Cómo construir varias antenas fáciles para radioafición

¡Pon énfasis en la antena! El corazón del sistema de radioafición es la antena. Muchas personas desinformadas afirman que la potencia es la fuerza definitiva. ¡No es así! El corazón de cualquier estación de radio, ya sea de aficionados, comercial, de negocios, CB, radio personal familiar o aquellos que experimentan con transmisiones de radioafición de una potencia extremadamente baja (QRP, como se le llama) ES la antena. Sin una buena recepción, no oirás mucho. Sin antenas buenas, no transmitirás muy lejos, incluso si aplicas una salida de radiofrecuencia de alta potencia o si se utiliza una salida de altos vatios.

Planificar un proyecto de antena puede generar muchas ideas diferentes, pero siempre debes considerar lo siguiente: altura, longitud, cable de alimentación, balun (y hablaremos sobre el balun más adelante), aislantes, tipo de cable usado, tipo de metal usado, lo que quieres hacer con esta antena, en cuántas bandas quieres que transmita, si puedes usar los materiales correctos, espacio para colgarla y (la más grande de todas las perdiciones) si vives en un lugar que tiene reglas de zonificación. ¡Puede que tengas que pedir permiso para poner una antena en tu propiedad!

Usa materiales que combinen fácilmente. Las antenas pueden construirse de diferentes materiales. Recuerda que debes usar metal de una naturaleza similar, ya que metales diferentes tienen una tendencia a corroerse o a tener propiedades no conductivas. Los metales como el cobre, el aluminio, el estaño y el acero conducirán electricidad, pero cuando hablamos de radiofrecuencia o corrientes y voltajes de radiofrecuencia, estamos hablando de electricidad de "efecto pelicular". El cable de antena de aluminio es difícil de manejar, tiene un punto de quiebre muy fácil y a menudo se estira y se deforma y no puede soldarse usando la soldadura convencional. El cable de aluminio no es costoso, pero es el menos deseado para usarse en antenas. Los precios de los cables de cobre se han disparado en los últimos meses. Encontrar viejos cables de casa es la mejor opción. El diámetro de un cable de calibre 12 es alrededor de 0.3 centímetros de grosor. No es difícil de manejar y es probablemente el mejor metal para antenas. El cable de estaño, usado para cercos eléctricos, es un excelente cable de antena y no es muy caro. El único inconveniente es que tienes que comprarlo en bobinas de 0.4 o 0.8 kilómetros. Si estás planeando construir varias antenas, no tendrás ningún problema con esta gran bobina de cable.

Aprende qué funciona con cada corriente. Los voltajes y la corriente continua o alterna regular viajan a través del centro del cable, mientras que una radiofrecuencia pasa por las partes exteriores del cable. Imagina un cable con la parte cortada apuntando hacia ti. Si pudiéramos ver el cable con la corriente dentro de él, sería fácil de definir. Las corrientes continua y alterna serían las que salen del centro. La radiofrecuencia, sin embargo, estaría a lo largo de las partes externas del cable, como si fuera su piel. El tipo de metal usado tendría una escala de conductividad. Por supuesto, nadie usará un metal precioso al construir una antena, pero los metales raros (oro, plata y platino) son los tres metales que tienen la conductividad más alta. Sin embargo, como cuestan tanto, tendrás que conformarte con cables de cobre, de acero con un revestimiento de latón o cobre, o tal vez de estaño, con o sin un revestimiento de cobre, o un cable de estaño simple como para un cerco eléctrico, o posiblemente un cable de aluminio si no tienes ningún otro cable que puedas usar. Cualquier buen conductor de electricidad conducirá radiofrecuencias. El menos preferido es el cable mecánico, que tiene una alta resistencia y se corroe y oxida fácilmente, ocasionando resistencia indeseada y fallas en la antena. Al estar expuesto al clima, el cable mecánico se oxidará fácilmente, creando un problema sin fin ya sea de roturas o de una GRAN falta de conectividad. Este cable NO irradia bien la energía de la radiofrecuencia y no recibe señales de otras estaciones de radioaficionados que te estén transmitiendo. Uno de los mejores cables, y probablemente el más barato, es el cable para cercos eléctricos revestido de latón o cobre. Ya que estamos tratando con las propiedades del "efecto pelicular", tan solo el revestimiento externo de este cable soportará la energía de la radiofrecuencia. El cable de acero también debe evitarse, de ser posible. El acero se oxida fácilmente, incluso si está revestido de latón o cobre. El cable de estaño no revestido que se usa para cercos eléctricos también puede usarse, pero asegúrate de que inspecciones las conexiones de vez en cuando para quitar cualquier corrosión y volver a soldarlos si es necesario. El cable aislado hecho de cobre sólido puede ser un cable de antena fantástico. Por lo menos el setenta (70) por ciento de todas las antenas de radioafición están hechas de algún tipo de cable aislado o no aislado. Es de ellos que hablaremos en este artículo.

Comienza por elegir el lugar y el espacio para la antena. NUNCA debes estar cerca de un cable alta tensión energizado. Muchas personas se han lesionado seriamente o han sido electrocutadas debido a su contacto con cables de alta tensión. Solo un toque de estos cables puede matar a quien esté intentando colocar una antena. Ubica los cables colgantes y mantente alejado de ellos por lo menos a un largo y medio de la altura del poste más alto más cercano a los cables. Mientras más cerca estés de la sala de radio, estarás más a salvo. Las antenas de los patios traseros, cerca de tu sala de radio, facilitan su instalación y operación. Intenta evitar colocar cualquier parte de la antena cerca del lugar por donde la electricidad entra a tu casa. Usa un buen cable recto y evita curvas o torceduras pronunciadas. Si estás usando estaño con revestimientos de cobre o latón, presta atención a su tendencia a enrollarse de vuelta sobre sí mismo. Algunos cables enrollados firmemente también pueden enrollarse sobre sí mismos, independientemente del material del que estén hechos o de sus revestimientos. Algunos cables también tienen la tendencia a tener extremos puntiagudos al cortarlos. El acero es el peor. Los buenos alicates cortadores de alambre también pueden dejar una cresta afilada si se usan en ciertos metales. Mientras más pequeño sea el cable, también es más difícil de manejar. Usar un cable de un calibre ligero, ya sea 17 o 18 hasta 22 o 24, trae muchos problemas, uno de los cuales es la durabilidad. El viento puede destruir una antena con cables de calibre 17 a 22 en solo unos movimientos. Es recomendable usar no menos de un calibre 18 para la mayoría de antenas. Existen lugares, como se mencionó anteriormente, que no permiten que se construyan antenas, torres o postes de antenas. Una antena dipolo en el ático de tu casa es una buena idea si tienes suficiente espacio para colocarla. Los dipolos doblados funcionarán muy bien si no tienes un techo de metal.

Selecciona el cable que quieres usar. Asegúrate de que sea un cable que pueda resistir el clima, tanto en verano como en invierno, y que sea de naturaleza manejable. En otras palabras, no uses un cable que pueda causar problemas más adelante cuando se ponga en uso realmente. El cable aislado de cobre es excelente. ¡NO quites el aislamiento! De hecho, la vida de la antena puede extenderse en gran medida si dejas el aislamiento en el cable. Este también aísla al cable de un cortocircuito contra un árbol u hoja o incluso una hierba o rama que pueda caerse sobre él. Asegúrate de que, si es un cable desnudo, lo mantengas por encima del suelo (y hablaremos de esto más adelante) para que nadie entre en contacto con él en caso de que sea energizado por corrientes de radiofrecuencia. Las quemaduras de radiofrecuencia pueden doler y quemar profundamente la carne de un dedo o mano. La radiofrecuencia es una especie de energía invisible y se forma por los movimientos forzados de los electrones a lo largo de un determinado camino, que es la corriente alterna.

Muchos circuitos de hoy en día en realidad pueden atravesar varias capas de piel con solo un toque. Esto quema y muchas veces hasta fríe la piel y la convierte en un polvo blanco. Esto se llama "quemadura RF" y su nombre en inglés ("RF bite") viene del hecho de que se siente como si te hubiera picado alguna clase de insecto, o una abeja que no tiene veneno pero que de todas maneras duele profundamente. La radiofrecuencia amplificada duele aún más debido a la potencia adicional que se le aplica a la antena. Si estás usando un amplificador tipo tubo, dependiendo de la potencia eléctrica a la que esté ajustado, te puede causar una quemadura grave y dolerte mucho.

Construye tu antena siguiendo las fórmulas comprobadas. Las antenas dipolo a menudo son las más fáciles de construir y luego se convierten en antenas en V invertida subiendo el centro de la antena. Es una buena idea que tu antena sea al menos de la mitad ( 1/2 ) de la longitud de onda. Un cuarto ( 1/4 ) de la onda es la altura mínima por encima del suelo para un desempeño efectivo. Los postes "J" de cable para VHF son fáciles de construir y pueden usarse en una emergencia. Estas invenciones simplemente usan el popular cable de plomo de 300 ohmios. Puedes usarlos para cualquier frecuencia, incluyendo las bandas de alta frecuencia, pero necesitarás una torre alta o un árbol grande para colgarlos muy alto. Actualmente, el cable de antena de 300 ohmios es bastante escaso. Una bobina de cable de antena de 300 o 450 ohmios costaba $55.00 solo hace un año. Ahora, si puedes encontrarla en algún lugar, la misma bobina cuesta $95.00

Aquí encontrarás otros cables de alimentación cuyo uso puedes considerar. Elige el cable que se adapte a tu necesidad particular. El RG8 mini 8 puede soportar hasta 2 kilovatios. RG8U, que es el cable grande con aislante de espuma o de un centro de plástico, puede usarse hasta con 3 kilovatios. Los cables de alimentación fuertes, como la serie 9913, son los mejores para transmisiones VHF o UHF. La línea escalera cubierta de 300 ohmios es ideal si tienes una extensión larga, como de más de 45 metros. El cable de alimentación abierto causa problemas, pero puedes usarlo solo si es que no actúa como una antena. Si tu línea escalera abierta es de menos de una onda, puede actuar como tu antena en lugar de como el elemento radiador de la antena. Evita usar longitudes raras de cables de alimentación e intenta usar los cables que utilicen las longitudes de onda para evitar transmisiones parasíticas, caer sobre la antena de tu vecino o interferir con el celular de alguien, o quizás incluso hacer sonar los sistemas domésticos de alarma cercanos en tu vecindario. Las alarmas de autos que no están protegidas a menudo pueden activarse al usar ciertas frecuencias. Toma nota de que, si vas a dirigir una estación de radioafición que ha sido verificada, NO es tu culpa si tus vecinos tienen problemas. El mal diseño, la mala protección y la sensibilidad de sus equipos son los que fallan. A veces, puede llegarse a una solución, otras veces no hay una solución más que poner un filtro o un supresor en sus equipos para evitar que fallen y actúen como receptores. La Comisión Federal de Comunicaciones de Estados Unidos, por ejemplo, estipula que tu equipo no debe causar interferencias indeseadas. Para protegerte, toma nota de la frecuencia que estabas usando al momento del incidente y, si tu equipo no ha sido probado, pásalo por un analizador de espectros o detector armónico para probar que tu equipo NO causó esa interferencia indeseada. Si tu equipo está bien, depende de la otra persona hacer algo para evitar que sus equipos entren a la banda de radioaficionados.

Filtra las bandas de VHF y MHF. Hay chicos que culpan a los operadores de estaciones de radioafición por sus propios errores. Existen frecuencias que se usan que pueden causar fallas en sus juguetes, como carros, aviones o robots a control remoto. Una vez más, no es culpa del radioaficionado. Se debe principalmente a una falla en el diseño, en la protección, o puede ser que sus juguetes estén funcionando como receptores y ellos te culpen a ti por eso. Ese fue el caso no hace mucho y hablaremos sobre el resultado de ese incidente más adelante, pero primero hablemos sobre la construcción de las antenas.

Salida máxima. ¿Qué es la salida máxima? El término “potencia promedio en el pico de la modulación” o PEP por sus siglas en inglés, es la potencia máxima de salida permitida por la ley de pico a pico, pasando en ciclos desde una fuente de corriente alterna con salida de radiofrecuencia. Con los cambios recientes en ciertas leyes, el gobierno también puede regular cuánta potencia puedes usar. Legalmente, los operadores de estaciones de radioafición pueden utilizar hasta 1500 vatios. Eso es mucho, pero considera que un equipo de diez mil dólares con una antena de 50 centavos no te va a servir muy bien. Ya sea que vivas en el campo o en la ciudad, la antena es el origen de las buenas funciones de transmisión/recepción.

Formula, luego fabrica. Para averiguar qué longitud necesitas para una antena dipolo, que es la antena más común, usa una ecuación matemática: 143/FMHz, donde 143 es la longitud estándar y FMHz es la frecuencia en megahertz, y esto te da la longitud total de una antena dipolo en metros. Divídela en 2 y coloca una pieza de cerámica, un hueso para perro o incluso un aislante hecho de una tubería de PVC entre ambas partes y ya tienes una antena dipolo. Adhiere un cable de alimentación y dirígete a tu sintonizador o, si vas a usar antenas resonantes, adhiere tu medidor de la relación de onda estacionaria (ROE) y revisa en busca de lecturas altas. Generalmente, de 1:5 a uno o menos es aceptable, pero una lectura de 1:1 es lo mejor. Usar antenas resonantes puede ser la experiencia más gratificante del uso de antenas; sin embargo, el espacio y los materiales pueden ser un factor a considerar al usar varias antenas que sean resonantes a cada banda.

Subir y bajar la antena puede ayudar con el ROE, pero también debes tener en mente es que es una buena idea subir la antena hasta por lo menos 1/4 de la longitud de onda por encima del suelo. Las antenas en V invertida pueden amarrarse lo más alto posible, pero pueden colocarse hasta solo 1-1.2 metros del suelo. Coloca un letrero de advertencia en el lugar donde amarres la antena, si esta se encuentra lo suficientemente baja como para que se pueda tocar, indicando que pueden haber altos voltajes en cualquier momento y que de ninguna manera se deben tocar los cables.

Estira los lados de la antena lo más que puedas y jálalos lo más alto posible. Mientras mayor sea el área de captura disponible, mejor será la transmisión y la recepción. Asegura el cable con una cuerda fuerte de nailon o rayón. Usa una de plástico de 0.6 o 1.2 centímetros y encontrarás que estas son las que funcionan mejor, pero debes inspeccionarlas por lo menos dos veces al año en caso de que se deshilachen o se hayan curtido. Reemplázalas si es necesario.

Construye un nuevo diseño. Por muchos años, diseñar antenas ha sido una pasión para muchos radioaficionados. La siguiente en la lista es una antena jaula. Para esto, necesitarás tuberías de pared de PCV de 10 a 15 centímetros de grosor o una tubería de agua y una forma de cortarla en barras de 0.6 a 1.2 centímetros. Usar una sierra de inglete facilita este trabajo. Usa una sierra de 30 centímetros para cortar las tuberías. TEN CUIDADO. Los últimos 30 cm de la tubería podrían sacudirse al contacto con la sierra, y esta puede no cortar a través de la tubería y, en su lugar, lanzarla hacia ti. Corta solo donde NO es peligroso. Generalmente quedarán 30 a 35 centímetros de la tubería. Si tú o un amigo tuyo tienen este tipo de sierra, úsala para cortar las tuberías. Una vez que hayan sido cortadas, mide el diámetro exterior de las barras de la tubería en centímetros y milímetros. Después de tener la circunferencia, divídela entre 6 si estás usando 6 cables o entre 8 si planeas usar 8 cables para este proyecto. Después de que tengas el patrón, usa un taladro con una broca de 1/8 o 5/32, dependiendo del calibre del cable usado, para hacer 6 a 8 agujeros en cada barra. Sé tan preciso como puedas.

No utilices la misma fórmula para la antena jaula. Esta será más pequeña que una antena regular. Es relativo al tamaño de barra que uses. Solo debes usar la fórmula original como punto de partida. Dependiendo del tamaño de barra, puede que tengas que reducir la longitud por hasta un 4%. Solo recuerda que usarás ya sea 6 u 8 cables. El cable para cercos eléctricos es a menudo una buena opción para este tipo de antena, ya que es relativamente barato y puede comprarse en grandes bobinas de 0.4 o 0.8 kilómetros. El cable de estaño también funcionará para este proyecto; sin embargo, el cobre es mejor. Usar cualquier otra cosa que no sea cobre puede poner en peligro el desempeño de la antena.

Mide con cuidado, aunque esto no es crítico en este momento. Siempre es mejor que sea demasiado largo y luego tener que agregar cable, a que sea demasiado corto. Corta extensiones completas para 6 u 8 cables. Siempre es una buena idea que un par de amigos trabajen contigo en este proyecto. Une por el centro los cables que has cortado cuando hayas terminado las medidas.

Ensambla tu antena. Aquí es donde comienza la diversión. Desliza 5 barras por el cable, usando 4 de ellas, pasándolas hasta el otro extremo. Después, espacia las barras, pasando los cables a través de los agujeros, en intervalos ya sea de 45 o 50 centímetros. Coloca cemento de contacto en mondadientes o fósforos antes de deslizarlos por los agujeros con los cables sosteniéndolos firmemente. Deja una barra en el primer extremo; de esta forma, te mostrará dónde introducir tus cables en las barras. Continúa con las barras, usando 4 o 5 a la vez, dejando una en el extremo cada vez. Ajusta el cable y luego sujeta los cables con los mondadientes o fósforos, usando SOLO la parte de madera de estos últimos. Después de que llegues al extremo de un lado de la jaula, reúne todos los cables sueltos en ambos extremos y átalos usando un pedazo de cable, envolviendo todos los extremos de los cables cerca del centro de la barra. Coloca este lado de la antena a un lado y haz lo mismo con el otro.

Haz que "cuente". Ya sea que uses espaciados de 45 o 50 centímetros entre las barras, para que se vea bien, no cambies las barras a posiciones alternantes. Si usas un espaciado de 45 centímetros, úsalo por toda la longitud hasta el extremo de la antena. Si usas un espaciado de 50 centímetros, úsalo a lo largo de todo el cable. Los cables más grandes de calibres de 14 o 12 pueden añadir peso a este proyecto, así que cuesta bastante poner estas antenas en marcha. ¡No te precipites! Tómate tu tiempo, hazlo bien la primera vez y luego puedes tener por seguro que tu antena cumplirá su propósito. El área de captura de una antena jaula de 6 cables aumenta 5 veces. Una antena de ocho cables aumenta su rango de captura por 7 veces. Aunque es difícil de manejar y construir esta antena para radioafición, es una de las mejores.