Antena Vertical para 40m
Alto rendimiento y tamaño completo para 7 MHz
Cuando por alguna razón alguien no puede poner en casa antenas decentes, una de las
alternativas es usar algo desde el coche, o en portable.
En el último CQWW que participé, en el 2019 (100w y caña de pescar en el jardÃn) en 40m monobanda, SO40 LP, me
quedé con un buen sabor de boca dadas las limitaciones, pero empecé a pensé como mejorar.
Lo que se me ocurrió fue hacer algo desde el coche cerca del mar.
En este momento bajo del ciclo solar,las bandas altas no están muy bien de propagación, además hay muchas
estaciones con antenas grandes. Por otro lado, las bandas
muy bajas complican mucho las antenas en portable, asà que la elección serÃa 40m, y para aumentar el rendimiento lo harÃa
cerca del mar.
Tengo que decir que antes de tomar ninguna decisión, le pedà su opinión al mi amigo
Duncan EA5ON .
Duncan lleva años usando verticales en móvil a orillas del mar. Nadie mejor que él para recibir algunos
consejos e ideas, cosa que siempre hay que agradecer.
Versión 1
La idea serÃa una antena vertical, tamaño completo para 7 MHz.
Como ya tengo unas cañas de pescar de casi 10m de largo, serÃa un buen soporte para esta antena. br>
Asà que me puse a diseñarla en el 4NEC2 .
Empecé con el tÃpico radiador vertical de 1/4. Como serÃa algo en portable deberÃa minimizar la
complejidad, asà que decidà poner solo dos radiales elevados y sintonizados.
Como mi coche tiene unos dos metros de altura, y pensaba sujetar la antena con ayuda del coche,
pues situé la antena por encima de los dos metros de altura, con la ayuda de un mástil telescópico de aluminio que tengo.
Ya en el 4NEC2 empecé a jugar con los radiales para llevar la antena a 50 OHm.
La antena quedó bien, como se ve a continuación, el radiante mide 10.28m de altura, los
radiales son de la misma longitud.
Me parecÃa bien como punto de partida, pero, además de ser un poco larga, pensé añadir
un sombrero capacitivo.
Los sombreros capacitivos provocan dos cosas; lo primero es que se puede hacer la antena un poco
más corta. Lo segundo es que
las corrientes se desplazan hacia el extremo superior con que cual mejoramos el rendimiento.
Asà quedarÃa con sombrero capacitivo, formado por cuatro conductores formando una cruz, de 50cm cada uno.
Con el sombrero capacitivo pasa de medir 10.28m a 9.40m de altura, más manejable fÃsicamente y, como dije antes,
aumentamos el rendimiento moviendo hacia arriba las corrientes por lo que aumentamos el rendimiento general.
He modelado la antena con y sin sombrero capacitivo para que se vea la diferencia.
A la izquierda con sombrero capacitivo, a la derecha sin el.
Las corrientes son las lÃneas verdes, que las marqué con una flecha negra.
Se ve claramente que la de la derecha tiene todas las corrientes concentradas en la parte baja. En
la parte de arriba disminuyen hasta cero en la punta.
En la antena de la izquierda las corrientes son más uniformes y cubren desde la arriba hasta abajo.
Fijarse también en la intensidad de la corriente, el color rojizo y amarillo, del radiante.
En la izquierda, el rojo casi llega arriba, mientras que en la derechano pasa de la mitad.
Esas corrientes más uniformes de arriba abajo significan que va a recibir y transmitir mejor, mayor rendimiento.
Como se puede observar, el sombrero capacitivo no radia casi energÃa.
Ya solo para rizar el rizo...
Como el siguiente concurso donde probar la antena serÃa el ARRL de Marzo, solo necesitarÃa una dirección de radiación,
asà que pensé en dejar un solo radial con lo que reducÃa el espacio de instalación y podrÃa darle algo de direccionabilidad.
El siguiente serÃa el diseño definitivo.
Según NEC la ganancia rondarÃa los 4.7 dBi, ¡ a tan solo 5 grados de elevación !
Los dÃas previos corté en casa los cables a las medidas que me dió el 4NEC2, y preparé todos los herrajes,
soportes, mástil, etc. También llevé un choque
que tengo con dos toroides que ofrece más de 10000 Ohm de impedancia de choque en 7 MHz.
El viernes, cuando acabé de trabajar, metà todo en el coche y fui por primera vez a la playa seleccionada desde Google Maps.
Llegué ya con la oscuridad, y me puse a montar todo. No me llevó mucho tiempo, menos de una hora incluyendo antenas, radio, portátil,
etc.
Lo primero que hice fue conectar mi VNA KC901S+ a la antena,
y cual fue mi sorpresa al ver la gráfica de abajo; 1:1.7 cerca de 7 MHz. Sin ajustar nada, tal como vino de casa.
Como ya era un poco tarde, al ser noche ya estaba oscuro, y la verdad, estaba un poco cansado, pues ya no toqué nada, deje la antena tal cual,
el acoplador de la radio dejó la ROE en 1:1 fácilmente.
Al final solo estuve concursando la primera noche. El sábado decidà recojer e irme.
En esas cinco horas de concurso, más unas horas de Dx previas al concurso, pude comprobar como la
antena funcionaba muy bien. Una parte serÃa gracias a la antena, y otra parte a estar en una playa.
El nivel de ruido era muy bajo, S1 o S2, por lo que, antes del concurso, pude copiar y contactar con estaciones de Australia,
Caribe, por supuesto toda Europa y Norteamérica.
Ya en el concurso de la ARRL hice contactos con estaciones desde Nueva York hasta Florida, desde Texas hasta Nebraska,
y desde Washington y Oregon hasta California.
Yo creo que algunas de esas estaciones también estaban con 100W como yo, por lo que la antena me sorprendió por su buen rendimiento
y muy buena recepción.
24/03/2020 Confirmado. Alan WD0BGZ desde Nebraska, ha sido muy amable y me ha confirmado por correo
sus condiciones de trabajo; dipolo rÃgido y 100w.
Me hace ilusión por haber logrado el contacto con
antenas simples y 100w a ambos lados, durante un concurso como el ARRL.
George K5TR tuvo la amabilidad de emviarme mi audio, tal como lo recibió en Texas.
Parece que tu navegador no soporta este audio
En algún momento del concurso vi que yo copiaba más que algunas estaciones con Yagi.
Ya estoy pensando en mejorarla, sobre todo el sombrero capacitivo.
Aquà publicaré la versión 2...
A continuación hay un corto vÃdeo que hice de la instalación, donde se puede ver la antena, el entorno, radio, etc.
VIDEO
Versión 2
Durante los siguientes dÃas después del concurso, ya estaba pensando y estudiando como mejorar la antena.
Encontré dos frentes donde mejorar; el sombrero capacitivo y el hilo del radiante.
Después de estudiar el tema, simular todo en el 4NEC2, hice unos cambios al sombrero capacitivo. Básicamente,
pasó de cuatro a ocho brazos, y luego unà las puntas de los ocho brazos, creando un cÃrculo u
octagono. Eso mejora bastante el rendimiento.
Por otro lado, cambié el hilo de cobre de 1mm de diámetro del radiante, por uno de 5mm de diámetro, un coaxial de TV/SAT
conectando la malla solamente.
Con esos dos cambios, la antena mejora un poco más.
Los radiales no cambiaron.
Las medidas finales fueron 8.90m de largo para el radiante (quedó 8.50m después de ajustarla en mi jardÃn),
y 8.1m para los dos radiales elevados (con hilo de cobre de 1mm de diámetro).
Debido al tema del coronavirus (cuando escribo esto es 24 de Marzo del 2020), no he ido a la playa
como tenÃa planeado. Asà que he instalado la antena en el jardÃn de mi casa. Ya se que no es lo mismo que
una playa pero no tenÃa otra opción.
A continuación hay un vÃdeo mostrando las mejoras de la versión 2, y como ha quedado instalada en el jardÃn.
VIDEO
Una cosa que he notado los primeros dÃas es que la antena recibe bastante bien desde mi jardÃn, pero no tanto
como en la playa. Aún asà he copiado Australia, Norteamérica, etc.
Más o menos como era de esperar.
Pero la gran diferencia respecto a la playa, aparte de recibir un poco menos, es el ruido de fondo.
En la playa no tenÃa ruido ninguno. Es que además de ser playa, no hay casas en varios kilómetros a la redonda,
está bastante aislado.
El jardÃn de mi casa está rodeado de casas. En 100m a la redonda debe haber como 50 casas. Todo esto en
medio de un pueblo, el ruido no baja de S5 en el mejor de los casos.
Eso quiere decir que no voy a poder copiar estaciones que me lleguen menos de S5...
Ya terminó el concurso CQ WPX SSB 2020, y como lo habÃa planeado, participé para probar ésta antena,
asà que lo hice SO 40 LP. Al final fueron 320 contactos.
La propagación estuvo mala, supongo que por estar en mÃnimos del ciclo solar. El amanecer estuvo bien,
el anochecer también, y casi nada entre medias.
Aún asà la antena se comportó muy bien. Hay que recordar que estaba en el jardÃn de casa, no en la playa.
Pude contactar con estaciones desde Mongolia hasta Norteamérica, y desde Islandia o Noruega hasta Brasil.
Esta vez no pude copiar Australia ni Japón, pero creo que fue asà para la mayorÃa, sobre todo sin antenas
directivas.
El nivel de ruido no fue muy alto, entre S4 y S8, dependiendo del momento del dÃa. Como ya comenté antes,
el ruido es por el lugar, la misma antena en la playa no tiene ruido ninguno.
Ya como resumen, puedo decir que estoy muy contento con el rendimiento de la antena. Recibe y transmite muy
bien, lo que demuestra un alto rendimiento.
Y el costo de los materiales es bajo, solo una caña de pescar (u otro tipo de soporte, bambú, etc.) y unos
metros de cable de cobre. Y un choque de RF.