EXPERIMENTANDO CON UNA MICROANTENA HF (VERTICAL)

Por Sergio Zuniga, CE2CG, antes CE2JNZ – La Serena, Chile, julio 2010

Esta microantena para HF fue desarrollada por Juergen Schaefer, DL7PE, y es llamada más técnicamente “DL7PE-MicroVert”.

Se trata de una antena extremadamente simple de construir, por lo que es un buen experimento de fin de semana.

A continuación algunos detalles técnicos, y luego el procedimiento seguido para su construcción:

El principio de la antena es muy simple. Tiene tres componentes fundamentales, de acuerdo a la ilustración de la derecha: a) El elemento “C” que actúa como condensador (radiador capacitivo), y que está hecho de tubo de aluminio. b) El elemento “L” es la bobina, que está construida sobre el tubo de PVC. c) El “RF Choke”, que está hecho en su forma más simple con varias vueltas del coaxial. Esta antena, al igual que todas las antenas monopolo (asimétricas) debe ser siempre usada con un plano de tierra que actúa espejo eléctrico. Sin embargo para la MICROVERT basta un choke con el mismo coaxial. Una explicación más intuitiva de la forma de construir la antena: Partiendo del alambre central del coaxial (llamado “el vivo”), conectado al equipo de HF, se va en dirección a la antena, y entonces se dan las vueltas necesarias para el choque. Luego se sigue y se llega a la bobina de la antena, desde abajo. Aquí, en esta parte, la malla del coaxial ‘muere’, es decir ya no se usa más. Se dan entonces las vueltas por la bobina y al final, este alambre de la bobina se une con un remache al tubo de aluminio en su parte inferior. Eso es todo, amigos. Muy simple.

Materiales para construir la antena:

- 1 metro de tubo de PVC de 40 mm de diámetro (pueden usarse otros diámetros mayores).

- Alambre esmaltado de 1mm de diámetro para construir la bobina (pueden usarse otros diámetros).

- 1 metro de tubo de aluminio de 20mm de diámetro (pueden usarse otros diámetros).

- Un analizador de antena tipo MFJ es ideal. Esto simplifica los ajustes para llegar a la frecuencia de resonancia, y ver si efectivamente la antena llega a un ROE razonable).

- El programita MICROVERT CALCULATOR del año 2004 que puedes bajar aquí. Está en VisualBasic, y fue escrito por Tom Sedlack (AC9TS) basado en los cálculos de DL7PE. El programa permite estimar el largo del resonador y las características de la bobina de acuerdo a la frecuencia deseada.

- 1 conector SO, remaches POP + la remachadora, broca y taladro para hacer los hoyos donde van los remaches, cable coaxial (se sugiere el delgado de 50 ohm).

Paso 1:

Correr el programa MICROVERT CALCULATOR, y establecer la frecuencia de trabajo deseada, y las características del tubo de aluminio y del tubo de PVC.

Por ejemplo:

En este ejemplo, la frecuencia de trabajo deseada es 7.07 MHZ, es decir la banda de 40 metros. Se dispone de tubo de aluminio de 20mm de diámetro, y un tubo de PVC de 40mm de diámetro. El grosor del alambre esmaltado es de 1mm, lo que implica aproximadamente 8.66 vueltas por cm al construir la bobina. Con estos parámetros de entrada, el resultado es: - Largo del resonador: es decir largo del tubo de aluminio o “C”, es de 66,478 centímetros. - Largo del coaxial entre la bobina y el choke, es de 8.2 metros. - Como dato adicional también se reporta la capacitancia del inductor y la inductancia requerida de la bobina. - El número de vueltas o giros para la bobina es de 49.5 - Finalmente, el largo de la bobina, es decir el segmento del tubo de PVC que se usará, es de solo 57mm.

Paso 2: Construcción propiamente tal.

En la foto de la izquierda se muestra el tubo de aluminio y el de PVC.

En la foto de la derecha se muestra que se deben hacer los hoyos para poner el remache POP en el tubo de PVC. Bastan dos hoyos a unos 10 cm de distancia uno del otro. Se introduce el tubo de aluminio dentro del PVC, y con un plumón se marcan los hoyos para poder hacer los hoyos a continuación en el aluminio.

Luego se ponen los remaches, asegurándose de incluir en uno de ellos un conector, para soldar allí una punta del alambre de la bobina.

La foto siguiente muestra con claridad la posición que tiene la bobina en el PVC. A continuación se hace otro hoyo en el PVC para ingresar la otra punta del alambre.

Finalmente el alambre sale por un hoyo mas grande donde se pondrá un conector SO. La punta del alambre de la bobina se suelta al vivo del conector SO.

Es importante limar las puntas del alambre esmaltado para que exista mejor contacto con la soldadura.

En las dos fotos siguientes se ve el proyecto terminado.

Si la antena se desea mantener a la intemperie, entonces es recomendable que el tubo de PVC sea más largo y cubra completamente el tubo de aluminio. Entonces al PVC se le pone un tapón en la parte superior e inferior. Además, la bobina de alambre se cubre con varias vueltas de huincha aisladora.

Estas dos últimas fotos muestran el choque en el suelo, hecho con varias vueltas del mismo coaxial. A la derecha, los resultados de la medición con el MFJ (que se encuentra en la banca de madera al fondo).

En la primera prueba, la antena quedó resonando en 6.78MHZ con ROE = 1.3.

Ajustes posteriores recortando el tubo de aluminio llevaron el punto de resonancia a 7.0 Mhz con ROE = 1.2.

Entonces procedí a conectar la antena al equipo de HF, y realicé comunicados comparativos en la frecuencia de 7.060, retocando con el sintonizador automático de la radio. Los resultados fueron un contacto con la región del BioBio, con reportes de entre S-5 y S-7, versus un reporte de entre S-9 (+10) y S-9 (+20) con la antena direccional HF (la MA-1240 de Walmar, que está a 18 mts de altura).

Es decir me escucharon, y escuché, aunque notoriamente más bajo que con la otra antena. Sin embargo…. ¿qué más se puede pedir de una antena HF vertical sin planos de tierra, que mide menos de 1 metro, y que cuesta menos de 10 dólares?

En resumen:

Lo bueno: - Barata y pequeña. - Muy útil en balcones de departamentos - Se puede camuflar para que pase desapercibida - Se puede fabricar sin mayores cambios para distintas bandas de HF, incluyendo 80mts y 160mts.

Lo malo: - La ganancia es de entre -6 y –12 dBd. Nótese que son números negativos, es decir bastante por debajo de un dipolo estándar. - Extremadamente sensible al largo del coaxial, y a la ubicación del coaxial. Esto quiere decir que una vez calibrada, debe dejarse el coaxial en esa posición si mover, y sin cambiar de coaxial, de lo contrario el ROE seguramente se escapará.

Espero que esta experiencia les resulte motivadora.

Nos vemos en otro entretenido experimento.

Saludos cordiales desde el Cerro Grande de La Serena - Chile.

Sergio Zuniga – CE2CG

Julio de 2010.

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