Instalación de una antena vertical

INSTALACIÓN DE UNA ANTENA VERTICAL PARA LAS BANDAS DE 80 – 10 METROS

Proyecto de instalación

Proyecto de instalación

Las condiciones de espacio y disponibilidad de medios condicionan la antena que cada radioaficionado puede instalar en su QTH. Por otra parte, los hábitos y los objetivos condicionan también el tipo de antena a instalar. El objetivo principal es trabajar DX en la mayoría de las bandas autorizadas, preferentemente en CW. El lugar de instalación es el tejado de una comunidad de 150 vecinos en un edificio de 9 plantas y una hostilidad manifiesta, por parte de los vecinos, a la instalación de ninguna antena de radioaficionado con algunos incidentes previos.

Descartada la posibilidad de una antena Yagi o de cualquier otra antena direccional por la dificultad para anclar una torreta en un tejado de material asfáltico, su apariencia y también el costo, las posibilidades de una multi-banda se limitan a una antena vertical. Otro tipo de antenas multi-banda horizontales plantean también una serie de inconvenientes.

De hecho, una antena horizontal necesita un espacio que no dispongo si debo atenerme a las normas y guardar una determinada distancia con las antenas de recepción de TV.  Además, debe ser montado a una altura determinada para ser eficaz y su direccionalidad puede no ser la adecuada en determinados momentos. Girar tampoco es una opción.

Bridas de sujeción al mástil

Bridas de sujeción al mástil

La antena vertical radia en todas las direcciones y ocupa muy poco espacio. Se puede montar en lo alto del tejado y ha demostrado que tiene un ángulo bajo de radiación, que es justo lo más favorable para el DX. En el otro extremo, los inconvenientes de estas antenas para ser realmente eficaces consisten en que el radiante vertical debe tener una longitud equivalente a ¼ de onda y un plano de tierra artificial cuando se monta en el tejado. Un plano de tierra que debe estar compuesto por una cantidad elevada de radiales. Por otra parte, y en general, son más ruidosas.

La decisión de instalar una antena en un tejado de una comunidad de vecinos hostil debe ser meditada pues no hay demasiadas opciones para acceder y experimentar. Además por lo general, dependemos de instaladores de antenas de TV que, frecuentemente, carecen de los medios y conocimientos para la compleja labor de ajustar una antena multibanda en las bandas de radioaficionados. Para decidir la antena que voy a instalar he revisado varios trabajos publicados, de hecho, el mayor problema es la excesiva cantidad de información técnica sobre el comportamiento teórico de una antena, a veces contradictoria, y la escasa labor de divulgación más digerida. La información de José Angel, EA2ET al que agradezco su paciencia me ha sido muy útil y el trabajo sobre el diseño de antenas verticales que GW6ITJ, Martyn Jones ha publicado en su web ha sido también clarificadora.

Algunas conclusiones básicas son importantes:

Una antena vertical no es un dipolo al que se le eliminado la mitad y se ha colocado en esta posición. Aunque todavía tenemos el dipolo, la mitad es cable y la otra mitad es el plano de tierra. El plano de tierra debe asumir el papel de la otra mitad del dipolo aunque de forma diferente.

Es necesario separar dos características de cualquier antena. Una cosa es el rendimiento y otra cosa diferente es el acoplamiento de la antena a la línea de transmisión y, como consecuencia, la ROE. Los fabricantes de antenas verticales presumen de que sus antenas pueden presentar una ROE de 1:1 en todas las bandas para las que están construidas, incluso muchos de ellos suprimen o sustituyen los radiales. De esta forma se consigue que la antena resuene en la frecuencia deseada con una ROE baja, pero omiten que el rendimiento será muy bajo si carecen de un plano de tierra adecuado.

Abarcón Matriplas

Abarcón Matriplas

En la actualidad dispongo de una antena vertical con plano de tierra (GP-3) distribuida por WiMo, para las bandas de 10, 15 y 20 metros. Esta antena tiene una sola trampa de onda y el radiante vertical 3,3 m de altura. En la base he puesto dos radiales por banda. Está instalada con las medidas especificadas en el manual y el funcionamiento y rendimiento ha sido bastante decepcionante. El analizador de antenas indica que resuena donde quiere, siempre lejos de las frecuencias deseadas e indicadas en el manual. La ROE, superior a 3,5:1 en el mejor de los casos. Esto obliga a utilizar inexcusablemente un acoplador. Por otra parte, el rendimiento de una antena de 3,3 metros en 14 MHz es previsiblemente baja aun disponiendo de un buen plano de tierra.

Una de las conclusiones que he sacado de la experiencia es que ajustar una antena sintonizada multibanda sin instrumentos y sin personal cualificado es una tarea imposible para alguien cuyo físico y norma le impide subir al tejado.

Una de las mejores opciones barajadas es la de instalar una antena vertical, de la mayor altura posible,  cuya dimensión no coincida con media longitud de onda de ninguna de las frecuencias entre los 28 y 7 MHz. Esta antena, sobre el papel, se comportará con un rendimiento aceptable y es previsible que la impedancia pueda ser ajustada con un acoplador automático colocado en su base. Los radiales están condicionados por el espacio disponible en el tejado de la finca y por la posición de las antenas de TV. Tengo previsto añadir, en lo posible, a los radiales existentes otros seis más de seis metros. No es el plano de tierra ideal y esto disminuirá el rendimiento, en especial en las bandas más bajas pero, sin duda, será mucho mejor de lo que dispongo actualmente.

Soporte de los radiales (12) y pasamuros

Soporte de los radiales (12) y pasamuros

La instalación de la antena tiene su complicación ya que ningún fabricante proporciona un kit y este tipo de antenas se limitan a instalaciones provisionales en operaciones portables a ras del suelo. Por esto el diseño ha requerido un estudio previo.

También requiere un planteamiento legal ya que para acceder al tejado necesito que la comunidad de vecinos me facilite la llave de acceso al tejado. Por esta razón he solicitado en Telecomunicaciones permiso para modificar el elemento radiante de la antena instalada y autorizada previamente. Considero que al no modificar el lugar de instalación, ni tampoco el anclaje ni la bajada no será necesario consultar de nuevo a la comunidad de vecinos si se oponen a la idoneidad de la ubicación de la antena.

El radiante es un hilo de 7,5 a 8 metros sobre un soporte telescópico de fibra de vidrio de ocho metros de altura, con 55mm de diámetro inferior y 25 en el superior (un tramo de 108 cm y siete tramos de 106 cm) fabricado por Spiderbeam. Para anclar el soporte en el mástil de acero existente, utilizaré dos bridas fabricadas por Metalplas (Madrid) y un acoplador de antena CG-3000 (China) sujeto al mástil de acero con dos abarcones de acero inoxidable de 5 mm. Los radiales van conectados a una placa de aluminio de 5mm de grosor conectada a la tierra del acoplador. La placa, a su vez, se soporta en el mástil de acero con un abarcón de acero inoxidable.

La instalación fija del soporte de fibra de vidrio requiere un cuidado especial, pesa con las bridas unos cuatro kilos y medio, cada tramo se sujeta con una brida que incluye una banda de caucho en el interior sujeta por un tubo de plástico termo-retráctil de 13 mm. Es un sistema ingenioso porque se coloca inmediatamente en cada tramo superior del mástil telescópico, evitando que se deslice hacia abajo en el interior. El caucho hace que una presión suave sobre el tubo sea suficiente para sujetar el tramo evitando dañar el tubo de fibra de vidrio. El cable de antena (Spiderbeam) es multi-trenzado, recubierto de un plástico resistente a los rayos UVA, de 2 mm de diámetro exterior y un diámetro de cobre-acero de 1,1 mm (AWG 18). Va sujeto al soporte mediante cinchas de plástico resistente a los rayos UVA.

En la parte inferior de la antena se sitúa el soporte de los radiales. Consiste  en una chapa de aluminio de 180x100x5 mm que contiene un pasa-muros cerámico y está sujeta al mástil de acero por un abarcón de 5 mm de acero inoxidable. Todo el conjunto se amarra al mástil existente de acero Televés de 2,5 metros por 40 mm de diámetro y 2 mm de grosor, que está sujeto a un abarcón en una chimenea. El voladizo del mástil a partir del anclaje en el abarcón estará situado entre los 0,80 m y 1,20 m.

  • 11 de marzo: Recibo de Spiderbeam el soporte de fibra de vidrio, son los ocho tramos inferiores del mástil de 12 metros. También recibo las abrazaderas metálicas con la tira de caucho y el tubo termo-retráctil necesarios para sujetar el más elevado.
  • 15 de marzo: Envío por correo la solicitud a Telecomunicaciones para la modificación de la antena.
  • 17 de marzo: Recibo de Matriplas las abrazaderas para sujetar el soporte de la antena y la chapa de aluminio doblada para el soporte de los radiales.
  • 19 de marzo: Recibo de Spiderbeam el pasamuros cerámico.
  • 20 de marzo: Recibo de Astroradio el acoplador de antena CG-3000
  • 21 de marzo: Recibo de Spiderbeam el cable kevlar, una brida adicional y 12 metros de cable de antena
  • 24 de marzo: Recibo un escrito de Telecomunicaciones en el que se me informa de algunos defectos de forma en la solicitud de la modificación
  • 02 de abril: Recibo de Telecomunicación un escrito autorizando la reforma. Una instalación demorada por la agenda del antenista y la lluvia.
  • 29 de abril: Acabamos de instalar la antena. Ningún problema para hacerlo. Todas las medidas y todas la previsiones se han cumplido.
  • 29 de abril: He probado la antena y funciona en todas las bandas de 80 a 10 metros. Es pronto para evaluar el funcionamiento pero acabo de trabajar A71EM (Qatar)y 7P8AP (Leshoto) sin problemas en 30 metros (una banda que no tenía antes), 4Z1PS (Israel) en 15 y JO1WXO (Maco) en 17 metros.
    El costo, por ahora es de:

    Material Proveedor N Precio Importe
    Mástil de fibra de vidrio de 8 metros Spiderbeam 1 50,00 50,00
    Correa para fijar vientos Spiderbeam 1 7,98 7,98
    Juego de abrazaderas Spiderbeam 1 10,00 10,00
    Portes Spiderbeam 1 28,41 28,41
    Abrazaderas especiales para mástil Matriplas 2 38,72 77,44
    Placa de aluminio 180×100 Matriplas 1 4,27 4,27
    Abarcon 45 mm Matriplas 1 4,32 4,32
    Contra-abarcón inox Matriplas 1 4,74 4,74
    Portes Matriplas 1 8,47 8,47
    ATU remoto CG-3000 Astroradio 1 283,89 283,89
    Bolsa 100 bridas 200×4,5 Spiderbeam 1 3,28 3,28
    Cable antena CQ-532 (AWB-18) Spiderbeam 12 0,80 9,60
    Cuerda kevlar rollo 50 m Spiderbeam 1 14,71 14,71
    Abrazadera V-2A 40-60 mm Spiderbeam 1 1,89 1,89
    Almohadilla goma  15×3 mm Spiderbeam 1 2,94 2,94
    Tubo termoretráctil 13/6 mm Spiderbeam 1 1,47 1,47
    Portes Spiderbeam 1 15,24 15,24
    Aislador pasante cerámico Spiderbeam 1 8,40 8,40
    Portes Spiderbeam 1 4,80 4,80
    Cable radiales y alimentación RATU Tienda local 42,45
    Total 584,30

    También será necesario comprar 50 metros de cable para los radiales y los costos del instalador.

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

Conectando a %s