martes, 25 de diciembre de 2012

ARO BLINDADO PARA 80-160 METROS

 

CACHARREO

ARO BLINDADO PARA 80-160 METROS

EA3FXF

 

 

 

 

Supongo que la mayoría de los que me leéis vive en un nucleo urbano rodeados, en mayor o menor grado, de perniciosas interferencias eléctricas generadas por industrias, instalaciones defectuosas y electrodomésticos en general. En este caso coincidiréis conmigo que las bandas de 80 y 160 metros son un nido de ruidos, ademas de que es casi imposible tener antenas en condiciones para estas bandas en un entorno urbano.

También supongo que muchos habréis intentado el truco de descolgar un hilo por la ventana o instalar una antena vertical acortada, la solución puede llegar a ser muy buena y permite, descontando las perdidas, poner una señal bastante decente en el aire, de forma que los corresponsales nos pasan controles de S9 ó 9+ , aunque en realidad nos cuesta oír a algunos corresponsales por que el ruido los enmascara si no llegan muy fuertes.

 

 ELRUIDO Y LA MADRE QUE ...

 

El ruido es toda señal no deseada. En 80 y 160 metros el ruido de banda, es decir, todo aquello que nos llega en ausencia de señal, puede ser clasificado en ruido reflejado, igual que la señal, que puede tener un origen muy lejano y ruido local, que es aquel que se origina entre cero metros y algunos kilómetros de nuestro receptor y es sobre el que podremos incidir.

El ruido, en su origen es en parte magnético y en parte eléctrico. El ruido magnético tiene una polarización horizontal y el ruido eléctrico polarización vertical siendo mas nocivo que el  magnético,  afectando sobretodo antenas verticales. Utilizando antenas de aro en RX (antenas magnéticas)se puede minimizar el ruido eléctrico, pero quedamos expuestos a los picos de campo eléctrico, sobretodo los mas cercanos, por lo que en una ciudad tampoco es una buena solución un aro sintonizado, hoy en día la mayoría de equipos  casi no acusan DIM  y tienen buenos filtros, por lo que no mejoran por utilizar una antena de banda estrecha.

Mi estación de Lleida (Segria)  recibe 80 metros con un ruido de S9+, mientras que mi estación de Sanaüja (Solsones) a 60 km.   recibe la misma banda con un ruido de S8. Es fácil pensar que la diferencia se debe al ruido local de mi QTH leridano y que este podría ser suprimido.

Primero compre un cancelador de ruidos de una conocida marca, pero los resultados fueron decepcionantes pues si bien suprimía algunos ruidos molestos  y repetitivos como el del motor del ascensor o el de los extractores del chino de abajo, no suprimía el fondo de ruido aleatorio que llegaba a 9+ a mi dipolo de media onda, situado en el tejado de un edificio de siete plantas en el centro mismo de un populoso barrio residencial.

Pruebas realizadas en las bandas de 600 y 2200 metros con una antena magnética sintonizada dieron como resultado constante que el ruido aleatorio de banda aumentaba entre 10 y 20 dB al acercarnos a los núcleos urbanos, aunque fueran pequeños. Una especie de "niebla electrónica" envuelve los enclaves humanos (sin entrar en particularidades) contaminando con ruido local el ruido reflejado que nos llega de la ionosfera.

El ruido local puede ser menor que el ruido reflejado, en tal caso no habrá ninguna molestia, pero normalmente es mayor enmascarando las señales que acompañan al ruido reflejado. Este fenómeno es mas notable, a medida que se baja de frecuencia.

Por ejemplo, un corresponsal que llega a 9+10 dB es perfectamente audible en Sanaüja, pero en Lleida donde el ruido local es de 9+10 queda enmascarado, resultando extremadamente difícil la escucha.



ANTENAS MAGNETICAS.

 

Afortunadamente, hace muchos años que se descubrió la manera de luchar contra el ruido eléctrico que, a diferencia del magnético, puede eliminarse con una antena de aro sintonizada, que todos conocemos y es de uso común en muchas estaciones de aficionado tanto para transmisión como para recepción. Estos aros  tienen el inconveniente de que son sensibles al "pick-up" del campo eléctrico por lo que también captan el ruido local, sin embargo un aro blindado es inmune a todo campo que no sea el magnético.

Como se trata de antenas de recepción el tamaño no es el parámetro mas importante y de hecho se venden en Internet aros blindados de 50cm de diámetro que funcionan entre 100 kHz y 30 Mhz con alturas efectivas parecidas a las de un dipolo de media onda. !!!

 

MAGNETICAS, BLINDADAS Y APERIODICAS.

 

Hay diferentes marcas que las comercializan y son muy conocidas entre los Dxistas.

Tienen la ventaja de ser pequeñas, manejables y de contar con un paso preamplificador de bajo ruido de entre 40 y 50 dB. Te garantizan que su recepción es la equivalente a la de un hilo muy largo en en campo, aunque estés en plena ciudad. Por supuesto hay que tomar precauciones en el entorno mas próximo, como apagar el ordenador y otras fuentes de ruido accesibles del cuarto de radio o, elevar el aro unos metros por encima del tejado.

Estas antenas son autorresonantes a una frecuencia muy alta y trabajan de forma aperiodica sobre la pendiente de reactancia negativa. Es decir, no hay que tocar nada para que funcionen en todas las bandas.


 

CONSTRUCCIÓN DE UN ARO BLINDADO, APERIODICO.

 

La principal dificultad esta en construir un conductor apantallado de baja capacidad, para ello se necesita mantener centrado un conductor dentro de un blindaje de un diámetro 20 veces superior. Por ejemplo un conductor aislado de 0,5 mm de diámetro dentro de un tubo de cobre de 10 mm de diámetro. Si bien es posible dicha mecanización la dejo en manos mas hábiles.


Como el objetivo de la antena son las bandas mas bajas, podemos permitirnos el lujo de tener una frecuencia de autorresonancia relativamente baja, del orden de 7 a 10 MHz, por lo que calcularemos el diámetro del aro en función de la capacidad del cable coaxial utilizado .

Con 3,14 metros de cable coaxial RG213 se puede hacer un aro de un metro de diámetro (no es critico) que cabe en cualquier cuarto de radio. Hay que hacer unos cortes y eliminar la malla de un trozo de 7 cm (no es critico) en el centro del coaxial, reforzando el corte con tubo retráctil o cinta aislante. La mecanización, fruto de los esfuerzos de Lluis, EA3WX, puede verse en las fotos y el conjunto resulta portátil y ligero.

Las medidas indicaron una inductancia de 1u7. La capacidad fue de 151 pF por rama, resonando un poco por debajo de 7 Mhz. Si la teoría  es correcta esta antena debería recibir de 80 metros para abajo.

El preamplificador, en clase A es un diseño muy probado y con el transistor de Motorola 4-247 (de venta en la Tienda del club) funciona perfectamente. Su corriente de reposo es de 100 mA ,  lo que garantiza una impedancia de entrada muy baja, del orden de 50 Ω  y una salida de 50Ω, la ganancia esta en  20 dB y es plana (+/- 3dB) de 160 a 10 metros. Como la alimentación con pilas resulta imposible, se ha previsto una alimentación por el cable coaxial que viene de una caja de conmutación que incluye un segundo amplificador que tiene en su entrada un filtro pasa altos que atenúa las frecuencias inferiores a 1,7 Mhz , este filtro es opcional y no interesa si se quiere escuchar de 500 kHz para abajo. La caja de conmutación esta comandada por la linea de PTT (a masa) y permite transmitir con una antena y recibir con otra, el hecho de que tenga un preamplificador hace interesante su uso para probar todo tipo de antenas de recepción y comparar instantáneamente con la antena de referencia.

El sistema de montaje empleado es el conocido como "de punto a punto con soportes aislantes de circuito impreso" y resulta muy cómodo y rápido.


RESULTADOS.

 

Con la antena dipolo tenia todo el día (24 horas) un ruido constante de 9+10, con la antena de aro el ruido pasa de S8 a S9+10 según el periodo del día, aumentando hacia el mediodía y disminuyendo al anochecer. Es lo que se llama ritmo circardiano de la señal y que cualquier buena antena debería de hacer notar.

Si la relación señal / ruido reflejado no es buena se escucha con esfuerzo, pero con el dipolo la escucha es imposible, es decir, el aro vale para señales débiles, mientras que las fuertes se escuchan igual.

Esta antena es poco directiva (como un dipolo) pero tiene un nulo muy fuerte, perpendicular a su plano, capaz de eliminar una señal 9+ y dejarla a nivel de ruido. Es bueno tenerla a mano ( o un rotor) para poderla girar y así eliminar interferencias.

Recibiendo en NVIS la rueda local EA3 (3.722,6) la direccionalidad de la antena  no se nota por que el rebote es casi vertical, pero cuando en ocasiones se abre la propagación y llegan ondas con una incidencia mas baja, es fácil eliminarlas simplemente girando el aro hasta el nulo que se hace evidente por la supresión de la interferencia.

Una forma fácil de hacerla directiva es fijarla a una puerta que pueda abrirse 90º, aunque se deforme un poco el aro, funciona igual.

 

Eso es todo, si alguien se atreve a montarla que no dude en ponerse en contacto a través del Foro del Club.

 

 

 



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