Antenas De Ranura (dipolo negativo)
Como siempre buscando aprender cosas nuevas sobre antenas, encontré
referencias a las antenas "de ranura"
como en este enlace: Antenas de ranura (radioaficion.biz)
Me llamó la atención que estas antenas son, digamos, el negativo de un dipolo.
Tienen en cierto modo un comportamiento parecido a las antenas magnetic loop
que tango me gustan.
La polarización es la inversa que el dipolo, en posición horizontal radian
con polarizacion vertical, lo que puede hacerlas interesantes en ciertas
situaciones.
Antena Ranura UHF (primer prototipo):
Tenía por ahí unas chapas de aluminio y se me ocurrió hacer una
antena de ranura, pero cambiando la filosofía y haciendo que la
chapa de la ranura no esuviese en el mismo plano que la ranura,
sino envolviéndola. Esto me proporciona una gran sección en el
elemento conductor y aporta cierta capacidad que permite acortar
la antena.
Además implementé un condensador variable al aire como se ve en
la imagen. El condensador permite ajustar la frecuencia. Aumentando
la capacidad alargamos la antena y resuena en frecuencias mas bajas.
Esto nos permite una sintonización perfecta en la frecuencia deseada.
La alimentación se hace en uno de los extremos, jugando con la
distancia para encontrar los 50 Ω (En esta antena las curvas
de corriente e intensidad son las inversas a un dipolo normal.
La corriente es máxima en los extremos y mínima en el centro, la
tensión al contrario es máxima en el centro, donde se coloca el
condensador.)
Antena de Ranura VHF (y UHF, bibanda):
Viendo que el resultado fue bueno me propuse intentarlo en la
banda de VHF.
La antena es más grande, unos 90cm y también dió un buen resultado.
Probando con el analizador de antenas nanoVna se puede ver que resuena
igualmente en la banda de UHF (como sería de esperar).
Aquí las gráficas del vna:
Como se puede apreciar son antenas de un pequeño ancho de banda, pero
como es posible sintonizarlas en la frecuencia deseada, siempre vamos
a poder trabajar con la mínima roe y sín las pérdidas asociadas a ella.
Antenas de Ranura VHF con forma de ocho:
Las antenas de ranura no tienen que ser necesariamente una ranura lineal,
pueden adoptar otras formas.
Decidí hacer una ranura doblando la chapa de forma que pudiera usar un
condensador al estilo de las magnetic loop en forma de ocho, y claro
las hice en forma de ocho :-)
Hice una más grande, que solo necesita el condensador central para su
sintonía.
Una mas pequeña, que necesita un condensador adicional, que hago con
una chapa doblada en ángulo aislada y puesta en un lado del condensador.
(Sería mejor posiblemente hacer dos más pequeños y poner uno a cada lado.)
En esta foto se ve como se alimenta la antena, buscando con el analizador de
antenas nanoVNA el punto donde tengamos los 50 Ω.
Introduciéndo más o menos el cuadardillo de aluminio aislado, ajustamos
la frecuencia (igualmente con el nanoVNA)
Antena de Ranura encerrada en coaxial:
Dándole vueltas a este tipo de antena, se me ocurrió, que al igual
que los dipolos se pueden acortar con una bobina, las ranuras que
son el negativo del dipolo es posible acortarlas con un condensador
y que como la máxima radiación se produce en las esquinas, sería
posible reemplazar la ranura por un cable coaxial y aprovechando en
parte su capacidad, acortarla notablemente.
Además el campo eléctrico se confinaría en el interior del coaxial
y se comportaría como una antena magnética.
Dicho y hecho:
Un pequeño condensador variable en el centro hecho con coaxial permite
su ajuste.
Al reducir notablemente el tamaño de la antena, se reduce el ancho de banda.
Hay que cuidar muy bien las soldaduras y uniones porque es una antena con
grandes corrientes como en el caso de las MagneticLoop. En una primera
versión que hice con RG-58 al usarla con 50 Watt se calentaba y variaba
la capacidad, con lo que se iba perdiendo la sintonía. Mejoró mucho al
usar RG-213.