LOS DIPOLOS                               Por EA2CMW  (Richi)

Qué es un dipolo ? El dipolo obtiene su nombre de sus dos mitades, una a cada lado del centro, en contraste con el monopolo que tiene un sólo elemento, usualmente apoyado uno de sus extremos a tierra, como las antenas verticales.

Un dipolo (monobanda) es una antena equilibrada, lo que quiere decir que los polos son simétricos: Tiene longitudes iguales y se extienden en direcciones opuestas del punto de alimentación.

Para que un dipolo sea resonante debe de tener eléctricamente, una mitad de la longitud de onda de la frecuencia de funcionamiento.

Una resonancia en el dipolo se presenta en la longitud en la que su impedancia no tiene reactancia; solo resistencia, en una frecuencia dada.

Recuerda: REACTANCIA es la resistencia que ofrece una bobina o un condensador a una cierta frecuencia.

A medida que se desintoniza, el margen de impedancia de resonante es compatible con muchas líneas de alimentación.

TABLA DE MEDIDAS PARA DIPOLOS DE 1/2 ONDA

           FRECUENCIA MHz             METROS

28.4.............................5.029

24.9............................ 5.517

21,0............................ 7.210

18,1............................ 7.650

14.1.......................... 10.558

10.1.......................... 14.121

  7.1.......................... 20.086

  3.6.......................... 39.624

  1.8.......................... 79.248

La menor frecuencia a la que resuena el dipolo es denominada su resonancia fundamental. Un dipolo trabaja lo mejor posible en, y por encima de su frecuencia fundamental de resonancia, pero si existen limitaciones a su longitud total impuestas por causas exteriores, o el espacio disponible entre soportes le impiden alcanzar la media longitud de onda, haga la antena tan larga como pueda. Las resonancias se repiten para los dipolos con largos de media longitud de onda, en los múltiplos nones, de las frecuencias resonantes de la fundamental.

Por ejemplo: Un dipolo resonante en 2.5 MHz. es también resonante en 7.5 Mhz.

Si estás principalmente interesado en el funcionamiento en una sola banda un dipolo resonante es una buena elección, si tu interés es tener un dipolo para varias bandas, sería conveniente hacer resonar el dipolo a la frecuencia más baja que vayamos a usar, es decir, cuando la antena es la más larga, dado que la longitud de la antena es proporcional a su longitud de onda.

Los dipolos para HF proporcionan excelentes resultados cuando se monta a una determinada altura. La altura depende de la banda a usar. Una buena solución es considerar una altura de media longitud de onda o más, pero es impracticable para las bandas de 40, 80 y 160 m.

Un dipolo se montará lejos de construcciones y obstáculos metálicos.

Los dipolos pueden ser instalados en muchísimas configuraciones :

       - DIPOLO INVERTIDO (V). (La más clásica, por problemas de espacio).

       - DIPOLO MULTIBANDA EN PARALELO.

       - DIPOLO INCLINADO.

       - DIPOLO DOBLADO

       - DIPOLO CON TRAMPAS.

Para el óptimo funcionamiento de un Dipolo, es fundamental instalarlo a una buena altura.

La ventaja de los dipolos en paralelos son,  el ser alimentados en el mismo punto con una sola línea de alimentación y el cubrir varias bandas con elementos resonantes en cada banda, permitiendo el uso de una sola línea coaxial de alimentación, el inconveniente es, que proporciona menor ancho de banda, comparándolo con el de V invertida.

Como se indicó anteriormente, los dipolos tienen resonancias armónicas en los múltiples nones de sus resonancias fundamentales.

Dado que 21 MHz es el tercer armónico de 7 MHz, los dipolos en 7 MHz son armónicamente resonantes en la banda de 15 metros o 21 MHz. Esto tiene su atractivo, ya que permite instalar un dipolo para 40 m. conectándolo con un coaxial y sin tener que usar un sintonizador de antena para 40 m. como en 15 m.

Pero hay una pequeña sorpresa, de menor importancia para las Estaciones  Españolas, si tenemos la antena ajustada en 7.050 MHz, el tercer armónico es 21.150 MHz y entonces los telegrafistas pueden necesitar un sintonizador de antena para ajustar la ROE. a valores por debajo de 1,5:1, una forma fácil de ajustar dichas frecuencias, es, la de cargar capacitivamente la antena alrededor de un cuarto de longitud de onda, en 21.1 MHz, desde el punto de alimentación en ambas ramas del dipolo.

Conocidos como sombreretes capacitivos los hilos del dipolo, presentan una frecuencia de resonancia menor en 15m. sin afectar para nada la banda de 40m, primero se mide, corta y ajusta el dipolo en la frecuencia centrada, en nuestro trabajo en 7.050 MHz por ejemplo, entonces se cortan dos trozos de 60 cm. de un hilo rígido de un diámetro de 2 mm. se sueldan los extremos a fin de formar un lazo que se retuerza dándole una forma de ocho (8), se prepara el hilo de cada rama y se fija a la distancia indicada a fin de soldar cada ocho en la posición indicada aproximadamente de 1/3 de la total a partir del punto de alimentación, su emplazamiento no es crítico

Los dipolos se construyen de diversos materiales, de alambre, hilo o tubo, pero hay que tener en cuenta de que su rendimiento y duración dependerá de  su calidad. El hilo de cobre, de múltiples hebras o sólido de un solo conductor, con recubrimiento electrolítico plateado es el más usual para su construcción.

NO USE el de cobre recocido blando, ya que en longitudes largas se estira por su propio peso y se contrae con temperaturas frías y se desintoniza.

   SE DEBEN USAR DIAMETROS MINIMOS DE 2 mm.

   Las soldaduras deben de ir aisladas con cinta aislante eléctrica.

 CONSTRUCCION DE UN DIPOLO

   Para hacer resonar un dipolo alimentado con cable coaxial, seleccione la banda más larga (la frecuencia más baja) a utilizar y corte el hilo dejando un sobrante de unos 60 cm. más largo que el indicado en la tabla anterior.

   Entonces se monta el aislador central y la línea de alimentación. Se eleva la antena sobre el suelo con sus aisladores extremos montados sin soldarlos aún, se mide ROE en la frecuencia elegida para esa banda y se recorta la antena por igual en ambas ramas, a fin de resonar a la frecuencia deseada.

   Una vez recortado a la frecuencia de resonancia deseada, se eleva a la altura deseada.

LA ALIMENTACION DE LAS ANTENAS DIPOLOS

Las comunicaciones vía radio, depende fundamentalmente de que el sistema de antena obtenga la RF de su equipo y que la antena radie la energía. La línea más común en los radioaficionados, es el cable coaxial, RG-58 o RG-213. Dichos cables ofrecen un buen acoplo de impedancia entre la antena y el transceptor, es fácil trabajar con ellos y son más o menos económicos.

Una desventaja de los cables coaxiales, como línea de alimentación de las antenas dipolo, es la de  que la mayor parte de los coaxiales tienen perdidas relativamente altas cuando se trata de alimentar antenas no resonantes.

La utilización de un sintonizador de antenas, puede acoplar la impedancia presente al principio de la línea y el transceptor, pero un buen acoplo no es una indicación de la efectividad del sistema.   Las altas perdidas en el cable, producen que las estacionarias sean menores en la Emisora que en el punto de alimentación.    Por tanto, si se desea usar una antena con un solo dipolo para varias bandas, el cable coaxial no es la mejor solución como línea de alimentación.

Como se mencionó antes, los dipolos son antenas  equilibradas. por ello es mejor alimentarlas con una línea de transmisión equilibrada.  En una línea de transmisión equilibrada las corrientes que fluyen en los conductores, son iguales en magnitud y desfasadas 180º, lo que permite a la línea transferir energía sin irradiarla. Si ese no fuese el caso, la línea irradiaría, produciendo potenciales interferencias de RF y otros problemas.

Esta línea de alimentación, es llamada diferentemente por los radioaficionados como: alimentadores en paralelo, dobles conductores o el más generalizado de escalerilla. (Línea abierta, aunque los conductores puedan estar aislado y separado por sustancias distintas al aire).

Con la utilización de las líneas abiertas en la alimentación de dipolos se elimina la necesidad de BALUN, si el resto del sistema está equilibrado.

Las líneas abiertas tienen otras ventajas, especialmente cuando se usa para alimentar dipolos no resonantes. En el caso de antenas cargadas con estacionarias, no resonantes, estas líneas presentan muy pocas perdidas comparadas con los cables coaxiales.

Aún, una línea abierta mal acoplada, tal como una que alimente un dipolo de 14 MHz en 21 MHz, tiene muchas menos perdidas que las producida por un coaxial RG-8 o RG-58 en la misma tarea.

Las líneas abiertas son también mejores para grandes recorridos de líneas, que las coaxiales, debido a que las líneas abiertas tienen generalmente menos perdidas de acoplo, cuando funcionan con baja ROE, que las variedades de cable coaxial.

La impedancia característica de la líneas abiertas es, por regla general, mucho mayor de los 50 Ohmnios de los coaxiales. La típica "escalerilla" por ejemplo, tiene impedancias de 400 a 450, el hilo doble de TV.  suele tener 300 .

Para utilizar líneas abiertas de transmisión, se necesita un sintonizador de antena en la línea del diplo, dado que los modernos equipos de radio están diseñados para salidas no equilibradas de 50 Ohmnios en la línea de alimentación.

Para dipolos de varias bandas también necesitan acoplador de antena, debido a que la impedancia de un dipolo puede proporcionar un buen acople a una sola banda y aceptable a otra.

Las líneas abiertas suelen ser más económicas que las coaxiales. El inconveniente de las líneas abiertas, es el del recorrido de la línea hasta el transmisor. Con el cable coaxial, los campos de RF son contenidos casi enteramente dentro del cable, por ello se pueden apoyar en las paredes, atravesarlas, pasar cerca de objetos metálicos, etc..., sin especiales precauciones, pero en las líneas abiertas, los campos de RF rodean la línea, por lo menos en la separación de los conductores. Así cuando llevamos la escalerilla, el espacio tiene que ser amplio en relación con cualquier objeto conductor y además, si el recorrido es paralelo al conductor, la distancia debe de ser por lo menos de unos 60 cm.

   Se debe de tener en cuenta:

·        Mantener el espacio entre hilo e hilo cuando la línea deba atravesar objetos sólidos.

·        Usar hilo de calidad y aislado contra Alta Tensión.

·        Emplear aisladores cerámicos y altos, para separar de las paredes, y pasamuros cerámicos para atravesar muros y ventanas.

·        Evitar recorridos paralelo a conducciones eléctricas o telefónicas.

·        Sellar orificios para impedir la entrada de agua o humedades.

  NOTA: El cable doble de TV 300 , es una alternativa aceptable a las líneas abiertas, pero cuando el ambiente es muy húmedo, adquiere más perdidas que el cable coaxial.

Para que una antena radie toda la RF del transmisor, dependerá de la línea de alimentación. Si su línea radia o tiene perdidas significativas, la antena no está radiando tanto como debería.

Si se coloca en la línea de alimentación cable coaxial, entonces cabe la posibilidad de que el cable radie algo de la aplicada, causando probables interferencias y desagradables chispas en la estación. En la mayoría de estos casos, un sencillo balún elimina dicho problema.  

Un BALUN es un dispositivo sencillo que interconecta un sistema asimétrico, línea coaxial de alimentación, con un sistema simétrico, el dipolo, proporcionado a la antena y a la línea de alimentación o acoplo que necesitan, haciendo que la línea de alimentación forme parte de la antena.

Al hacer un BALUN fuerza a la RF en la línea de alimentación a fluir dentro de la antena, en vez de descender por la parte exterior de la malla del coaxial.

            La impedancia de los coaxiales se aproximan a la impedancia de la antena dipolo (resonante), el balún que se use no tiene que realizar una transformación de impedancias.

 Esto lo hace más fácil, a la hora de construir el balún.

BALUN TOROIDAL

* Se puede hacer un balún sencillo y efectivo usando toroides de ferrita, enhebrados y apilados sobre el exterior de un cable coaxial.

Los toroidales no afectan a las corrientes circulantes por el conductor central ni por la parte interna de su malla, pero detienen la RF fluyendo por el exterior de la citada malla.

   Se sitúan tan cerca como se pueda al punto de la antena, con lo que el balún es más efectivo.

BALUN / CHOQUE COAXIAL

   Se bobina unos 4.6 metros de cable coaxial en una sola capa sobre un tubo de plástico de fontanería, con unos 10 a 16 cm de diámetro y de unos 30 cm de largo. El cable es el RG‑58.

 Esta clase de balún es bastante voluminoso, por ello es mejor utilizarlo en la misma estación, justo entre el transistor y el sintonizador de antena. También se puede realizar este tipo de balún al aire, sin soporte.

Los BALUN-CHOQUE COAXIAL y los TOROIDES DE FERRITA trabajan muy parecidos, cualquiera de ellos son validos para nuestras aplicaciones en líneas de alimentación coaxial, tanto para dipolo como para el resto de las antenas que estén alimentadas con cable coaxial.

Que tengáis buenos comunicados con vuestro dipolo, ya que digan lo que digan, el dipolo es LA MEJOR ANTENA PARA "HF".

                                 Saludos 73 de Richi ( EA2CMW )

MEDIDAS DE DIPOLOS MULTIBANDAS   (Balún 1:6)  

DIPOLO 80/40/20/10 mts.

DIPOLO 80/40/30/20/17/15/10 mts.

DIPOLO 160/80/40/30/20/17/15/10 mts.

(para 160 mts. utilizar las medidas entre paréntesis)

Utilizando cable eléctrico de 2,5 mm. de diámetro.

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