir,que para eso es el foro,esto no es ningun articulo de revista,es solo unos analisis y opinion personal.un saludo

Francisco, no me cuadra mucho, habría que saber como lo has modelado.

Te paso mi simulación (para nada real)

*
0.0
Wires
4
0.0, -0.1, 0.0, 0.0, 0.1, 0.0, 8.000e-04, -1
0.0, -0.1, 0.0, 0.0, -5.14, 0.0, 8.000e-04, -1
0.0, 0.1, 0.0, 0.0, 5.14, 0.0, 8.000e-04, -1
0.0, -0.1, 0.0, 0.0, -0.1, -10.28, 8.000e-04, -1
Source
1, 0
w1c, 0.0, 1.0
Load
0, 0
Segmentation
800, 80, 2.0, 2
G/H/M/R/AzEl/X
0, 0.0, 0, 50.0, 120, 60, 0.0

Hola Angel,tiempo sin saber de ti,espero que todo bien,la simulacion es como digo con conexion del cable a tierra ,optimizando dicha longitud para ver mejor este caso extremo y ver que ocurre,la impedancia baja a la mitad,si vas aumentando o bajando esta longitud va aumentando la impedancia  y la corriente en la otra rama del dipolo hasta que llegas a 1/4 de onda o multiplo impar en que no hay corriente en el cable de bajada y el dipolo vuelve a tener la impedancia correcta y las corrientes maximas en todo el,es esto para ver que la media onda puede ser fatal y que el cuarto de onda ofrece una alta impedancia en el dipolo no afectando a la impedancia con lo que el ajuste seria mas facil y real,tambien decir que la longitud del coaxial para obtener eso es critica. si has leido el tema fue a raiz de unas afirmaciones en el tema tecnico ROE y ver de manera facil ,que si, pero no.un saludo

PD: veo que la media onda pones el total del dipolo,esto no es exacto,la media onda horizontal no es la misma que en vertical,por capacidades a tierra etc

te pongo el archivo para todos,vereis que el dipolo lo complico con tres cables y la bajada en dos cables ,esto es para poder colocar un choque correctamente,que tambien lo teneis en el archivo para conectar y no y ver tambien su efecto.un saludo

                                                                                        TERCERA PARTE

Vamos a ver ahora el coaxial de media onda con las mismas condiciones que en  el dipolo pero ahora con una vertical con bastantes radiales ,para evitar  que se diga que se simulan con pocos.

Una de las cosas que vamos a ver es su comportamiento inverso al dipolo en cuanto a la impedancia,pero no en cuanto a las corrientes de retorno que están presentes igual influyendo en cualquier ajuste de la antena.

Aquí vemos las corrientes que fluyen por el coaxial,el problema ahora en la vertical es que siempre busca su imagen,los radiales en contra de los que muchos opinan que desacoplan y con eso aíslan la vertical de todo lo que hay debajo,se ve que no es cierto,cuando hay cable de alimentación  o mástil y en su grado peor cuando este es de media onda.

Vamos a ver que pasa con la impedancia

Vemos que aquí el coaxial de media onda actúa al reves que el dipolo nos hace aumentar la impedancia de la vertical al doble,igual aquí vemos una ventaja para ajustarla al estar igual o cerca de los 50 ohms,pero recordemos que el coaxial sigue radiando que al poner la bajada real se va a ir todo a norris.con ¼ de onda respetaría la impedancia baja ,sin corrientes de retorno y también teniendo que ajustar a través del jx,todo es inverso a el dipolo.un saludo

                                                                   CUARTA PARTE Y CONCLUSION

Os pongo aquí lo mismo con ¼ de onda,vemos que esta longitud nos hace de choque para las corrientes de retorno obligando que estas circulen por la rama del dipolo y por los radiales.

La conclusión final y mia es que :en un montaje real es realmente casi imposible eliminar totalmente las corrientes no deseadas,ya que depende de otros elementos ,como por ejemplo el mástil,todo puede influir,entre una cosa y otra ,hace que el ajuste de la antena deba ser en su ubicación definitiva,lo ideal seria que no hubiera coaxial de ningún tipo de longitud,eso solo lo conseguiremos con el CHOQUE,único elemento que nos aisla totalmente el coaxial de la antena como ya vimos en el tema:CORRIENTES DE RETORNO,COMO JUGAR CON ELLAS – – Antenas – Foro de URE

Aunque aquí hemos visto que entre dos longitudes extremas como actúa una y otra,en la realidad nuestra longitud estará entre medio de el cuarto de onda y la media onda,con sus múltiplos ,con lo que el desequilibrio ira en aumento según esta longitud se acerque a la media onda.la única solucion como se ha dicho ,el choque,que es el único que nos aisla el coaxial,obtendriamos los diagramas de arriba  con cualquier longitud de coaxial,con lo que el ajuste de la antena será mas cómodo ,aunque esa longitud en caso de desadaptación de impedancias no evitara que nos transforme la impedancia,pero como su longitud no nos influirá con la antena y sus longitudes el ajuste en JX será correcto e ideal,espero que lo hayais encontrado interesante y estoy abierto a vuestros comentarios.un saludo

Publicado por: EB3DYO

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El problema viene cuando esa longitud se conecta un extremo a la antena y el otro al equipo o analizador

Concretamente, el problema creo que es cuando los equipos se conectan a tierra.

Si los equipos (o el analizador de antenas) estuvieran "flotantes", aislados de tierra, entiendo que el "tercer hilo" del coaxial desaparecería.

¿Es así?

73, Máximo EA1DDO

hola Maximo,ese tercer hilo no desaparece,como dige el chasis del equipo o analizador es tierra aunque este flotante,el tercer hilo o cara exterior del coaxial solo desaparece en una vertical con plano de tierra perfecto ..y despues de un choque,en ambos casos desaparece,pero en cualquier antena como tambien se dijo todas tienen simetria en un grado mayor o menor, con lo que se añade un elemento mas ,como bigote de gato, (malla exterior),para entendernos,excepto la antena anterior,un saludo

Publicado por: EB3DYO

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ese tercer hilo no desaparece,como dige el chasis del equipo o analizador es tierra aunque este flotante,

Yo creo que eso no es correcto.

El famoso tercer hilo, con su famosa corriente I3, se produce efectivamente cuando los equipos se conectan a tierra, lo que crea el camino para la I3. Si fuera flotante, sin tierra, no habría I3. I1 e I2 serían iguales.

En el siguiente gráfico se puede ver como I3 va a tierra en los equipos:

73, Máximo EA1DDO

el problema de estos dibujos es que para mi estan mal representados y confunden ,si quitas la tierra esa corriente debe ir por narices a la masa del equipo,siempre ponen la corriente I3 en sentido contrario a la del interior de la malla,para mi no es correcto, voy a intentar hacer un dibujo que igual se ve mas claro,como la malla se comporta como un ramal extra del dipolo que desequilibra la impedancia de este ramal la corriente que sale del vivo de regreso se divide en dos una por el ramal del dipolo y otra por la cara exterior de la malla de ahi que el ramal del dipolo tenga menos corriente que la del vivo,desequilibrio de corrientes producidads por el coaxial,esa corriente  del ramal I2 sumada con la I3 debe ser igual igual a I1 de la del vivo.repito tierra es el suelo pero tambien lo es el chasis del equipo ,si una corriente sale tiene que volver.un saludo

Publicado por: EB3DYO

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si quitas la tierra esa corriente debe ir por narices a la masa del equipo

Correcto, pero la masa del equipo es el polo negativo. Solo hay dos polos en el "generador", positivo y negativo. Si no hay tierra... no hay I3.

Esa I3 que has dibujado, paralela a la I2... no entiendo que es.

73, Máximo EA1DDO

veo que no lo entiendes,es complicado, ese cable paralelo al ramal del dipolo es el equivalente a la malla del coaxial, el tercer hilo,que va en paralelo con el ramal del dipolo,la corriente de retorno I3 es una corriente que se produce por desequilibrio de impedancias de un ramal del dipolo con otro,los dos tienen la misma longitud ,es un dipolo simetrico,por lo tanto tienen la misma corriente I1=I2 ,esto ocurre sin coaxial o con choque,pero si alimentamos un ramal con coaxial la malla se convierte en bigote de gato con una impedancia X que se conecta en paralelo con el ramal de masa,lo he representado con hilo directo para mejor vision ,pero cada rama se podria representar por resistencias que seria la impedancia de cada hilo,como hay desequilibrio ,hay I3, esta tiene que volver a masa ,tengas conexion a tierra o no,y lo hace por la malla del coaxial,intensidad que sale tiene que ser igual a la que regresa y llega a masa,un generador tiene positivo y cero que es el punto de referencia,toda corriente que sale del positivo tiene que volver al negativo ,(cero volts,referencia),toda corriente que sale del ramal izquierdo del dipolo vuelve por el derecho, este derecho resulta que con coaxial son dos ramales ,el propio del dipolo mas la malla del coaxial,con lo que la corriente debe dividirse entre los dos ramales para que su suma sea la de origen I1,por eso ves en el dipolo del dibujo esa diferencia de corrientes,esa I2 debe ser menor que I1 para que sumada con I3 sea igual que la que sale por el ramal izquierdo,I1.espero que me haya explicado bien aunque no es lo mio ,lo reconozco.un saludo

Publicado por: EB3DYO

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el tercer hilo,que va en paralelo con el ramal del dipolo

Te entiendo, pero me cuesta ver eso. Para mi estarían en serie, no en paralelo.

No he visto eso en ningún otro sitio.

73, Máximo

Publicado por: EB3DYO

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...

El problema lo tenemos en el coaxial que con su malla es otro hilo que ponemos a la antena a modo de bigote de gato rompiendo toda simetría de la antena produciendo corrientes de modo común o de retorno ,veremos que efecto produce esto a la antena con la longitud del cable.

...

La asimetría viene dada por una transición entre 2 estructuras diferentes (coaxial y bifilar, aka dipolo) Analizando esa discontinuidad se vería que la corriente que retorna por la cara externa del coaxial (incluso coincidiendo ambas impedancias) no sería la de esa conexión directa de un 3^er hilo simulado con un programa de corrientes (no de campos); salvo que se añadiera cierto coeficiente de acoplamiento que dependería de las geometrías, materiales y frecuencia concreta. Por eso ese modelo (dipolo + 3^er hilo) no es correcto para simular la transición entre coaxial y dipolo.

Maximo:no,no es en serie ,piensalo,si fuera en serie la intensidad seria la misma en el ramal como en la malla exterior,precisamente es justo lo contrario,la malla exterior es la que al romper la simetria manda sobre la corriente de la rama del dipolo,si has leido todo el hilo veras que la corriente del ramal del dipolo varia entre "cero" cuando la malla es 1/2 onda a la maxima cuando es de 1/4 de onda,en longitudes intermedias tienes menos corriente como en #388262,quiza verias mejor el esquema asi... ,sustituye los hilos del dipolo y el de malla por resistencias,quizas asi lo veas mejor.el problema es que todo el mundo habla de esas corrientes de retorno pero realmente no saben ni lo que son ni como se producen,es un tema complicado y dificil de explicar y entender.

Manolo: no veo otro sistema para que todo lo tratado se vea mejor que a traves del simulador sea mmana ,eznec.

quizas una definicion de lo que es esa corriente seria mas comprensible para los lectores.

Corriente de retorno o de modo comun en una antena:es una corriente que se produce por la diferencia de impedancias, (asimetria), entre un ramal y otro del dipolo,en verticales seria entre el elemento vertical y los radiales.

en el dipolo (simetrico) esa diferencia de impedancia la provoca la malla que esta conectada a un ramal en paralelo bajando esa impedancia,si consideramos el dipolo que tiene 70 ohms de impedancia entre ramales son 35 ohms por rama respecto a tierra,si conectamos la malla ese ramal tiene 35ohms en paralelo con la que tenga la malla ,resonante a veces con jx cero o compleja,da lo mismo tiene un valor ,conectado con esos 35 ohms en paralelo.

esa diferencia de impedancias es la que produce una corriente diferente que la del ramal del vivo,esa diferencia de corrientes entre ramales es la corriente de retorno.

Todo esto es con coaxial ,con linea paralela tambien puede existir esa corriente,pero eso es otro tema que tambien se puede tratar,pero quizas aparte.para no cansar.un saludo

como veo que cuesta entender con hilos vamos a representarlo con las impedancias de cada ramal y la de la malla exterior .

Zd representa la malla de cada ramal del dipolo seria esos 35 ohms 

Zm seria la impedancia de la malla

vemos que la intensidad de vuelta se divide entre Zd y Zm,que pasa con las longitudes claves de 1/4 y 1/2 onda?

con 1/4 de onda de la malla Zm presenta una impedancia "infinita", muy alta ,en un extremo, (propiedad del cuarto de onda),con lo que por Zm no circulara corriente pasando toda por Zd,el dipolo esta equilibrado en corrientes.

con 1/2 onda Zm presenta un "cortocircuito" Zm=0 ya que refleja la impedancia entre sus extremos, con lo que por Zd no pasara ninguna corriente ,toda pasara por Zm.anulando la corriente por el ramal del dipolo

todo esto es lo que se ha representado con los graficos del MMANA, y concuerda con esto.un saludo

hay un error ,evidentemente Zd quise decir la impedancia de cada ramal del dipolo