Antenas Dipolo para FM (88-108Mhz)Antenas Dipolo para FM (88-108Mhz)Antenas Dipolo para FM (88-108Mhz)Antenas Dipolo para FM (88-108Mhz)Antenas Dipolo para FM (88-108Mhz)Antenas Dipolo para FM (88-108Mhz)Antenas Dipolo para FM (88-108Mhz)Antenas Dipolo para FM (88-108Mhz)Antenas Dipolo para FM (88-108Mhz)Antenas Dipolo para FM (88-108Mhz)Antenas dipolo para FM (88-108Mhz)Llegar muy lejos con nuestra transmisin es una de las metas primordiales cuando instalamos una emisora deradio. Para el caso de las que operan en forma comercial, enFrecuencia Modulada, esto adquiere un valor superlativo en funcin de la cobertura que tendr su emisin, ya que de ella depender la cantidad de oyentes potenciales. Tener mayor alcance con una emisora significa adems, una oferta muy tentadora para que los auspiciantes coloquen su publicidad en nuestraestacin de radio. Unaantenano es un conjunto improvisado de metales y cables; es una combinacin de elementos muy sencilla, pero a la vez, bien ajustada a cuidadosas normas de fabricacin. Quieres multiplicar tus oyentes? No te pierdas esta gua deconstruccin e instalacin de antenas para FM.Las emisoras de radio deFrecuencia Moduladatienen una misin muy especfica, que alcanza un marco mucho mayor al mero hecho de ofrecernos msica, noticias y servicios tiles para la comunidad. Esta misin es la de llegar lejos, muy lejos. Tan lejos como la normativa tcnica nos permita, ya que no podemos provocar interferencias en emisoras de localidades vecinas que trabajan en la misma frecuencia. Por lo tanto, hasta ese lmite posible intentaremos llegar con buena seal, a cualquierreceptory bajo cualquier condicin. Para esto, debemos tener en claro algunos conceptos muy simples y fciles de asimilar, comprender y llevar a cabo. Sin perder ms tiempo, podemos comenzar hablando de lapolarizacinde una seal deradio. Caminando por la calle y observando las azoteas, nos encontramos ante una variedad interesante de antenas, en tamaos, formas o alturas y la mayora de las veces nos preguntamos lo mismo:Para qu ser esta antena?

Para comenzar, vamos a reiterar un concepto elemental que nos ayuda a diferenciar la realidad de creencias particulares y/o populares. Siempre tenemos que considerar por un ladola torrede soporte y por otro ladola antenaemplazada en las alturas, sobre la torre. Por lo tanto, nunca debemos asombrarnos de ver una antena alta. No, eso es una terminologa errnea, lo que tiene altura es la torre y lo que se encuentra all arriba es laantenaque, segn su posicin y naturaleza, nos ofrecer el tipo depolarizacin. Existen algunos pocos ejemplos en los que la estructura total es la antena completa, pero eso puede ser motivo de otros artculos. Como algunos saben, la seal que transporta la informacin emitida por una estacin de radio se llamaonda electromagnticay su comportamiento est regido por un conjunto de relaciones matemticas conocidas como Ecuaciones de Maxwell. Estas se encargan de explicar desde el movimiento de un electrn dentro de un conductor hasta el comportamiento de lasondas electromagnticasen el espacio.

Por supuesto que este artculo est muy lejos de intentar emular un texto acadmico, por lo tanto, no haremos hincapi en los detalles matemtico-analticos que hacen a unaantena(o un conjunto de ellas).NeoTeono es unaUniversidadon-line; aqu intentamos mostrar nuestros experimentos y los mtodos con los cuales arribamos a los resultados finales que te mostramos. La teora pura y dura se reemplaza por explicaciones que intentan ser amenas y agradables de leer. Respecto a esto, podemos agregar que lapolarizacin de una onda electromagntica, que se inicia en la separacin de los campos elctricos (E) y magnticos (H), desfasados 90 entre s, llevara varias hojas de explicacin analtica, sin embargo, lo que nos interesa que comprendas es lo siguiente: Los servicios que utilizanondas electromagnticaspara llegar a un determinado pblico en particular y que se encuentran en frecuencias prximas entre s, se aprovechan de lapolarizacinde las seales emitidas para provocar la menor interferencia posible sobre los receptores de otros servicios y para alcanzar la mxima recepcin en los equipos de su servicio propio.

Por ejemplo, la banda comercial deFrecuencia Moduladacomienza en 88Mhz (u 87,5Mhz.) y all mismo, termina la banda de canales analgicos bajos de TV en Amrica (canal 6, que ocupa desde 82 a 88Mhz). Para favorecer una atenuacin de seales que provoquen interferencias, los servicios de televisin transmiten conpolarizacin horizontaly las FM comerciales lo hacen (en su mayora) conpolarizacin vertical.Cmo es esto en la prctica?Muy sencillo: observa siempre que los dipolos de lasantenas transmisoras de FMse instalan en forma vertical junto a la torre (tal como puedes ver en la imagen cabecera del artculo) mientras que las antenas receptoras de TV, siempre sondipolosoantenas direccionales(Yagi) que se colocan en posicin horizontal. All tienes un ejemplo de aplicacin de un tipo de polarizacin y otro. Esto es lo que se conoce como enlace punto a multipunto, es decir, un transmisor e infinitos receptores.

Otro caso es el de un enlace punto a punto, donde dos estaciones fijas y particulares utilizan la misma frecuencia para intercambiar informacin entre ellas. Todos pensaramos en que esto es imposible. Si una de las estaciones transmite, esa frecuencia estar ocupada y en su campo de accin slo se escuchar su transmisin. Sin embargo, utilizando una polarizacin para emitir y otra para recibir se puede,con dos antenas individuales, entablar una comunicacin simultnea (duplex) con otra estacin. Esto es: yo transmito conpolarizacin verticaly l recibe con la misma polarizacin en su antena receptora. Por otro lado, l transmite conpolarizacin horizontaly mi antena receptora est montada en esa posicin para atenuar cualquier transmisin de polarizacin vertical, aunque sta se encuentre en la misma frecuencia. Con una separacin de varias longitudes de onda, la atenuacin es muy efectiva y la comunicacin es ptima. Como dato adicional, podemos agregar que tambin existe lapolarizacin circular, utilizada en comunicaciones consatlites, pero eso no es motivo de este artculo.

Volviendo a nuestraantenapara transmitir dentro de la banda de FM comercial, todos sabemos que las antenas telescpicas (esas que se estiran) de los receptores, se ubican en forma vertical en los mismos. Sin embargo, esto no siempre es as, ya que el uso del cable de los auriculares (cascos o audfonos) en los modernos receptores que encontramos dentro de un reproductor de msica mvil, pueden tener el elemento que acta como antena dispuesto de cualquier forma fsica y lapolarizacinpuede ser horizontal o vertical, de acuerdo a la actividad, y en esas oportunidades, se provocan agujeros o vacos en la recepcin de la seal. Para evitar esto, algunas antenas transmisoras incorporan una estructura fsica que permite tener ambas polarizaciones (Vertical y Horizontal), en un mismodipolo. Fsicamente, este tipo de antenas son como la que te mostramos en la imagen superior yaqutienes una gua de fabricacin para que puedas construirla (Gracias Jogyweb!). En nuestro caso, slo haremos un dipolo para que sea instalado en forma tradicional, conpolarizacin verticaly que alcanzar a satisfacer las necesidades de cualquier emisora. Como ya hemos visto en otrosartculos, el dipolo actuar como una antenaomnidireccional, irradiando su seal en los 359 alrededor de su emplazamiento.

Pasando a otra caracterstica importante de nuestraantena, vamos a aclarar que existe una gran variedad de modelos y formatos que pueden instalarse en polarizacin vertical. Antenas J, dipolos abiertos, cerrados (plegados) con adaptadores Gamma, Delta, en T, Omega, con irradiante aislado, o puesto a tierra y muchas variantes constructivas. Nuestraantenaser undipolo abierto, conirradiante a tierrayadaptador Gamma, con sus medidas ajustadas a 103.9Mhz. Por supuesto, t podrs llevarla de manera muy sencilla a otras frecuencias, dentro de la banda comercial realizando pequeas reformas en las medidas y los ajustes. Esto que te mostramos es una base, una plataforma de trabajo, una forma de construir laantenay a partir de aqu, t podrs adaptar la construccin segn tus necesidades. Esta es la antena que construiremos:La realizacin fsica est basada en caos de aluminio, un conector SO-239, un trozo de conductor central de cable coaxial RG-213 y por supuesto, las herramientas necesarias para realizar el trabajo. Las dimensiones indicadas en el esquema, como mencionamos antes, corresponden a undipolo abiertopara una frecuencia ubicada entre los 103 y 104Mhz. El elemento activo, oirradiante, se calcula como siempre hemos hecho con cualquier dipolo, empleando la frmula L = 142,5 / f (Mhz), donde L es la longitud del elemento, expresada en metros, y f (Mhz) es la frecuencia a la que deseamos hacer trabajar nuestra antena, valor expresado en Mhz. Esta longitud resultante, a pesar de ser importante en laresonanciaadecuada de la antena, no es algo de deba ajustarse o cortarse con rigor milimtrico. La longitud del conductor central que recorre el tubo Gamma determinar tambin la frecuencia exacta de resonancia de la antena. Por lgica, la barra cortocircuitante que une al irradiante y altubo Gammaen un punto determinado, nos llevar a un ajuste mnimo de laROE(Relacin deOndasEstacionarias) en la frecuencia de corte mecnico resultante.

Las dimensiones restantes, adems de la delirradianteque se calcula por la frmula enunciada, terminan siendo siempre unarelacin porcentual respecto a esa medida. Por ejemplo, el conductor central que se inserta en el tubo Gamma, ser de un 12% el valor del irradiante. El tubo Gamma tendr una longitud del 20 al 25% del irradiante y la separacin del tubo respecto a la estructura metlica ser de 7 a 10 milmetros, en funcin del ptimo ajuste que se pueda brindar a la antena. Dicho en otras palabras, tampoco esa medida es estricta y relevante, sino que se ajustar a la necesidad de una calibracin, tan buena como sea posible. La separacin fsica, en forma paralela, entre el adaptador Gamma y el irradiante ser de 5% la medida del irradiante y estar ajustado y soportado por la barra cortocircuitante. Este valor de separacin no es crtico, ya que lo importante es el valor capacitivo alcanzado por el adaptador Gamma, porque en realidad es eso, uncapacitor(o condensador) ajustable. El punto de acoplamiento de este capacitor con el irradiante es la medida relevante en la construccin. Es en ese punto donde se transfiere la energa de RF que atraviesa el capacitor (que se obtiene con el adaptador Gamma) y se acopla al irradiante en un punto exacto, donde se alcanza lamxima resonancia a la frecuencia de trabajo deseada.

ElBoomo elemento de soporte del conjunto irradiante ser (en este caso) un cao cuadrado y tendr una longitud suficiente como para que eldipoloquede separado de la torre, o la estructura de anclaje, a (no menos de) 0,5 metros. Vale destacar, en este punto, un aspecto muy importante respecto al montaje: la correcta y efectivapuesta a tierrade toda la estructura metlica que soportar a la antena (o al conjunto de ellas). Por supuesto que esto no significar una mejor o mayor calidad de recepcin, sino que nos permitir tener una cifra de ruido ms bajo y una mayor seguridad, para los equipos conectados y para el coaxial, ante las descargas atmosfricas que puedan producirse sobre el metal. Una descarga atmosfrica puede daar en forma severa untransmisoro unreceptory afecta tambin a lalnea de transmisin coaxial. Cuando veas que un cable coaxial posee manchas de tizne (negro) en su interior, es porque las descargas elctricas han cado sobre la antena.

Una de las terminaciones agradables a la vista, que puede tener cualquierantena, es la utilizacin de tapones de goma o plstico en los extremos de los caos utilizados para, como mencionamos, brindar un aspecto esttico de buena terminacin. Sobre este particular, otro consejo til puede ser la prctica de pequeos orificios (2 milmetros de dimetro) en los extremos de los caos que posean estos tapones. No debemos olvidar que los cambios de temperatura condensan lahumedad, transformndola en agua y provocando acumulaciones de lquido, algunas veces en forma peligrosa. El peso del lquido puede quebrar el aluminio debilitado por los rayos UV con el paso de los aos. Otros enemigos que no podemos eludir, son las aves y las bolsas de plstico que vuelan sin control en los das ventosos. Una de ellas que se enganche en un elemento junto a la fuerza ejercida por el viento, pueden quebrar el metal. Pero, como mencionamos antes, estos son enemigos que no podemos evitar.

Si hay un tema muy importante para hablar (y para soar conla vuelta al mundo) es el alcance que tendr nuestra emisora y uno de los errores habituales radica en que, la creencia popular estima que la distancia cubierta por nuestra emisin es directamente proporcional a la potencia del transmisor. Este concepto est muy lejos de ser real. En la banda de VHF, porcin del espectro radioelctrico (30-300Mhz.) donde se ubican las transmisiones de FM comercial, el alcance de una transmisin est directamente ligado a laaltura de la antena. A diferencia de lasOndas Cortas o HF(hasta 30Mhz), en VHF se considera que el alcance de un sistema de radio depender de lalnea ptica de la antena. En bandas de HF, las ondas de radio rebotan en partes de laionsferay son devueltas a la tierra. Gracias a este fenmeno, las seales pueden viajar de un continente a otro. Por lo tanto, a mayor potencia de transmisin, mayores posibilidades de lograr un gran alcance eficaz, con mayor cantidad de energa devuelta a la tierra. En VHF, las seales atraviesan las capas atmosfricas sin ser devueltas a tierra, por lo que el alcance slo depender de laaltura de la antena. Sin embargo, mayor potencia no significar llegar ms lejos, sino que, hasta donde lleguemos,lo haremos con buena seal.Por lgica curvatura de la tierra y deficiencias del terreno, esta distancia puede ser desde unas decenas de kilmetros hasta varios cientos, si la antena est emplazada sobre un cerro, en terrenos muy elevados o altos edificios. Unclculo emprico(de los muchos que existen), enuncia que la distancia que alcanza una transmisin (con ptima seal), es igual al producto de la raz cuadrada de la altura de la antena (en metros) por 4,124 y el resultado viene expresado en kilmetros. Por supuesto, el resultado es slo aproximado y ms all del valor obtenido, seguiremos escuchando la transmisin, aunque con una intensidad mucho ms dbil, entrando en lo que se conoce como zona marginal.

El procedimiento de ajuste de este tipo deantenas, conadaptador Gamma, nos trae una de las tareas ms agradables y sencillas del trabajo; porque lo complejo, ser lograr una construccin fuerte, robusta, liviana y que pueda durar aos arriba, en una torre. El ajuste es tan simple como lo vimos en la construccin de laantena Yagi. Slo ser necesario respetar las medidas enunciadas antes y sus relaciones en porcentaje. Si a esto lo podemos mantener, sin apartarnos demasiado por lgicas tolerancias en mtodos de fabricacin, laROE,apenas ajustado el ltimo tornillo de laantena, deber estar muy cercana a relaciones de 2:1. Pequeos retoques a la posicin de la barra cortocircuitante nos llevarn a recorrer el tubo Gamma buscando el mnimo deROE. Si el mnimo no llega al punto en que el indicador quede en reposo, podemos trabajar con la longitud del conductor interno del tubo Gamma (el conductor central del RG-213). Por supuesto, si acortamos demasiado la longitud de este conductor, la ROE se incrementar y tendremos que colocar un nuevo trozo de cable hasta lograr el punto ptimo, donde la ROE se mantenga en una relacin 1:1 (o lo ms aproximado que se pueda alcanzar). Para realizar este trabajo, utilizaremos nuestroMedidor de ROE NeoTeoy un transmisor apropiado, con una salida de potencia deuna decena de Watts(o Vatios). La impedancia de salida del transmisor deber coincidir con el cable coaxial que utilicemos en nuestra instalacin y este valor, en FM, es de 50 Ohms.

Por ltimo, podemos agregar que cualquierlnea de transmisinque utilicemos para llevar nuestra energa de radiofrecuencia hasta laantena, no ser perfecta o ideal, sino que presentar unaatenuacin(prdida de potencia dentro del cable) y cuanto ms metros tengamos de cable, menos Watts (o Vatios) llegarn a la antena. Esto es, si utilizamos un cable del tipoRG-58, obtendremos ms atenuacin, a igual altura de antena, que con un cableRG-213(mayor dimetro y mejor calidad constructiva). Por supuesto que existen mejores cables como los del tipoCellflexoHeliax, pero adems de ser muy caros estos cables, y los conectores especiales que necesitan, son muy difciles de manipular y almacenar. Estos cables son bsicamente tubos de cobre corrugado, que slo admiten curvas pronunciadas y cualquier mal esfuerzo provoca que el cable se aplaste y se quiebre. Por lo tanto, para nuestros comienzos, invertir en un buenRG-213, puede ser la mejor opcin.Nos falta an hablar de cmo conectar y montar varios dipolos en forma apropiada para construir lo que se conoce como formacin de dipolos con su respectivo arns ored de fase. Nos falt hablar de los cambios climticos (lluvia frio calor) y la dilatacin de los metales con respecto a laROEy lo que tambin sucede dentro de la lnea de transmisin con estos fenmenos. Tampoco pudimos mencionar la importancia que tienen los aisladores y las longitudes de las riendas o lneas de alambre que sostienen la torre (resonancia a la frecuencia de transmisin). No tuvimos espacio para escribir cmo afecta el dimetro del tubo utilizado como irradiante sobre el ancho de banda de transmisin y la resistencia de radiacin. Es decir, hay mucho, pero mucho por escribir y comentar sobre un simple y sencillodipolo. Te invito a que nos encontremos en elForo de Electrnica de NeoTeoy sigamos debatiendo all todas las ampliaciones que puede tener este apasionante mundo de lasantenas para radio.Te esperamos!