ANTENA DUAL VHF-UHF TIPO SLIM-JIM, con cable paralelo de 300 ohm
Por Sergio Zuniga, CE2CG
Las Serena, Chile, 28 de julio de 2010.
- La antena Slim Jim fue inventada por Fred
Judd (G2BCX, 1914-1992) como una variante mejorada de la antena J-pole. La
primera publicación fue en la revista inglesa “Practical Wireless” de abril de
1978.
- El nombre de Slim Jim se deriva de su
construcción delgada (slim), y el tipo J de balanceo (J Integrated Matching).
- Es una antena balanceada omnidireccional,
polarizada verticalmente, alimentada en su parte inferior, y que no necesita
radiales.
- Los diseños originales de las antenas tipo
J vienen de principios de los años 1930's.
Ganancia
- Fred Judd (G2BCX) realizó un análisis donde
la antena 5/8 con plano de tierra tiene una ganancia de 3dBd, mientras que la
ganancia de la Slim Jim es de 6dBd.
La conclusión es que la Slim Jim tiene en doble de ganancia que una antena 5/8.
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Algunos fabricantes señalan que la ganancia es de aprox 6dbi en 2m, y 5dbi en
70cm, pero yo creo que quieren decir 6dbd en 2m, y 5dbd en 70cm (algunos
fabricantes de antenas tienden a “confundir” dBd con dBi).
(Gracias
a Lorenzo Capa por enviarme información clarificatoria).
Angulo de Radiación
- La ganancia de una antena es importante,
pero también su ángulo de radiación.
- La Slim Jim posee ángulo de radiación muy
bajo, entre 0 y 8 grados respecto al horizonte, y la antena 5/8 tiene un ángulo
de radiación de 30 grados. Entonces, la Slim Jim puede irradiar a mayores
distancias que una antena de 5/8 de onda.
Otras características:
Usando cable paralelo de 300 ohms, la Slim Jim posee las siguientes
características:
- Ancho de banda con ROE de 1.5:1 > 4mhz
(es decir, bien construida puede trabajar por ejemplo en el rango 144 a 148 mhz
con ROE menor a 1.5 en todo ese segmento).
- Potencia de trabajo: hasta 100 watts. Esto
es mucho más de los 50-65 watts que “tiran” la gran mayoría de los equipos
VHF-UHF móviles.
Nota: Un balun es necesario
porque una antena J-pole utiliza una alimentación balanceada (la antena)
conectada a una línea no balanceada (cable coaxial). Se puede usar una ferrita
(Amidon 2X-43-251), y localizarlo a 1/4 de longitud de onda del punto de
alimentación. En las frecuencias VHF algunos materiales de ferrita no son
eficaces, y para obtener mejores resultados debe ser del tipo 43.
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DIMENSIONES DE LA SLIM JIM MONOBANDA EN VHF La Figura de la derecha muestra las dimensiones
de la antena, en función a la longitud de onda deseada (λ). Hay varias páginas web, programas y
planillas de cálculo que entregan las distintas dimensiones de esta antena,
para la frecuencia deseada. Especialmente recomiendo la siguiente: http://www.m0ukd.com/Calculators/Slim_Jim/ Las dimensiones sugeridas (en milímetros) para las frecuencias de
146Mhz y 435Mhz respectivamente (para cable de 300 ohm), son:
Al ser una antena balanceada, se recomienda el uso de un choke, que evita
que el coaxial se convierta en parte de la antena e irradie. Usando Coaxial
RG-58, el balun-choke, consiste en cerca de 6-9 vueltas del coaxial alrededor
de un tubo de PVC de 40mm, dejando que cuelgue libremente de la antena. El “frente” de la antena es la parte del
cable de 300 ohms donde se hace el corte o gap (es decir donde se encuentran
los segmentos segmentos B y C). La “espalda” de la antena es el otro cable,
donde no hay ningún corte o gap (Segmento A). |
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OPCIONES PARA LA CONSTRUCCION DE UNA SLIM JIM DUAL
BAND
Cualquier
antena de 2 metros resuena en UHF. Pero
que resuene no significa que pueda trabajar en UHF.
Para hacer una antena Slim Jim dual band
simplificada que 'trabaje' en ambas bandas hay varios caminos, y a continuación
mostramos dos de ellos:
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Alternativa 1 Edison Fong (WB6IQN), inserta un segmento
muy pequeño de coaxial RG-174A en la “espalda” del paralelo de 300 ohm. Este segmento
de coaxial tiene la malla unida al centro del coaxial solamente en su parte
superior, y actúa entonces como una trampa, que 'separa' las resonancias en
las dos bandas. Apareció originalmente en QST de febrero de
2003, con las medidas correctas, y se muestra a la derecha. |
Fuente: QST, febrero 2003. |
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Lamentablemente circula una versión de 2007
con medidas erróneas (ver diagrama a la derecha). La diferencia se encuentra en el largo de
la trampa de coaxial. El largo correcto es 5 1/4", y no 4
1/4". |
Fuente: QST, marzo 2007 |
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Alternativa 2 Joseph F. Krajacic Jr, N9TAX (antes KB9FAR), ha construido y
comercializa por Ebay una antena portátil, que se
muestra en la foto de la derecha. Esta tiene un costo de entre US$20 y US$25
en Estados Unidos (buscar en Ebay las palabras clave: “VHF/UHF Slim Jim”). La antena
trabaja como una slim jim en 2m y como un jpole en 70cm. A diferencia del modelo de Edison Fong
(WB6IQN), esta antena lleva dos trampas idénticas, y además tiene la parte
superior unida (al igual que la parte inferior). La ilustración de la derecha esquematiza la
antena. Este es el
modelo que construimos y mostramos a continuación. |
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LOS RESULTADOS EMPÍRICOS
Tota
la antena fue adosada a un tubo de PVC para darle soporte.
Las siguientes dos fotos muestran las dos
trampas.
Las siguientes dos fotos muestran el pequeño
corte, y como se soldó el coaxial a la base de la antena.
Las dos siguientes fotos muestran el choque
de ferrita, y los conectores que unen el coaxial hacia el equipo de radio.
Los resultados de las mediciones se muestran
a continuación:
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En UHF:
432.635 khz, con 4 watts
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En VHF: 146.500
khz con 5 Watts
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Haciendo mediciones algo alejadas del centro
de cada banda se obtiene lo siguiente:
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En 156.000 khz
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En 420.000 khz
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En
resumen, la antenita funciona muy bien, de acuerdo a lo esperado.
Además,
se ve que es muy fácil de construir.
Finalmente,
a continuación un video reportando la experiencia:
http://www.youtube.com/watch?v=Z5sCAqa22eo
Saludos desde el Cerro Grande de La Serena.
Comentarios y observaciones son bienvenidas.
Sergio, CE2CG