Calculo de bobina para antena vertical de 160m.

Habéis hablado de baluns para una vertical ?
:huh:

Baja constante dielectrica=bajas perdidas

Hola,

Para evitar las corrientes de retorno por el exterior de la malla (IP3)
¿Alguien sabe las medidas para poner un "choque de RF con cable coaxial" para la banda de 160 metros? ...

He visto la Web FM/F5LGE pero no pone las medidas de su Choque coaxial RF... (Air Choke Balun, compatible 160 a 10m) de su antena vertical para 160m

Foto-1 Version F5LGE ,Air Choke Balun, compatible 160 à 10m

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Foto 2 Version WB2ICQ : The large coil is a coax choc balun to TX

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73.

Hola.

Creo que se aleja del contexto el tema de la constante dieléctrica en cuanto aquí se está comentando acerca de los condensadores como elementos instalados en antenas
de HF y concretando más el que forma parte del circuito LC paralelo descrito para las frecuencias de 3,5 y 1,8 Mhz.

En el archivo PDF de Emerson&Cuming que adjunta Manuel se sitúa el contexto en el espectro de microondas entre 1 y 10 Ghz. a 25 ºC., aclarando que las propiedades son variables con la frecuencia y la temperatura.:

Escribió:

Properties of common materials from Tables of Dielectric Materials,
Vols. IV, V, and VI and Technical Reports AFML-TR-72-39 and 74-250
Laboratory for Insulation Research, Massachusetts Institute of
Technology Measurements are 25°C and 1-10 GHz. Properties vary
with frequency and temperature.

También en referencia a las pérdidas de los dieléctricos:

Escribió:

Lossy Dielectric
Lossy dielectrics are characterized by tan δ
above 0.1 (approximately). They may or may
not exhibit DC electrical conductivity. Dielectric
properties usually vary with frequency; in general,
the lower the specific DC resistivity, the
greater the frequency sensitivity. A frequency
response advantageous in many applications
of lossy dielectrics is increasing k’ and k" with
decreasing frequency.

Donde k'y k" son la constante dieléctrica y el factor de pérdidas respectivamente. Luego al bajar la frecuencia k' y k" aumentan.

Escribió:

Otro mito más, supongo que derivado del uso tan común del caso límite (dieléctrico de aire).

El caso "límite" es el vacio de constante dieléctrica 1 desde aquí para los diferentes materiales vamos subiendo la constante. Ya anteriormente aconsejé el uso de un condensador de vacio pero no son precisamente baratos, por lo menos en los distribuidores que conozco, si alguién conoce alguno con buenas ofertas se agradece la información.

Las pérdidas de energía en los dieléctricos se disipan en forma de calor lo cual no es posible en ausencia total de matería como definición del vacio.

Mayormente en estos circuitos nos encontraremos condensadores cuyo dieléctrico es el aire cuya constante dieléctrica es tan sólo 4 milésimas superior a la del vacio, pero variable en condiciones a la intemperie donde se hayan ubicadas las antenas especialmente en ambientes húmedos donde se tendrán que proteger con sistemas estancos.

En mi caso en el circuito de la foto cuyo condensador de 400 pf. en un principio lo constituía una línea de 4 m. de RG-213 barato y fácil de instalar las pérdidas son mayores.

El RG-213 usa como dieléctrico el Polietileno (CH₂-CH₂)_ncuya constante dieléctrica se haya según el PDF sobre 2,3.

En la práctica trabajando en 80 m. en alta potencia y en transmisiones prolongadas notaba que la ROE inicialmente era de 1/1 y paulatinamente iba subiendo hasta 1/1,3.
El proceso se repetía en cada cambio que realizaba. Y tras una modulación en un cambio e intrigado y sospechando del condensador fuí ha revisarlo y efectivamente al cogerlo noté que estaba "calentito".

En cuanto al choque de RF que comentá Carlos lo creo necesario y efectivo si los radiales están elevados y sintonizados siempre que podamos alejar el coaxial lo suficientemente de estos para evitar acoples.
Si por otro lado los radiales están directamente sobre el suelo al igual que la línea coaxial no lo creo efectivo o por lo menos insuficiente únicamente con el choque.

Saludos.

Rafa.

EA6WX escribió:

Escribió:

A frequency response advantageous in many applications of lossy dielectrics is increasing k’ and k" with decreasing frequency.

Donde k'y k" son la constante dieléctrica y el factor de pérdidas respectivamente. Luego al bajar la frecuencia k' y k" aumentan.

No es por desvirtuar el hilo, pero ahí no dice eso exactamente.

Ahí dice que: Una respuesta en frecuencia ventajosa en muchas aplicaciones de los dieléctricos con pérdidas es cuando se incrementa k' y k" al disminuir la frecuencia.

Pero eso no quiere decir que todos los dieléctricos se comporten así, solo que algunos lo hacen así y tienen ventajas para ciertas aplicaciones.

73!

Hola.

Escribió:

A frequency response advantageous in many applications of lossy dielectrics is increasing k’ and k" with decreasing frequency.

Ahí dice que: Una respuesta en frecuencia ventajosa en muchas aplicaciones de los dieléctricos con pérdidas es cuando se incrementa k' y k" al disminuir la frecuencia.

Miguel Angel,.. conforme en que esas son la traducción e interpretación correctas.

Sacaba una conclusión no genérica o que resulta incompleta en ese contexto del rango de las microondas.

saludos.

Rafa

EA6WX escribió:

… En cuanto al choque de RF que comenta Carlos lo creo necesario y efectivo si los radiales están elevados y sintonizados siempre que podamos alejar el coaxial lo suficientemente de estos para evitar acoples.

Si por otro lado los radiales están directamente sobre el suelo al igual que la línea coaxial no lo creo efectivo o por lo menos insuficiente únicamente con el choque.
Saludos. Rafa.

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Ok. Rafa, en lo referente a la antena vertical para la banda de 160m...

Para evitar las corrientes de retorno por el exterior de la malla (IP3)... y evitar los acoples en la línea de alimentación del cable coaxial, cuando los radiales y el coaxial están por el suelo, se podría añadir un balun de “choque coaxial con ferritas” como el de la casa BalunDesign modelo 1116Du
dice que esta optimizado especialmente para las bandas bajas, sobre 4500 Ohms en 160m
y sobre 5600 Ohms en 80m , es similar al modelo 1115D

Características

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Foto del modelo 1115D

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Esquema de EI7BA Multiband Cubical Quad The Choke Baluns....

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Hay otros modelos similares...
- "Toroid Chokes and Baluns" de W8JI
- "Current Choke" de HB9ABX
- "Common Mode Choke" de Vortex modelo VOR1TO1BALUN
- Hy Power GU 6-160-5KW
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73, Carlos

[url= http://http://www.balundesigns.com/servlet/the-6-dsh-1-Baluns/Categories ]balun 1:2 de array solutions[/url]Hola a todos,

os voy a comentar mi experiencia con baluns con ferritas en los extremos de la banda de HF y HF/VHF.

Hace un par de años para un dipolo OCF - una windom - de 82 metros de largo que cubre de 160 a 50 MHZ adquirí un BALUN 6:1 (de corriente ) de BALUNS DESIGN ([url= http://http://www.balundesigns.com/servlet/the-6-dsh-1-Baluns/Categories ]balun 6:1 de 1,5 a 54 mhz[/url]). El funcionamiento era bueno pero al usar alta potencia en 160 metros observaba que tenía corrientes de malla (retorno) pues el PC hacia cosas extrañas y al transmitir en SSB tenía realimentación en el audio. Pese a que la antena daba una ROE muy buena y se en las bandas previstas era evidente (incluso en 160 era < 1.2 ) era evidente que circulaban corrientes por la malla de mi coaxial. Decidi hacer un choque de RF al aire con cable RG-213 siguiendo el criterio que comenta EC4AA y añadirlo tras el balun 6:1 . La sintonia cambio, no de forma drástica. Pero lo mas importante , las corriente de modo diferencial por la malla desaparecieron en 160 pues los efectos que aparecian anteriormente al transmitir QRO también desaparecieron. Evidentemente antes de insertar el de RF o balun 1:1 de corriente mi windom realmente era una carolina-windom, es decir existía una corriente en modo difencia que circulaba por el cable coaxial y que evidentemente radiaba. Si mi coaxial hubiera estado alejado de la torre, esa corriente hubiera contribuido muy favorablemente en el diagrama de radiación de mi antena en su componente de radiación vertical. Después de insertar el de RF o balun 1:1 de corriente la windom se quedó en un simple dipolo alimentado de forma asimétrica. En 50 MHZ la antena - con y sin balun 1:1 de corriente - aparentemente funcionaba igual.

Mi segunda experiencia fue con una antena de 6 ele para 50 MHZ de un presigioso fabricante. Dicha antena tiene una impedancia en el elemento excitado por su topología de unos 28 ohm. Para alimentarla el fabricante suministra conjuntamente con su antena un BALUN 1:2 balun modelo AS-25-3EB fabricado por ARRAY SOLUTION ( [url= http://http://www.balundesigns.com/servlet/the-6-dsh-1-Baluns/Categories ]balun 1:2 de array solutions[/url] . Una vez instalada la antena ( con una grua-plataforma que permitía realizar fáciles mediciones con una analizador de antena ) a 12 metros del suelo, la antena tenia una ROE nunca inferior a 2. Despues de desinstalar la antena y comprobar las mediciones de la misma procedí a medir el BALUN cargando el mismo con una impedancia de 50 ohms y con otra de 25 ohms. A 50 Mhz el resultado es que con 50 ohms mi analizador de antena medía una ROE de 2 y con 25 ohms la ROE era de 1. La cosa cambiaba cuando disminuía la frecuencia y por debajo de 35 Mhz el balun realmente funcionaba correctamente. Me puse en contacto con el fabricante y le expuse mis pruebas. Me envió otro BALUN sin coste. Hay que decir que el no era el fabricante del los BALUN's. Lamentablemente el nuevo BALUN que recibí tenía el mismo defecto. Finalmente resolví el problema usando una linea de 1/4 de onda de 37,5 ohms para pasar de 25 a 50 ohms. La linea de 37,5 la construí con cable coaxial de CATV de 75 ohms de calidad. Hay quien afirma que ese invento soporta una potencia > a 1KW en 50 MHZ. Yo no lo sé. Yo solo trabajo con 100W y el rendimiento es bueno. En este caso en mi opinión es que el fabricante del BALUN cometió un error en esa serie fabricación usando una partida de toroides defectuosas pues el fabricante de la antena ha vendido numerosas antenas como la mia sin los problemas que yo describo.

Como conclusión, el uso de ferrita para 160 metros ( o 50 MHZ ) , incluyo comprando material a suministradores de solvencia contrastada puede acarrearnos alguna sorpresa.

En mi opinión, para realizar un choque de corriente 1:1 para una vertical en 160 mtrs, nunca me gastaría el dinero ni me arriesgaria en usar un choque con toroides de ferrita. Iría a lo mas sencillo. Lo haria con el nucleo de aire.

Fernando. EA3KU.

Hola,

Miguel Ángel dijo;

Escribió:

Si colocamos un objeto metálico excesivamente próximo a un radial, este se verá afectado cambiando su impedancia (de la misma forma que a una antena se le dispara la roe cuando la pegamos a un objeto metálico), por tanto cambiando la corriente que circula por él respecto a los demás radiales, no anulándose el total y deformando gravemente el diagrama de radiación, afectando por tanto a la ganancia de la antena, sobre todo en las direcciones afectadas.

Pero ese no es el único efecto que se produce. Si la base de la antena, donde los radiales están conectados, no se consigue un punto de bajísima impedancia por la razón que sea, automáticamente aparecen dos nuevos elementos conectados a la antena: El cable coaxial y el mástil/torre donde está instalada.

¿Cuantas veces habéis visto antenas verticales que se las puede sintonizar tocando la longitud del cable coaxial conectado a ellas? ¿Cuantas veces habéis visto antenas verticales que “dan calambre” si agarras el mástil o la torre donde están puestas durante la transmisión? ¿Cuantas veces habéis visto antenas verticales que resetean el ordenador en el cuarto de radio al transmitir con ellas?

Todos estos son solo algunos de los síntomas que indican un plano de tierra defectuoso, que siempre está relacionado con una pobre instalación de los radiales.

Las verticales son antenas muy eficientes y que rinden muy bien, pero debido a la dificultad de conseguir un buen plano de tierra artificial suelen ser de pocas bandas: dos - tres como mucho. El problema es que muchos radioaficionados no han visto nunca una autentica antena vertical (sobre todo en HF), aunque crean que sí...

Por lo tanto, más que en poner unun, choques y demás, supongo que estaría mejor centrarse en mejorar la antena, radiales, y como dice Miguel Ángel, intentar bajar lo máximo posible la impedancia en la base de la antena.

73, Máximo - EA1DDO

Carlos , yo te cuento mi poca experiencia en 160 Mts.
hace dos años coloque un dipolo cortado para esta banda y lo subi a la torre a unos 16 Mts, el resultado fue un desastre escuchaba "bien"
pero no conseguia mas que algunos paises Europeos, FATAL
sin envargo el año pasado para el contest, coloque una antena en L
te expico como me lo monte.
consegui montar sobre la torreta un mastil de aluminio de unos 10 Mts
con lo que subi a unos 26 Metros de altura el resto en Horizontal a otro mastil de unos 15 Mts. coloque un choque de coaxial en la Base de la antena,este choque le puse una pica de tierra y junto a 8 hilos radiales de 40 Mts en el suelo. el resultado fue asombroso "para mi"
practicamente sin ROE y consegui pasar el charco sin problemas
Este año volvere a estar en el concurso y voi a dar mas altura y colocar mas radiales. pero la antena la misma.Suerte.
Manolo EA4YC

Hola de nuevo.
mira Carlos encontre el enlace del año pasado donde se ve el choque coaxial con las medidas y alguna foto de la antena.
Espero que te sirva,
tambien te aconsejo si lo pones como yo en la Torre que separes la antena de ella ,yo lo hice colocando una cuerda con una argolla en la punta del mastil y sobre todos muy importante cuantas mas radiales mejor
Saludos Manolo EA4YC

EA7JZ escribió:

Preparando el sistema radiente para el concurso de 160m, hemos conseguido levantar un elemento radiante en vertical de 24m de altura. Hemos preparado una placa para poner gran numero de radiales y nos preguntamos que tenemos que usar para que los 24 metros , resuenen electricamente en 1.850 Mhz. Hemos leido en distintas paginas que tenemos que fabricar una bobina de carga pero no sabemos cuantas espiras tiene que tener, diametro,separacion grosor de cable, etc. Tenemos el analizador y pretendemos que la impedancia sea 50 ohm y la swr 1:1.
Damos las gracias con antelacion y mandamos un saludo.
EA7ATX, EA7JEZ.

Hola

Creo que primero tendrás que calcular los μH (Microhenrio) aproximados que te pueden falta para 1.843 MHz en la banda de 160m y después realizar la bobina.

Pero según dicen algunos técnicos, hay diferencia entre cable rígido y trenzado para realizar la bobina que tu deseas, ya que los μH pueden variar dependiendo del cable utilizado (rígido o trenzado), por el fenómeno de efecto pelicular, efecto Kelvin o efecto skin)

Puede ser interesante leer el articulo de PA1ARE

- Información relacionada en:
· 160M Antenna Coil-HOW?
· Dipolo Corto para 80 metros

73 Carlos EA1DVY
.

A mi con el MMANA, del cual poco me fio por mi experiencia, a mi me sale algo así como una R de 10.04, un jX de 0.238, una ganancia de unos 4.9dBi con tierra perfecta y 1.55dBi con tierra real y todo a una frecuencia de resonancia de 1.850Khz, con 24m de radiador vertical y una bobina en la base con una inductancia de 35,6 L(uH) lo que implica el tener que usar un Unun 1:5 para adaptarla a 50 oHm.

Pero ya os digo, del MMANA no me fio ni un pelo y los resultados pueden ser muy diferentes a los resultados reales obtenidos.

Yo particularmente preferiría poner acoplador remoto en la base de la antena y dejarme de inventos, si no hay acoplador remoto disponible pues a experimentar y listo, eso si, o cuatro radiales sintonizados y elevados a unos 4m de altura o tropecientosmil radiales tirados por el suelo de minimo 20m cada uno, si mas largos y muchos mejor, poner una buena contra-antena, con o sin acoplador remoto en la base, minimiza las perdidas de radiación y en esta banda mucho mas acusado que en bandas superiores a esta.

Una mala contra-antena puede darnos muchas perdidas, y aunque tengamos una ROE baja NO significa que la antena funcione bien, todo lo contrario, con una contra-antena deficiente podemos tener baja ROE y tener un churro de antena, por eso en estos casos mejor tener una buena contra-antena y tener ROE que no al contrario, la ROE que tengamos con una buena contra-antena se adapta y listo.

Suerte con el montaje.

Saludos.

Guillem. EA6-xD

Hola,

Se hace la antena, el radiante, radiales y todo.
Cuando se tiene todo eso listo, se le conecta un analizador de antenas (mejor un VNA), y ya ves "donde está", que presenta. Al saber lo que presenta, pues ya puedes calcular cuánto necesitas para, primero, hacerla resonar, y luego llevarla a 50 OHm (o ambas cosas al mismo tiempo).

73, Máximo

efectivamente da una bobina de 35uh,y para acoplarlo a 50ohm un sistema que me gusta mucho es con un secundario y poner la bobina de carga y secundario a tierra,eliminas tensiones de estatica etc,este secundario tendra 4.30 uh para 1850kz,es decir con la bobina de carga haremos un tranformador con primario y secundario .un saludo EB3DYO FRANCISCO

yo sigo arando para enterrar los radiales a 5cm , despues de que un gracioso me mangara la mitad de los radiales

tengo previsto colocar un total de 46 radiales de 17m (tenia mas de 70) y 24 de 38m

sigo con mi vertical de 20m de alto con carga lineal y acoplador en L en la base cabel 1-5/8 para llegar a casa...

Hola

He visto esta web de F4GTG que realiza las bobinas a medida de alto "Q" hasta 7mm

· imagen de radioamateur.ch

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- Otra casa que tiene bobinas es MASTIL-BOOM.es
"BOBINAS DE ALTO Q PARA FABRICACIÓN DE ANTENAS"

- Información relacionada en:
· Boîte d'accord parallèle pour le 80 M et 40 M

Saludos.

Hola,

Hay que tener cuidado con eso del "alto Q".
Cuanto más alto sea el Q, menor ancho de banda ofrece, aunque también menos pérdidas.
Cuanto más bajo sea el Q, mayor ancho de banda, aunque también más pérdidas.

Hay que jugar con esos valores dependiendo de la antena.

Por ejemplo, en 160m se podría poner un alto Q ya que la banda es pequeña.
Pero en 40m, ya son 200 KHz y si pones muy alto el Q, puede que la antena luego no cubra toda la banda.

73, Máximo - EA1DDO

Buenas tardes, Interesante tema, precisamente mi amigo manolo EA4AIQ, esta ahora montando una vertical de 29 mts de alto hecha con una farola enorme y un mastil, todo ello aislado de tierra con unos casquillos de nylon y el otro dia me consultaba como podria "meterla en vereda", yo estaba pensando en terminar de alargarla con un hilo en la punta hasta completar el cuarto de onda y hacer algun adaptador en la base, aunque creo que le gustaria usarla en 80 mts tambien.
Releere todo esto que hay por aqui y tambien os agradeceria informacion para este montaje, actualmente él no tiene analizador de antenas pero tambien es posible que compre uno, ya que yo se lo aconseje, pues esta montando mas "cositas" y creo qye es una buena inversion.
73.

EA4ADJ escribió:

... mi amigo manolo EA4AIQ, esta ahora montando una vertical de 29 mts de alto hecha con una farola enorme y un mastil, todo ello aislado de tierra con unos casquillos de nylon y el otro dia me consultaba como podria "meterla en vereda"...

Me imagino que la farola estará galvanizada en caliente. Esto es importante, porque la capa de galvanizado se comporta de manera "errática" al paso de la corriente eléctrica, es decir, la conductividad de la superficie no es uniforme, y en RF, la corriente circula por las capas exteriores del conductor, en este caso, la superficie del la farola.

Por tanto, me imagino que no será fácil de predecir cómo se comportará la antena. La ayuda de un buen analizador de antenas, que un buen nivel de señal de salida (para evitar que las señales que capte la vertical sea mayor que la que genere el analizador y no quede falseada la lectura) será casi imprescindible.

Suerte con la "vertical".... Saludos. Jacinto.