Yo era muy feliz con mis antenas End-Fed de 6,6m y 18m hasta que un día entró la propagación en las bandade 10m y pese a que escuchaba muchos nuevos territorios DXCC, era incapaz de hacer ni un solo QSO.
Pense que la solución podía ser una antena vertical de cuarto de onda con la que ganaría altura, selectividad y ganancia
Pero me corría prisa pues no quería perder la ventana de propagación así que con lo que tenía y podía encontrar en las tiendas cercanas reuní :
- un tubo de 32mm de PVC de los que usa en fontaneria para presión
- un rollo de cinta adhesiva de aluminio con la que hice una par de tiras de 2,55m que pegue al tubo
- tres bridas metálicsa. Use dos bridas metalicas una para que el vivo del coaxial hiciera contacto con la cinta de aluminio en la parte superior e inferior del tubo y un tercero un poco mas baja para enlazar dos cables de cobre de la misma longitud que harían de plano de tierra
Y voilá, hice contactos aquel mismo día y desde entonces trabajo con ella en las bandas de 10m a 30m.
Margen de mejora
Lógicamente a medida que disminuyo la frecuencia de trabajo le cuesta mas al ATU acoplar la antena llegando a ser imposible para 40, 60, 80 y 160m, para lo que seguí usando las ENd-Fed
En este tiempo a esta parte, por un tema que en este momento no viene al caso, oí hablar de cómo un sombrero capacitivo puede hacer que una antena vertical trabaje en frecuencias mas bajas (Seguró que lo estudié en la carrera, pero no era consciente de su potencialidad). Esto unido a un par de charlas que sobre MMANA-GAL escuché de la mano de Jose Manuel EA5JMA (Lo mismo, conocía el programa y habia visto algún gráfico generado con él, pero no me había puesto a trabajar es serio) me animó a simular mi antena actual y ver como mejoraría su comportamiento con un tercer y cuarto radial y con un sombrero capacitivo ("Top Hat" "Capacitance hat")
Cuando una antena trabaja en frecuencias menores a la de resonancia aparecen los siguientes problemas
- Menor resistencia de radiación, lo que reduce la eficiencia
- Mayor reactancia capacitiva, lo que dificulta alcanzar la resonancia
- Mayor corriente en la base, lo que aumenta las exigencias sobre las bobinas de carga y los sistemas de sintonización
Un sombrero capacitivo
- Desplaza los máximos de corriente hacia una posición más elevada en la antena, haciendo que el patrón de radiación sea más deseable.
- Reduce la frecuencia de resonancia sin necesidad de una mayor longitud física.
- Disminuye la inductancia requerida en las bobinas de carga de la base, reduciendo así las pérdidas.
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| Modelado de la antena vertical con dos radiales un paraguas capacitivo con dos varillas |
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| Diagrama de raciación para 7,074 MHz de la antena vertical con dos radiales un paraguas capacitivo con dos varillas |
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Diagrama de radiación en 3D
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| Modelado de la antena vertical con cuatro radiales y un paraguas capacitivo con cuatro varillas |
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| Situación de partida, 2 radiales y sin sombreo para 7MHz Z=1,168-1039j |
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Situación final, 4 radiales y sombreo con 4 varillas (spokes)para 7MHz Z=1,74-701,2j
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Vista la majora de nuevo en un momento implemete los cambios si bien el sombrero lo hice enchufable para solamente trabajar con el en 40m y lo que deje.
¿QUÉ MODELO DE SOMBRERO ELEGIR?
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Modelos de sombreros capacitivos. Fuente:L. B. Cebik, W4RNL
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Con MMANA-GAL comprobé que 4 varilla funcionaban mejor que dos y que unir las varillas en sus puntas tambien mejoraba el sombrero
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| Modelado de un sombrero capacitivo de 4 varillas unidas en sus extremos |
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| Diagrama de radiación |
PRUEBAS
Pese a haber bajado la X de la impedancia el ATU no es capaz de sintonizar la antena y da una ROE de 3.
Hay que ver si es posible mejorar rediseñando el sombrero o será necesaria una bobina en su base que es otra forma de aumentar la longitud eléctrica de una antena
Anexo
Veo que
Aliexpress vende un sombreros capacitivos por unos 20€ formado por un tapon enroscable en las antenas del tipo PAC-12 o clones consistente en 4 antenas telescópicas de entre 0,088 y 0,300m . En mi opinión no aporta nada, pues es pesada (recuerde que va en el extremo superior de la antena vertical) y pequeña
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Referencias
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