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Fig.1 Esquema teorico |
ANTENNA DE BALCON
"CASAGLIA"
ALBERTO MASSOLI - IKF EFS
Escrito redactado en Mayo – Junio 2.002
1. INTRODUCCION
La antena que a continuacion se describe es el resultado de bastantes esfuerzos para obtener un sistema radiante decentemente eficaz y de tamano reducido ,en cualquier caso compatible con el poco espacio a disposicion normalmente en los balcones urbanos. El empleo de un radiador telescopico que puede "desaparecer" cuando no se esta emitiendo y/o recibiendo permite que la instalacion sea muy poco visible.
Este es un detalle que se agradece bastante en cuanto nos ahorrara muchos potenciales problemas con los vecinos .
Por lo que concierne las caracteristicas electricas hay que decir que,con la bobina empleada y la longitud del radiador prevista (2.2 metros), es posible operar con una muy buena ROS en HF en el intervalo comprendido entre 14 MHz y 30 MHz . El rendimiento como ya anticipado es bueno dentro de lo que cabe esperarse en este tipo de antenas y en cualquier caso nunca comparable al obtenible con radiadores de < de onda.
He estado operando exclusivamente en QRP y QRPP (potencia de salida inferior a 1 W) con esta antena realizando QSOs en CW con buena parte de Europa incluyendo Rusia cuando operaba en 15 metros.Estos resultados pueden considerarse como buenos si se tiene en cuenta que el emplazamiento de mm vivienda es Barcelona ciudad,en un segundo piso que da directamente a una calle con elevada densidad de trafico y sin espacio abierto por delante.
2. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
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Fig.1 Esquema teorico |
Como es posible ver representado en la Fig. 1 la antena esta constituida por un radiador R que se conecta al extremo de la bobina L en el punto A y contemporaneamente en un punto oportuno de la misma, a encontrar durante el ajuste, mediante una punta de contacto P1.La rama A-P1 cortocircuita y "elimina" del circuito las espiras de la bobina comprendidas entre estos dos puntos.
El extremo opuesto de la bobina L se conecta a tierra en el punto B
La entrada del RTX a la antena se realiza mediante la punta de contacto P2 ,analoga a P1, que debera desplazarse a lo largo de la bobina durante la fase de ajuste.
El tramo de bobina incluido entre P1 y P2 es responsable de la RESONANCIA de la antena a la frecuencia deseada mientras que la seccisn de bobina comprendida entre P2 y el punto B conectado a tierra permite realizar la ADAPTACION DE IMPEDANCIA .
El ingreso del RTX a la antena resulta estar en cortocircuito hacia tierra RESPECTO A LA CORRIENTE CONTINUA por medio del tramo de bobina P2 – B.
!!No asustarse por lo tanto si aplicando los puntales de un Ohmetro al conector de antena detectamos un cortocircuito !!
En realidad por lo que concierne la Radio Frecuencia la parte P2 - B de la bobina L presenta una reactancia inductiva de cierta entidad la cual por un lado impide que la RF aplicada se "escape" a masa y por otro "combinandose" con el valor de impedancia presente en la punta de contacto P2 hara que el valor global de impedancia "vista" en el conector de antena se acerque lo mas posible al valor de los 50 ohmios canonicos.
Este sistema de resonancia-adaptacisn de impedancia puede ser definido como de "AUTO-TRASFORMADOR".
3. DESCRIPCION GENERAL DE LA ANTENA
La antena "CASAGLIA",como puede verse en la Fig.2 resulta constituida por la bobina (1) soportada en un perfil de aluminio (2) a su vez sujeto a una placa de material plastico (6) mediante los tornillos (10),(10’) y el tornillo del sistema de fijacisn (7) .
En el perfil de aluminio (2) encuentran sitio ademas el contacto de tierra de la bobina L (3),el conector de antena (4) y el tornillo (5) al cual se conectara un cable, del mismo tipo empleado para la construccion de la bobina, de unos 2 metros de longitud con funcion de contrapeso electrico (11).
La placa de material plastico (6) hospedara a las abrazaderas (8)y (8’) encargadas de "agarrar" el elemento radiante (9 ).
Este ultimo resulta constituido por una antena telescopica militar AN-75 que adquiri hace unos 3-4 aqos a la Firma italiana de material surplus ESCO ELETTRONICA.
Esta antena,de color griz mate, mide,cuando completamente extendida, 2.2 metros mientras que cuando totalmente cerrada su longitud es de 31 cm.
En aquella epoca me costo unas mil pesetas: en la actualidad desconozco si todavia ESCO ELETTRONICA sigue vendiendola.
La direccisn de la web de ESCO ELETTRONICA ,donde es posible encontrar un catalogo muy amplio, es la siguiente:
En el caso no fuera posible encontrarla se debera optar por otra solucisn como por ejemplo,una caqa de pescar telescopica con hilo de cobre en el interior ecc.
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Fig. 2 Vista global de la antena |
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| Leyenda: 1.Bobina 2. Perfil de aluminio en forma de "L" de 3 cm x 3 cm , 2mm de espesor y 16 cm de longitud 3. Tornillo de puesta a masa de un extremo de la bobina 4. Conector de antena 5. Tornillo de anclaje para radial a masa 6. Placa de metacrilato de almenos 0.8 cm de grosor (8 x 12 cm) 7 y 7’. Tornillos del sistema de fijacisn de la antena a la barandilla. 8 y 8’. Abrazaderas para tubos de calefaccisn. 9. Antena militar telescspica de tipo AN-75 (longitud 2.2 m) 10 y 10’. Tornillos de fijacion del perfil de aluminio a la placa de metacrilato empleada 11. Cable recubierto en plastico de 2 metros de longitud (contrapeso electrico) P1 y P2 . Puntas para "pinchar" en la bobina durante la fase de ajuste de la antena |
La antena ira sujeta a la barandilla metalica del balcon mediante una oportuna pieza del tipo representado en la Fig. 3 apta para secciones circulares: por perfiles de la barandilla rectangulares o cuadradas debera adoptarse otra fijacisn. En cualquier caso sera aconsejable asegurar un buen contacto elictrico entre la masa de la antena y la estructura metalica de la barandilla .
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Leyenda: 2. Perfil de aluminio en forma de "L" de 3 cm x 3 cm y 2mm de espesor y 16 cm de largo. 6. Placa de metacrilato de almenos 0.8 cm de grosor (8 x 12 cm). 7 y 7’. Tornillos del sistema de fijacisn de la antena a la barandilla. 15. Seccisn de la barandilla. 16. Conjunto de la pieza de fijacisn. |
Fig. 3 Sistema de fijacion de la antena a la barandilla |
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Las puntas de contacto P1 y P2 seran realizadas a partir de conectores fastons a los que se soldara a estaqo una aguja de acero para cocer como indicado en la Fig. 4.
!!! ATENCION !!! No emplear agujas de diametro demasiado reducido en cuanto se podrian romper al pinchar las espiras de la bobina con consecuente peligro de provocarnos una herida dolorosa.
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Leyenda: 12. Terminal de laton tipo "fasten" 13. Aguja de acero para cocer de diametro mediano. 14. Punto de soldadura a estaqo del aguja al terminal "faston". 15. Punto de soldadura del cable electrico. |
Fig. 4 Puntas de contacto P1 y P2 |
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3. REALIZACISN PRACTICA
La pieza mas importante de la antena es sin duda alguna la bobina, esta se montara como a continuacion descrito y tomando como referencia la Fig. 4:
1.Cortar 21.4 cm de tubo de PVC de color gris para instalaciones hidraulicas de 4.0 cm de diametro exterior.
2.Practicar dos agujeros de 1.7 mm de diametro alineados entre ellos y a 3.2 cm de las extremidades.
3.Cortar 2.5 m aprox. de hilo trenzado recubierto de PVC blanco de 1.5 mm de diametro y atar un extremo de este cable a la manecilla de una puerta.
4.Pasar el otro extremo del cable a traves de uno de los agujeros practicados en el tubo de PVC desde el exterior hacia el interior del mismo dejando15 cm de sobrante.
5.Aguantar el extremo del hilo que sobresale del tubo para que no se corra,tensar bien y empezar a enrollar el cable encima del tubo acercandose hacia la puerta.
6.Seguir enrollando hasta llegar al segundo agujero: bloquear el cable con el pulgar y cortar dejando unos 20-25 cm de sobrante.
7.Cuidando de mantener apretada la ultima espira con el pulgar pasar el extremo del hilo libre a traves del agujero desde fuera hacia el interior del tubo.Asegurarse de que las espiras queden muy bien tensadas.
8.Aplicar pegamento especial para PVC a los agujeros de paso del hilo asi como a las extremidades de las espiras con objeto de bloquear biin todo: dejar secar.
9.En un tapon para tuberias de PVC de 4 cm de diametro practicar en el centro un agujero de 1.7 mm de diametro (extremo superior de la bobina).
10.En otro tapon de PVC igual que el anterior practicar un agujero de 4mm de diametro e insertar luego un tornillo,correspondientes tuercas y una terminal soldable como ilustrado en la Fig.4. Apretar firmemente.
11.Pasar una extremidad libre de la bobina a traves del orificio practicado en uno de los tapones:aplicar pegamento para PVC en el borde del tubo y cerrar firmemente con el tapon .Aplicar pegamento para PVC tambien en el agujero de paso del hilo y dejar secar.
12.Estanar el extremo del cable que sale del tapon de PVC y soldarlo al terminal con anilla.
13.Estanar y soldar el otro extremo de la bobina ,recortandolo por cuanto posible,a la terminal soldable presente en el tapon donde se ha insertado el tornillo.
14.Aplicar pegamento para PVC al borde del tubo y serrar firmemente.Dejar secar.
15.Confirmar con un ohmetro la integridad de la bobina.
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Fig. 5 Esquema constructivo de la bobina L |
Una vez terminada la construccion de la bobina L proceder a la mecanizacion del perfil de aluminio y de la placa de material plastico guiandose por la Fig. 2.
Por ultimo unir todos los elementos de la antena cuidando en particular la solidez y el buen contacto de las distintas conexiones.
En el caso que la antena resulte expuesta a la lluvia proteger en particular el conector de antena (4) del lado de la soldadura del cable que lo une a P2 mediante la aplicacisn de cierta cantidad de silicona.
5. AJUSTE
Esta fase es la ultima y mas importante de todo el proceso de realizacion de nuestro nuevo sistema radiante. Es de fundamental importancia proceder al ajuste de nuestra antena en su emplazamiento definitivo teniendo en cuenta que cualquiercambio ,inclusive en el posicionamiento del cable de contrapeso,nos hara variar sensiblemente la posicisn de las puntas de contacto P1 y P3 a lo largo de la bobina L por la misma frecuencia.
Personalmente he posicionado la antena en la barandilla del balcon con una inclinacion de unos 45 – 60 : con tal de alejar la extremidad superior del radiador R del balcsn del vecino de arriba.
EN FASE DE DESPLAZAMIENTO DE P1 y P2 TENER MUCHO CUIDADO CON LA POSIBLE RUPTURA DE LAS AGUJAS EN EL MOMENTO DE CLAVARLAS EN LAS ESPIRAS DE LA BOBINA:PROTEGERSE LOS DEDOS POR EJEMPLO CON UNO O MAS DEDALES PARA EVITAR HERIDAS DOLOROSAS.
Teniendo en cuenta esta advertencia el ajuste de nuestra antena podra realizarse empleando las siguientes "configuraciones".
Personalmente he empleado un analizador de antena MFJ-259 que quizas es la solucisn que permite un mas rapido proceso de ajuste pudiendose ver por cada posicion de P1 y P2 la frecuencia de resonancia del sistema y aportar asi las correcciones oportunas.
En cualquier caso sera posible llevar a cabo el ajuste, con un poco mas de paciencia, sea cual sea el sistema de medida empleado entre aquellos citados anteriormente.
El proceso de ajuste es igual en todo caso y consiste en las siguientes fases:
Por otras bandas de frecuencias repetir el procedimiento descrito y marcar de nuevo con rotulador , de forma distinta por cada banda, las nuevas posiciones de P1 y P2 que le compiten por cada una de estas.
Nota final:
El nombre "CASAGLIA" se refiere a mi pequeno pueblo de origen situado a pocos kilometros de Perugia, Region de la Umbrma ,Italia central.
