Tengo un lío de mil demonios.

EA2ET escribió:

Ademas, donde he dicho que la tierra radie?, o que el palo radie?

Escribió:

EA2ET escribió:

Escribió:

Un cuarto de onda sin plano de tierra para "reconstruir" la otra mitad del dipolo no es resonante

Que no, que en este punto hay que dejarse de chorradas, que si la otra mitad, que si el espejo...

La tierra es tan antena como el palo.

:whistle:

Tengo en algún rincón del disco duro partes de un artículo que pensé escribir para la revista pero que nunca terminé: Apenas estaba empezado y ya daba para rellenar media enciclopedia... Supongo que con tiempo y una caña.

Hola,

Escribió:

Así es. Es media antena. Media antena diseñada para funcionar utilizando el suelo (tierra) como la otra mitad de la antena (aunque ya adelanto que esta tierra no contribuye a la radiación).

Bueno, entonces no sirve el "palo" de un cuarto en el espacio. Sirve si lo simulo sobre el suelo (tierra).
Aunque lo de que la tierra no contribuye a la radiación... no lo veo claro.
Si ponemos el "palo" sobre la tierra, vivo al palo y malla a la tierra, esa tierra alrededor del palo va a contribuir a cerrar el circuito, a hacer la función de la otra mitad de la antena para ser dipolo. Eso está en todos los libros;

Escribió:

¿Por qué una serie de cuartos de onda pueden crear un plano de tierra artificial?

Bueno, si me paro a pensar, supongo que los radiales no pretenden crear una tierra artificial, más bien sería al revés, la tierra pretende crear un brazo del dipolo.
En las verticales, un brazo es único y el otro brazo del dipolo es múltiple.
Normalmente son de un cuarto por que los dipolos son de media onda, un cuarto cada brazo (los radiales son uno de los brazos).
Nunca lo había pensado pero no se que pasaría si un dipolo asimétrico (dipolo Windom) se le hace lo mismo que a la vertical de un cuarto. Poniendo el brazo vertical corto y varios radiales largos (con las medidas de la Windom). Habría que probar.

Escribió:

¿Cual es el máximo de radiales que se pueden poner? ¿Por qué?

No lo sé. Pero nunca he oído hablar de un máximo. Supongo que no hay máximo.
De hecho creo que se podrían sustituir por una chapa metálica, como en las discono sólidas.

Escribió:

¿Se puede crear un plano de tierra artificial multibanda?

Supongo que si. Partiendo de la base que el radial (plano de tierra) es uno de los brazos del dipolo, y hay dipolos multibanda... debería de haber radiales multibanda también.
Con cojer un dipolo rígido multibanda, ponerlo vertical, y replicar uno de sus brazos poniéndolos en forma de plano de tierra... debería funcionar ¿No?
O como el dipolo "bigotes de gato".

Escribió:

¿Por qué un coaxial radia en presencia de un mal plano de tierra?

Esta para más tarde...

73, Máximo - EA1DDO

Hola, la cosa se anima.
Plano de tierra multibanda, si claro, quien no ha montado una vertical con varios radiales para cada banday por lo tanto de distinta longitud, o muchos muchos radiales mas cortos de un cuarto de onda para una vertical multibanda. y la malla de gallinero o una tierra que sea muy conductora.
Respecto de sustituir la parte larga de una window, no creo que funcione, vamos seguro. No deja de ser un hilo de una longitud X con un plano de tierra. La window al final es un hilo de 1/2 longitud de onda alimentado en un punto en el que la impedancia de ese media longitud de onda y sus multiplos pares es 300 Ohm o muy cercana dependiendo de la banda. Vamos que volvemos al principio de desplazar el punto de alimentacion y por lo tanto la impedancia del mismo.
De ahi el uso del balun realcion 6:1.
73.

EA1DDO escribió:

Si ponemos el "palo" sobre la tierra, vivo al palo y malla a la tierra, esa tierra alrededor del palo va a contribuir a cerrar el circuito, a hacer la función de la otra mitad de la antena para ser dipolo. Eso está en todos los libros;

Hay que tener cuidado. La antena imagen, o imagen de la antena (según el traductor que pilles) que completa la vertical de cuarto de onda para convertirlo en dipolo es solo una antena imaginaria para “cerrar el circuito”. De hecho solo hay que comparar la resistencia de radiación de un cuarto de onda sobre el suelo (36 ohmios) con la de un dipolo completo (72 ohmios) para comprobar dos cosas: Primero que un cuarto de onda sobre el suelo no es lo mismo que un dipolo (una antena es simétrica, la otra no), y segundo que la tierra tiene resistencia de radiación igual a cero, con lo que ello significa. (Nadie puede disipar energía en una resistencia nula).

EA1DDO escribió:

Escribió:

¿Por qué una serie de cuartos de onda pueden crear un plano de tierra artificial?

Bueno, si me paro a pensar, supongo que los radiales no pretenden crear una tierra artificial, más bien sería al revés, la tierra pretende crear un brazo del dipolo.

Veo que te has dejado influenciar demasiado por los dibujos. Realmente son los cuartos de onda los que pretenden crear la tierra artificial. Para ver por qué hay que hablar de una propiedad que tienen los cuartos de onda que hace que aunque como antena no valgan un pimiento (no os tiréis de los pelos aun) sean fundamentales en el mundo de las antenas: Sus propiedades como líneas de transmisión.

Cuando se aplica una tensión sinusoidal a un cuarto de onda (a la frecuencia de la sinusoide, se entiende), comienza a propagarse a lo largo del cuarto de onda la perturbación eléctrica hasta que esta llega al extremo. Al encontrarse un circuito abierto, no puede hacer otra cosa que “rebotar” y volver al inicio.

Pero en lo que la perturbación eléctrica causada por la sinusoide va y vuelve por el cuarto de onda, nos encontramos que la fuente de la sinusoide ha avanzado medio ciclo. En otras palabras: Si tomamos como punto de partida el máximo positivo de la sinusoide, este se propaga por el cuarto de onda, llega al extremo, se refleja y vuelve al origen. Pero cuando llega al origen la sinusoide original está en el máximo, pero de tensión negativa. Si la amplitud es por ejemplo 1 voltio de pico, cuando ese voltio positivo se refleja y llega al origen la sinusoide va por un voltio negativo. Y eso ocurre para cualquier punto que se tome de la sinusoide: Tenemos en el mismo punto tensiones positivas y negativas de la misma amplitud pero de polaridad contraria. La suma siempre es cero.

Cuando electrónicamente te encuentras con un punto donde en cuanto tu quieres aumentar su potencial, este te responde con uno idéntico pero de sentido contrario es fácil ver que ese punto tiene una impedancia muy reducida: La corriente fluye por él con mucha facilidad.

EA1DDO escribió:

Escribió:

¿Cual es el máximo de radiales que se pueden poner? ¿Por qué?

No lo sé. Pero nunca he oído hablar de un máximo. Supongo que no hay máximo.

Podemos coger un cable coaxial y subirlo hasta lo alto de un mástil. En él conectamos al vivo del coaxial un cuarto de onda y lo dejamos vertical. Ahora cogemos la malla y le colocamos otro cuarto de onda, pero este en horizontal. Esa antena es conocida, no es más que un dipolo en V “tumbada”. De hecho muchas antenas “verticales” multibanda son solo eso, dipolos en V tumbados. Pero analicemos la antena que acabamos de crear (se puede simular fácilmente).

Veremos que la antena presenta directividad, precisamente en la dirección del radial. Al haber conectado el cuarto de onda en la malla del coaxial estamos colocando en la malla del coaxial un punto de baja impedancia por lo que la corriente que retorna por el vivo del coaxial no tiene problemas para fluir por él. Pero la antena no es un dipolo vertical. No tiene ni su misma impedancia ni su mismo diagrama de radiación. De hecho si analizamos un poco los resultados de la simulación veremos que el radial radia. ¿Cómo no va a radiar si es la otra rama del dipolo?

Aquí debería omitir los efectos de desbalanceo en el cable coaxial aunque solo sea por simplificar, pero no es posible hacerlo porque entonces no se entiende el resto. Tenemos un radiante que medido contra un plano de tierra tiene una impedancia de 36 ohmios. Y tenemos un radial que es idéntico al radiante, por lo que es de esperar que presente una impedancia similar. 36 ohmios es un valor bajo, pero no es todo lo bajo que nos gustaría: Con corrientes de antena en torno al amperio (típicas de un transmisor de 100W sobre 50 ohmios) 36 ohmios crean una diferencia de potencial más que apreciable. Colocamos un cuarto de onda para presentar una impedancia bajísima a la otra punta del coaxial, y lo conseguimos, pero no es suficiente. La malla ya no está a potencial nulo y por tanto empieza a radiar. Esto es lo que en un dipolo se soluciona con un balum, pero aquí estamos hablando de antenas verticales y normalmente no llevan balum. ¿Qué podemos hacer?

Intuitivamente podemos seguir la progresión: Si al añadir un radial de cuarto de onda, hago muy baja la impedancia en la malla en la otra punta del coaxial (cuanto más baja más me acerco a un plano de tierra real), puedo probar a añadir un segundo radial: Dos impedancias bajas en el mismo punto (en paralelo) crean una impedancia resultante aun más baja.

Y de hecho es así. Si añadimos un segundo radial veremos que la cosa mejora, pero solo obtenemos el diagrama de radiación del dipolo si los radiales están situados diametralmente uno respecto al otro, esto es a 180 grados. ¿Qué ocurre en este caso? Vemos que hay una corriente que circula por el radiante, como era de esperar, pero la corriente que antes circulaba por un solo radial, ahora se ha dividido en dos y circula la mitad por cada radial.

¿Por qué obtenemos el diagrama de radiación del dipolo (omnidireccional) solo si los radiales están a 180 grados uno del otro? Porque esa es la única posición en la que la suma vectorial de esas corrientes es nula: Un vector de valor X hacia la derecha, otro vector del mismo valor X hacia la izquierda. La suma es nula. La suma del campo magnético generado por esas dos corrientes es nulo, por tanto la radiación también: Se da una curiosa paradoja: para que los radiales funcionen, estos deben radiar, pero en conjunto su radiación se anula.

¿Podemos mejorar la cosa aun más? Si, añadiendo un tercer radial. Si lo simulamos veremos que solo obtenemos el diagrama de radiación omnidirecional cuando los radiales están situados a 120 grados entre si. Ahora tenemos tres corrientes del mismo valor cada una a 120 grados. La suma vectorial vuelve a ser nula. Sí, lo se, es extraño: Los radiales radian individualmente, por ellos circula corriente, pero el total de la radiación de los radiales es nulo. Igual que un cuarto de onda montado sobre tierra: Por la tierra circula corrientes, pero estas ni contribuyen a la radiación ni a aumentar el potencial eléctrico de la misma (que ya hemos visto arriba que es cero, como no puede ser de otra forma).

Y claro, ya lo dice el refrán: No hay tres sin cuatro Y veremos que todo vuelve a la omnidirecionalidad cuando los cuatro radiales están colocados a 90 grados., o a 72 grados si ponemos cinco, a 60 grados si ponemos seis, etc, etc... pero cuidado: Los radiales pueden interactuar entre si si están demasiado juntos, ya que la radiación de uno influye en las corrientes que circulan en sus vecinos de ahí que sea muy raro ver antenas verticales con más de 4 radiales.

Empezamos a ver que la linea divisoria entre radiante y radial y es muy difusa...

EA1DDO escribió:

De hecho creo que se podrían sustituir por una chapa metálica, como en las discono sólidas.

Efectivamente se puede, aunque nadie lo hace excepto en antenas muy pequeñas debido a la inmensa carga que produce eso al viento (sin contar con el peso y demás)...

EA1DDO escribió:

Escribió:

¿Se puede crear un plano de tierra artificial multibanda?

Supongo que si. Partiendo de la base que el radial (plano de tierra) es uno de los brazos del dipolo, y hay dipolos multibanda... debería de haber radiales multibanda también.

EA4ADJ escribió:

Plano de tierra multibanda, si claro, quien no ha montado una vertical con varios radiales para cada banda y por lo tanto de distinta longitud, o muchos muchos radiales mas cortos de un cuarto de onda para una vertical multibanda. y la malla de gallinero o una tierra que sea muy conductora.

Aquí es donde nos pegamos el primer batacazo. Una longitud concreta de radial solo es cuarto de onda en una frecuencia concreta, por tanto solo puede contribuir a realizar un buen plano de tierra en una sola frecuencia. Sabemos que las propiedades del cuarto de onda se dan también con una longitud de 3/4 de onda. Por ejemplo, un radial de cuarto de onda en 7 MHz también debería mantener sus propiedades en 21 MHz, y así es: Aunque la distribución de corrientes en los radiales es más compleja, la suma total se sigue anulando. El problema es que aumentan su resistencia de radiación por lo que pierden eficacia actuando como plano de tierra artificial.

Añadir muchos radiales más cortos que un cuarto de onda a una antena multibanda (¿mucho más cortos que un cuarto de onda a qué frecuencia?) tampoco constituye una forma de crear un buen plano de tierra: Si los radiales no son de cuarto de onda no proporcionan el punto de baja (bajísima) impedancia que necesitan las verticales en la base. ¿Entonces por qué se hace esto? Eso se hace solo en antenas montadas sobre el suelo donde la conductividad del mismo no es la adecuada. El aumento de la superficie de contacto con radiales, o tela metálica enterrada, u otros métodos mejora el “contacto” eléctrico con el mismo, pero no se puede analizar como plano de tierra artificial.

Si se quiere un buen plano de tierra artificial elevado sobre el suelo no nos queda otra que añadir al menos dos radiales de cuarto de onda por cada banda de trabajo, pero estos siempre tienen que estar diametralmente opuestos: A 180 grados uno de otro. Así podríamos añadir para dos o tres bandas, cuatro o seis radiales sintonizados, pero con cuidado: Si los radiales están muy juntos hay iteraciones entre ellos y la cosa ya no funcionan como se espera.

Lo importante de de todo esto, es que para que los radiales de una antena vertical hagan la función que tienen que hacer (y por tanto la antena funcionar como se espera de ella), estos deben poder radiar, igual que el radiante de la antena. No es difícil ver fotos de instalaciones de antenas de aficionado, donde los radiales de las verticales, si son de HF están puestos de cualquier forma por el tejado, tirados por encima del terrazo, puestos todos en la misma dirección o lo que casi es peor: Solo uno por banda. De esta forma no tenemos una antena vertical, tenemos un dipolo, y ese dipolo va a tener un inconveniente: Uno de sus lóbulos de radiación va a estar apuntando justo para abajo, donde no es útil a efectos de comunicaciones. Si vives en una torre con vecinos por debajo de la antena ese es el peor escenario posible: Tus vecinos están en el lóbulo de radiación de la antena, por lo que es muy fácil que tengas problemas de interferencias en los dos sentidos: El radioaficionado a los cacharros de los vecinos y de los cacharros de los vecinos al radioaficionado.

En antenas de VHF no es difícil encontrar instalaciones donde los radiales de las antenas están colocados de cualquier forma, metidos entre mástiles y/o entre otras antenas, o pegados a la torre...

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...

EA1DDO escribió:

Escribió:

¿Por qué un coaxial radia en presencia de un mal plano de tierra?

Esta para más tarde...

Esto ya ha quedado medianamente claro...

Por hoy ya es bastante. Mañana más.

73!

Hola,

Bueno, la última aportación de Miguel Ángel me va a llevar un tiempo digerirla...

73, Máximo - EA1DDO

Hola,

Vamos poco a poco...

Escribió:

es solo una antena imaginaria para “cerrar el circuito”.
...
la tierra tiene resistencia de radiación igual a cero, con lo que ello significa. (Nadie puede disipar energía en una resistencia nula).

A ver si lo entiendo.
Si cierra el circuito...tiene circulación de corriente, pero como su resistencia es cero, no disipa energía, no radia, solo circula. Sería casi como una línea de transmisión perfecta.

Escribió:

Tenemos en el mismo punto tensiones positivas y negativas de la misma amplitud pero de polaridad contraria. La suma siempre es cero.

Cuando electrónicamente te encuentras con un punto donde en cuanto tu quieres aumentar su potencial, este te responde con uno idéntico pero de sentido contrario es fácil ver que ese punto tiene una impedancia muy reducida: La corriente fluye por él con mucha facilidad.

¿Y que beneficio hay?

73, Máximo - EA1DDO

EA1DDO escribió:

A ver si lo entiendo.
Si cierra el circuito...tiene circulación de corriente, pero como su resistencia es cero, no disipa energía, no radia, solo circula. Sería casi como una línea de transmisión perfecta.

No vas mal encaminado. Una conexión a tierra es un punto cuyo potencial no varia hagas lo que hagas con él. Puedes introducir o sacar corriente de él, que su potencial eléctrico no va a cambiar. Por eso lo "simulamos" analíticamente con una resistencia de cero ohmios.

Miremos con detalle el punto de conexión de una antena vertical. La malla del coaxial está conectado a tierra, y el vivo a la antena:

El coaxial cumple con las leyes más básicas de la electricidad y la electrónica, y la corriente que sale de él, es igual a la que entra. En este caso, si en un momento concreto del ciclo de la sinusoide I1 es una corriente de un amperio que sale del coaxial hacia la antena, I2 es otra corriente de un amperio que fluye desde tierra hacia el coaxial. Si nos vamos 180 grados hacia delante en la sinusoide, I1 es una corriente de 1 amperio que entra desde la antena al coaxial y I2 es una corriente de 1 amperio que fluye desde el coaxial a tierra.

Pero en ninguno de estos casos el potencial eléctrico de la tierra cambia: Sigue siendo cero. Podemos clavar una pica de cobre en el suelo y electrizar por frotamiento todos los plásticos que tengamos y descargarlos con la pica. La tierra nunca va a adquirir potencial eléctrico atrayendo pequeños trozos de papel por muchos plásticos que descarguemos sobre ella. Eso es el concepto de tierra como lugar de potencial eléctrico cero.

Sin embargo, aunque la corriente fluye hacia y desde la tierra, del mismo modo que hacia la antena, no hay un camino cerrado para la misma, sin embargo es como si lo hubiese: Si sube un amperio hacia la antena, sube un amperio desde tierra y viceversa. De aquí viene lo de "cerrar el circuito" que hablábamos atrás en este hilo.

EA1DDO escribió:

Escribió:

Tenemos en el mismo punto tensiones positivas y negativas de la misma amplitud pero de polaridad contraria. La suma siempre es cero.

Cuando electrónicamente te encuentras con un punto donde en cuanto tu quieres aumentar su potencial, este te responde con uno idéntico pero de sentido contrario es fácil ver que ese punto tiene una impedancia muy reducida: La corriente fluye por él con mucha facilidad.

¿Y que beneficio hay?

Simula a la perfección los efectos de una conexión a tierra como los descritos anteriormente. Ya es bastante beneficio

Byeee!

EC4AA escribió:

EA1DDO escribió:

...Las antenas, que yo sepa, tienen que tener dos brazos, pudiendo uno de los brazos tener forma de radiales, ser tierra, agua del mar o lo que sea, pero dos brazos para poder cerrar el circuito...

- Hay antenas -las de apertura- con sólo un "brazo", que puede ser metálico -ejm. una bocina- o dieléctrico. ¿Sería ésta una antena sin "brazos"...?
- También hay antenas con múltiples "brazos", por ejemplo un array de hilos, en el que cada elemento -los diferentes "brazos"- va alimentado con una amplitud y fase característica.
- Hay antenas en las que no interviene el entorno -la tierra, agua de mar o lo que sea-, son aquellas que se suponen en "espacio libre": una parábola, las embarcadas en satélites, antenas muy altas, etc...

EC4AA (no recuerdo ahora tu nombre y mira que te leo a diario) te echaba de menos en este hilo.

¿Se pueden considerar antenas a las parábolas, las bocinas y las lentes de Fresnel? Me refiero en general a las llamadas antenas de apertura.

Lo digo porque estas antenas no transforman la energía electromagnética en energía eléctrica, sino que se limitan a concentrar, o focalizar una radiación electromagnética en un punto (el foco), lugar en el que está situada la verdadera antena: Un dipolo, una pequeña yagi, una sonda en una guiaonda...

No se, pero yo no las considero antenas, sino elementos pasivos. Solo es un apunte, no os lo toméis como algo al pie de la letra.

¡Saludos!

Hola de nuevo, Manolo!

Si, se a lo que te refieres y así están formuladas en todos los libros.

Solo que yo sigo sin considerarlas antenas, ya que... para entendernos, "no tienen un lugar donde conectar el coaxial": No hay transformación de energía, solo concentración de la misma.

Por supuesto que se pueden modelar y estudiar como un todo, pero no creo que sea la mejor forma de hacerlo: Una parábola tiene unas propiedades muy bien definidas y predecibles, pero si el iluminador no es el adecuado el resultado será completamente diferente al esperado. Lo mismo una bocina si la sonda en la guiaonda no esta bien colocada o si el parche en el foco de una Fresnel no tiene el diagrama de radiación adecuado.

Quizás es que mantengo demasiadas influencias del otro hobby: La astronomía y sus ópticas, por lo que estas antenas tiendo a verlas desde un modo óptico

73!

Hola,

Escribió:

- Hay antenas -las de apertura- con sólo un "brazo", que puede ser metálico -ejm. una bocina- o dieléctrico. ¿Sería ésta una antena sin "brazos"...?
- También hay antenas con múltiples "brazos", por ejemplo un array de hilos, en el que cada elemento -los diferentes "brazos"- va alimentado con una amplitud y fase característica.
- Hay antenas en las que no interviene el entorno -la tierra, agua de mar o lo que sea-, son aquellas que se suponen en "espacio libre": una parábola, las embarcadas en satélites, antenas muy altas, etc...

Manolo, ya te lo ha dicho Miguel Ángel, una antena de bocina tiene "dos brazos", igual que una parabólica o una antena en un satélite.

Un brazo es el que va al vivo del coaxial y otro el que va a la malla de coaxial.

¿Que tiene una parabólica en el iluminador? una antena con sus dos brazos.

Las guiaondas y similares serían más parecidas a las verticales de cuarto de onda, el vivo va al radiante y la malla a la carcasa que cierra el circuito.

Es que si no tiene dos brazos no hay circulación de corriente, creo yo.

73, Máximo - EA1DDO

Hola

EA4EOZ

Escribió:

Mmmm.... en realidad no. ¿Cómo puede radiar la tierra si su potencial es nulo (por definición)?

Escribió:

Así es. Es media antena. Media antena diseñada para funcionar utilizando el suelo (tierra) como la otra mitad de la antena (aunque ya adelanto que esta tierra no contribuye a la radiación).

La afirmación de que la tierra radia la hice yo anteriormente y sigo considerándola válida.

Estamos hablando de Radiofrecuencia y por ello considerar un potencial 0 lo podremos hacer únicamente como ejercicio teórico y asumirlo así por definición, de la misma forma que en mecánica podemos hablar de rozamiento cero, pero ambos casos no se dan en la realidad.

En RF el potencial a tierra es variable en función de la frecuencia. El efecto skin limita el espacio de circulación de las cargar a medida que incrementamos la frecuencia.
Por ejemplo en la frecuencia de 1,8 Mhz. la corriente puede circular varias decenas de centímetros penetrando en la tierra y en 432 Mhz se limita sólo a la superficie.

Para explicar lo de la contribución a la radiación de la tierra sirve el ejemplo que pusiste de una vertical de 1/4 de onda elevada sobre tierra con dos radiales también de 1/4 de onda dispuestos en oposición a 180º. En este caso si y sólo si los radiales son idénticos en longitud y sección lo que implica una misma distribución de carga en ambos y estén dispuestos perfectamente en contrafase luego se cancelará la radiación de los radiales.

Con esto vemos que a nivel de carga eléctrica para que se cancele la radiación de una tiene que haber otra igual equidistante y en el lado opuesto del punto de alimentación.

Volviendo a la tierra alrededor de la antena vertical y aplicando esto último necesitaríamos una distribución uniforme de cargas eléctricas sobre una tierra perfectamente plana para que se cancelará la radiación y el diagrama de radiación horizontal fuera una circunferencia perfecta.

Pero como en la realidad la distribución de carga no es perfectamente uniforme porque la tierra no es homogénea y presenta irregularidades tanto en la superficie como en la profundidad limitada por el efecto skin, y como el terreno difícilmente es perfectamente llano y como el propio coaxial que alimenta la antena discurre sobre la tierra acoplándosele corrientes por el exterior de la malla, se producirá como resultado radiación que afectará al diagrama de radiación del elemento vertical que presentará irregularidades y en lugar de una circunferencia perfecta estará deformada y típicamente con un perfil tipo diente de sierra. También afectará al ángulo de radiación con tendencia a ser más alto de lo esperado.

Repito que la radiación se produce por la aceleración y deceleración de electrones y cualquier medio en que esto pueda suceder, como es el caso de la tierra, y en el que no se cumplan las condiciones de cancelación de los campos generados se producirán radiaciones en campo lejano.

Se me ocurre como caso en que se utilizaba únicamente la tierra como elemento radiante el de los transmisores de ELF para comunicaciones con los submarinos en inmmersión como el americano Seafarer en 76 Hz o el Ruso ZEVS en 82 Hz. en los que la antena era la tierra alimentada a través de varios electrodos a gran separación.

Saludos.

Rafa.

Hola,

A ver, ahora hago yo la pregunta.

La frecuencia de 14.200 MHz tiene una longitud de onda de 21.1121 m (según Eznec).
Entonces hacemos un bucle de esa circunferencia exacta, 21,1121 metros. Con hilo de 1mm de diámetro en cobre (o sin pérdidas, es igual). Lo colocamos en el espacio.

Entiendo que si alimentamos un bucle de 21,1121 con una frecuencia de 14.200 MHz debería "resonar" (reactancia cero), pero resulta que no, la reactancia cero la tiene en 14.830 MHz aproximadamente (con una impedancia de unos 164 OHm);

¿Poqué esa diferencia de 630 KHz?

73, Máximo - EA1DDO

Hola Máximo.

¿Recuerdas aquel artículo en el que trataba los loop o bucles de onda completa como dos dipolos de media onda en fase?

El punto de resonancia del bucle se ve condicionado por la capacidad existente entre los dos dipolos.
Como sabes en un condensador plano el valor de la capacidad es variable en función de la distancia y la superficie de sus armaduras.
En el condensador formado entre los dos dipolos las armaduras las forma el propio conductor que forma el bucle y su superficie si se trata de un cable eléctrico dependerá de su sección, a mayor sección mayor capacidad. Por esto en los bucles cuanto mayor es el diámetro de los conductores mayor será la frecuencia de resonancia exactamente al contrario a lo que ocurre en un dipolo aislado en el que la frecuencia de resonancia será menor.

En cuanto a la relación entre la capacidad y las distancias de separación entre los dos dipolos evidentemente dependerá de la geometría del bucle y variará dependiendo si se trata de un polígono regular, irregular, triángulo, cuadrado, pentágono,......circulo. y de la ubicación del punto de alimentación en el bucle.

Por ejemplo un bucle cuadrado regular de un perímetro determinado con el punto de alimentación en el centro del lado inferior resonará en una frecuencia inferior a un bucle del mismo perímetro en forma de triángulo equilátero alimentado también por el centro del lado inferior.

Para un cálculo rápido y aproximado del loop se puede agregar un 5% del valor de la onda completa. Luego habrá que afinarlo según todo lo anterior.

También hay que tener en cuenta que la disposición y separación del bucle respecto a tierra igualmente influye en la capacidad. No será igual si el plano del bucle es perpendicular o paralelo a tierra.

Saludos.

Rafa.

EA6WX escribió:

Hola

EA4EOZ

Escribió:

Mmmm.... en realidad no. ¿Cómo puede radiar la tierra si su potencial es nulo (por definición)?

Escribió:

Así es. Es media antena. Media antena diseñada para funcionar utilizando el suelo (tierra) como la otra mitad de la antena (aunque ya adelanto que esta tierra no contribuye a la radiación).

La afirmación de que la tierra radia la hice yo anteriormente y sigo considerándola válida.

Estamos hablando de Radiofrecuencia y por ello considerar un potencial 0 lo podremos hacer únicamente como ejercicio teórico y asumirlo así por definición, de la misma forma que en mecánica podemos hablar de rozamiento cero, pero ambos casos no se dan en la realidad.

Completamente de acuerdo Rafa, pero mira el nivel en el que se mueve el hilo. Para explicar por que un palo de cuarto de onda funciona sobre un suelo (muy) buen conductor y luego hacer la traslación a un sistema de radiales es mejor no entrar en detalles: Tierra conductora perfectamente homogénea. Ya habrá tiempo de profundizar en la tierra real y sus efectos en diferentes frecuencias...

73!

Hola,

Rafa, gracias por la explicación.

Escribió:

pero mira el nivel en el que se mueve el hilo

Muy bueno.

73, Máximo - EA1DDO

EA1DDO escribió:

Escribió:

pero mira el nivel en el que se mueve el hilo

Muy bueno.

Espero que no se haya tomado como algo ofensivo. El hilo está "aclarando" conceptos muy básicos que a todos nos viene bien refrescar de vez en cuando. Ya habrá tiempo de profundizar todo lo que haga falta.

73!

No, no. Nada ofensivo por mi parte, es bueno discutir sobre ciertos temas, aclarar conceptos y en fin aprender.
73.

Constante dieléctrica. Este es un factor fundamental a la hora de calibrar como se comporta el suelo bajo una vertical de 1/4 de onda.

Si habéis experimentado con antenas verticales al lado del mar , o a bordo de una embarcación, sabréis que el rendimiento de estos radiantes supera incluso, a buenas, altas, y muy eficientes directivas en el casco urbano.

Baja resistividad y alta constante dieléctrica son las clave que hacen que una antena de 1/4 radie mejor de lo que esperamos cuando experimentamos en entornos marítimos. Y lo digo así
( esperamos) porque nuestra afición tiene mucho que ver con nuestras propias expectativas.

El valor de la constante dieléctrica es un factor que condiciona la impedancia de un medio en relación a su característica capacitiva. Si la constante dieléctrica es alta, el comportamiento del material se asimila a un condensador cuya capacidad facilitará una vía de baja impedancia a frecuencias de HF. Hay estudios muy interesantes y rigurosos sobre este tema.

Por supuesto que hay otros factores en juego: La falta de obstáculos , el efecto del mar como reflector y condicionador del ángulo de radiación, y la ausencia de ruido urbano.

Baja resistividad y alta constante dieléctrica: En la magnitud de estos dos factores, tenemos la clave de una buena tierra para nuestro famoso palo de 1/4 de onda.

Edito: Todo esto no sirve para hacer DX. Para eso hace falta mucha práctica operativa, mucha oreja,y saber morse. ¡Ala, lo que he dicho....!

Hola,

Escribió:

Todo esto no sirve para hacer DX

Juan, claro que sirve. Sin esos conocimientos y sin que esas cosas sucedan...no tendríamos Dx.

Gracias por la aportación.

73, Máximo - EA1DDO

EA5BLP escribió:

Constante dieléctrica. Este es un factor fundamental a la hora de calibrar como se comporta el suelo bajo una vertical de 1/4 de onda.

Constante dieléctrica? Del suelo?
Pero no hemos quedado en que la tierra no radia?
Resistividad, sí. Pues hay corrientes que circulan y tal y cual.
No?

EA5BLP escribió:

Todo esto no sirve para hacer DX

Estoy con Máximo. No es que sirva, es que es fundamental.
Salvo para el que se vaya a la tienda, compre la antena y se la instale un instalador oficial(*), claro. Y aún así, alguien tuvo que diseñar la antena.

Para EA4EOZ:
Agradezco a Miguel Angel la cátedra sentada sobre verticales. Yo tenía una laguna en este tema y creo que ha quedado totalmente seca Gracias.

(*) Léase con retintín. Off-topic.