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Longitud radiales elevados para antena vertical de un cuarto de onda

EA3CN
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#390060  - 20 noviembre, 2023 07:01 

Hola compañeros.

Escribo esta consulta, ya que no he encontrado nada que me pueda aclarar la duda que tengo.

Estoy construyendo una nueva vertical de 1/4 onda para la banda de 40m. 

Es una vertical con sombrero capacitivo y va a disponer de 4 radiales elevados.

Esta claro que el radiante vertical será mas corto que si no tuviese este elemento.

Los radiales elevados se van a realizar, utilizando la malla de un cable coaxial de 75ohms, con una distribución "simétrica".

La duda es la siguiente:

Como debo ajustar la antena?

Por un lado como ajusto el radiante vertical, respecto a los radiales elevados?

Tengo claro que debería haber simetría en las longitudes eléctricas de los radiantes, pero he visto cosas que en la práctica no son así.

Me vengo a referir radiante vertical mas largo vs radiantes horizontales.

A ver si me podéis orientar un poco al respecto.

 

Gracias de antemano

David 

EA3CN

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EC3A
 EC3A
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#390061  - 20 noviembre, 2023 08:40 

Buenos días David,

 

¿Cómo has determinado las medidas del segmento vertical y del sombrero capacitativo para determinar de que electricamente se va a comportar como 1/4 de onda?. 

Para un ajuste correcto sería necesario disponer de un analizador de antenas o VNA que te permita ver la impedancia en el punto de alimentación de la mismo o bien conectar a la base un coaxial de 1/2 electrico y en el extremo de éste el analizador de antenas o VNA con objeto de poder ver realmente la impedancia ( R + X ) de la antena.

En cualquier caso los radiales elevados deben de ser de 1/4 de onda electricos y su longitud aproximada sería de unos 10 mtrs y deben estar conectados al sistema cuando realices los ajustes. Debes considerar que como el radiador vertical al ser una antena de dimensiones acortadas, aunque pongas los radiales que pongas sean de 1/4 de onda, cabe esperar que en resonancia ( Reactancia inductiva = Reactancia capacitativa = 0 ) la impedancia ( que debería ser la parte resistiva pues la reactiva será 0 ) lo mas probable es que sea mas baja y sensiblemente inferior a 50 ohms con lo que la ROE seguramente que veas en resonancia no será 1. 

 

Saludos.

 

Fernando, EC3A. 

Fernando, EC3A (EC3AT 1979/1981 / EA3KU 1982-2020)
(socio 13494 - desde 1975)

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EA2AJO, EA1HX y EB3DYO reaccionaron
EA1HX
Mensajes: 337
#390065  - 20 noviembre, 2023 11:24 

Puede que tenga una bobina en la base del radiante derivada a tierra para aumentar la impedancia, en este caso en resonancia si puede ser la impedancia de 50 Ohms 

Saludos

Base y bobina 2
Matching Nework

 

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EA3CN
Mensajes: 9
#390066  - 20 noviembre, 2023 15:29 

Hola Fernando, 

Te comento. He utilizado maana-gal para el modelado de esta vertical.

La altura física del radiador vertical es mas corta que la de los radiales, no explico nada nuevo, era de esperar...

Mi pregunta es como deberia ajustar el punto de resonáncia para conseguir que la parte compleja sea nula o lo mas cercana a este valor.

Voy recortándo o alargándo en igual proporción el radiante vertical i todos los radiales?

Empiezo a sintonizarla con un solo radial o con los cuatro a la vez?

Realizo las correcciones en todos los radiales, en el momento que también lo haga en el radiador vertical?

El objetivo es ajustar la resonáncia, luego ya veremos como adaptar la impedáncia a los 50ohms....

 

Grácias de nuevo por vuestra ayuda.

David, EA3CN.

 

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EC3A
 EC3A
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#390067  - 20 noviembre, 2023 16:26 

Publicado por: EA3CN

 

Voy recortándo o alargándo en igual proporción el radiante vertical i todos los radiales?

Empiezo a sintonizarla con un solo radial o con los cuatro a la vez?

El objetivo es ajustar la resonáncia, luego ya veremos como adaptar la impedáncia a los 50ohms....

 

Grácias de nuevo por vuestra ayuda.

David, EA3CN.

 

 

Hola de nuevo,

 

me ceñiría en la porción vertical. Una vez obtengas la resonancia puedes buscar la impedancia y creo que algo conseguiras jugando con la inclinación de los radiales . 

 

Saludos.

 

Fernando, EC3A (EC3AT 1979/1981 / EA3KU 1982-2020)
(socio 13494 - desde 1975)

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EB3DYO reaccionó
EB3DYO
Mensajes: 2496
#390069  - 20 noviembre, 2023 18:07 

Totalmente deacuerdo con Fernando,con el analizador buscas el jx=0,para ello dependiendo de lo alejado que estes ,retoca el elemnto vertical y luego el mas fino con la inclinacion de los elementos del sombrero,aqui dejo un archivo MMANA de una GP para 40m con 8 radiales y a 1m sobre el suelo,con sombrero,para que todos lo podais ver,su impedancia esta en resonancia 28.78 ohms.un saludo

EB3DYO.
FRANCISCO.

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EA3CN
Mensajes: 9
#390072  - 20 noviembre, 2023 21:37 

Muchas gracias a todos vosotros por la ayuda que me habeis ofrecido. Seguiré vuestros consejos.

73

David EA3CN

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EA2ARU
Mensajes: 262
#390093  - 22 noviembre, 2023 16:22 

Hola:

Tienes mas información de como hacer la bobina a pie de una vertical para el coche? Número de espiras, diámetro del cobre, diámetro total, etc ...

73,s de Jabi, ea2aru.

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EA1DDO
Mensajes: 7824
#390097  - 22 noviembre, 2023 22:05 

Publicado por: EA3CN

Como debo ajustar la antena?

Hola David,

Yo he fabricado varias de esas.

Como base uso una caña de pescar de fibra de 10m de larga la cual quedó más corta ya que le saqué el último tramo, demasiado débil. Así que sobre los 9m de largo.

En la punta le puse un sombrero capacitivo que hice con cuatro varillas de fibra e hilo de cobre. El hilo de cobre tiene que hacer la cruz central, sobre las cuatro varillas, y luego ir de punta a punta, uniendo las cuatro puntas. Uno todos los hilos de cobre en el centro y lo uno con una ficha al radiador vertical. Como radiador vertical estoy usando un cable coaxial de TV donde solo conecto la malla.

Los radiales elevados hay que ajustarlos como si fueran un dipolo. Digamos que haces un dipolo, cortando los hilos resonantes, X=0, y listo, esos son los radiales elevados. Si usas cable con funda plástica, van a ser más cortos de lo normal, pero siguen siendo X=0.

Todo esto yo lo he simulado montones de veces, variando detalles, para encontrarla mejor manera.

image

Esa antena la tengo actualmente guardada, la saco cuando voy a la playa para usarla en concursos.

La última vez la monté el viernes mismo del concurso, ya de noche. Llevaba todo preparado, lo monté todo, yo solo, en un camping en la playa. Conecté el NanoVNA y esto fue lo que obtuve:

image

R=53 Ohm, X=-1

ROE: 1.06 en 7.120 Mhz

Me quedé más contento que la una 🤩 

Añadir que como siempre, le puse un choque de RF en la base de la antena, y otro más al final del coaxial, a la salida del ampli.

A continuación hay un par de vídeos de versiones anteriores a la comentada.

Cualquier cosa, me dices.

73, Máximo EA1DDO

Máximo Martín - EA1DDO / HK1H / M0HAO
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EA3CN
Mensajes: 9
#390113  - 23 noviembre, 2023 16:48 

Hola Máximo.

Grácias por tus aclaraciones también.

Un saludo a todos.

73

David EA3CN

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EA1DDO
Mensajes: 7824
#390184  - 29 noviembre, 2023 11:34 

Publicado por: EA3CN

Grácias por tus aclaraciones también

Quizás se me olvidó comentar el ajuste en sí...

Esto es válido para cualquier antena, sea vertical, Yagi, cúbica o lo que sea.

Hay que diferenciar dos cosas; una es la resonancia, y otra es la impedancia. Ambas cosas se atacan por sistemas diferentes.

Así que uno conecta el analizador y en la frecuencia de interés miras X, la resonancia. Alargando o reduciendo el tamaño del excitado (o de toda la antena) haces que la X se vaya a cero, o cerca de cero. Ahí tienes la resonancia en esa frecuencia.

Luego queda mirar la impedancia, R. La impedancia es por diseño. Cuando se diseña la antena, se hace buscando los 50 Ohm (o la impedancia que sea, 100, 200, etc.) En una Yagi o cúbica, vas a llevarla a 50 Ohm normalmente moviendo la posición del reflector o del primer director. Moviéndolos por el boom, un poco hacia adelante o hacia atrás, suele controlar la impedancia.

En el caso de verticales, se suele hacer con los radiales. Si son elevados, variando el ángulo de los radiales, se suele ajustar la impedancia. Si van por el suelo... es más complicado, pero si la has hecho bien, la impedancia tenderá a bajar de 50 hacia 36 Ohm. Eso va a dar muy poca ROE, pero sabrás que estás en resonancia y el rendimiento será alto (bajas pérdidas).

Más o menos es eso, generalizando un poco. Hay que tener en cuenta que diseños de antenas más complicados tendrán ajustes diferentes.

73, Máximo EA1DDO

 

Máximo Martín - EA1DDO / HK1H / M0HAO
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EC7YY
Mensajes: 26
#390186  - 29 noviembre, 2023 20:08 

Buenas,

Vi radiales elevados que por razones de espacio, los acortan con una bobina. Alguien me puede decir como se calculan y como se ajustan en la antena vertical.

Gracias,

 

Antonio, EC7YY

 

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EB3DYO
Mensajes: 2496
#390187  - 29 noviembre, 2023 20:31 

Publicado por: EC7YY

Buenas,

Vi radiales elevados que por razones de espacio, los acortan con una bobina. Alguien me puede decir como se calculan y como se ajustan en la antena vertical.

Gracias,

 

Antonio, EC7YY

 

hoy en dia con los programas de simulacion,hay algun programa que calcula antenas cargadas para movil,es una opcion,a modo general seria bobinar la longitud faltante para llegar al 1/4 de onda y como quedara larga ir o quitando longitud o quitando espiras,pero si usas el MMANA o EZNEC mas rapido.

 

EB3DYO.
FRANCISCO.

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EA1DDO
Mensajes: 7824
#390194  - 30 noviembre, 2023 11:19 

Publicado por: EC7YY

Alguien me puede decir como se calculan y como se ajustan en la antena vertical.

Como he dicho antes, los radiales elevados se hacen igual que un dipolo, se calculan igual.

Así que si necesitas, pongamos unos radiales elevados para 7 Mhz, lo que necesitas es un dipolo para la banda de 40m, tenga bobinas o no. Las dos ramas del dipolo se conectarían ambas a la masa de la vertical.

73, Máximo EA1DDO

Máximo Martín - EA1DDO / HK1H / M0HAO
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EA2AJO y EA1KE reaccionaron
EB3DYO
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#390197  - 30 noviembre, 2023 12:09 

David lo que pregunta es si hay una formula o forma de calcular los radiales con bobina de carga,eso entiendo

David aqui tienes algo que puede serte util

Vertical de Carga Corta - K7MEM

EB3DYO.
FRANCISCO.

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EC7YY
Mensajes: 26
#390218  - 3 diciembre, 2023 10:01 

Muy buenas!

Gracias a todos por los comentarios.  Voy a darle una pensada al tema..

Quiero montar una vertical 1/4 para 80 en la spiderbeam de 18m y en mi caso podría ser interesante los radiales acortados con las bobinas.

La idea es colocarla sobre 2 m del suelo.

Gracias!

73,

Antonio, EC7YY

 

 

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EA1DDO
Mensajes: 7824
#390244  - 4 diciembre, 2023 11:05 

Publicado por: EB3DYO

David lo que pregunta es si hay una formula o forma de calcular los radiales con bobina de carga

Ah, claro que hay calculadora, la del maestro Armando:

https://ea5nd.com/calculadores/

Selecciona "Calculador de bobina de carga para corto radiador".

73, Máximo EA1DDO

Máximo Martín - EA1DDO / HK1H / M0HAO
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EB3DYO reaccionó
EB3DYO
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#390246  - 4 diciembre, 2023 11:50 

la calculadora parece que es solo para carga mas o menos central,si pongo una longitud interna o externa pequeña no calcula,que seria para carga en la base,o algo no hago bien.un saludo

EB3DYO.
FRANCISCO.

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EA1HX
Mensajes: 337
#390496  - 19 diciembre, 2023 20:03 

Publicado por: EA2ARU

Hola:

Tienes mas información de como hacer la bobina a pie de una vertical para el coche? Número de espiras, diámetro del cobre, diámetro total, etc ...

73,s de Jabi, ea2aru.

 

 #390409  - 14 diciembre, 2023 09:32 

Hola Alfonso...la alimentacion de la HF2V es a 50 ohm.. aún con el tbr160...lo único la bobina de adaptación que es de 17vueltas  con hilo de +-1.5mm y +-35mm de diametro...no se si esa es tu consulta  o a sido un error y preguntabas por el coaxial de 75 ohm que si alimenta la HF6V y HF9V para adaptarla en 20mtrs...nos comentas.

Suerte.

Mitxel-EA7KP 

 

Encontré esto.

Saludos

 

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EA1CN reaccionó

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