Antena Bazooka Vertical de Emergencia
Construye tu propio dipolo con cable coaxial
(PROYECTO CORTESÍA DE VE3VDC - L D BLAKE)
Todo radioaficionado debería construir al menos una antena para demostrar que puede improvisar en una emergencia. Una de las antenas más fáciles y rápidas de construir es la Bazooka Vertical, fabricada íntegramente con cable coaxial RG-8U.
El plano de una Bazooka Vertical se encuentra en el dibujo de arriba. El diseño y la imagen son de dominio público, así que puedes copiarlos y distribuirlos como desees.
Además de ser extremadamente fáciles de construir, estas antenas tienen varias características interesantes que las hacen muy recomendables:
Costo muy bajo.
No necesitan bobinas.
No necesitan radiales de tierra.
ROE inferior a 2:1 en un ancho de banda muy apreciable.
Son antenas sorprendentemente robustas.
Se pueden construir como parte de la línea de alimentación.
Se pueden enrollar y guardar en cualquier lugar.
Rendimiento similar al de las antenas de media onda convencionales.
La antena en sí es un dipolo vertical alimentado descentrado, que se fabrica doblando un cuarto de longitud de onda de la malla sobre la parte exterior del cable coaxial. El cable central del cable coaxial forma una mitad del dipolo y la malla forma la otra. La antena resultante tiene un patrón de radiación bajo y una impedancia de 55 a 60 ohmios.
Una de las características más interesantes es la propia malla. Al doblar un cuarto de longitud de onda eléctrica de la malla sobre el cable coaxial aislado, formamos un dipolo y un balun "bazuca" (manguito), un balun coaxial 1:1 que reduce considerablemente la radiación de la línea de alimentación. Esto convierte al Vertical Bazooka en una buena opción para balcones de apartamentos.
El lado de la malla del dipolo es considerablemente más corto que el elemento superior debido a la interacción entre la malla y el cable coaxial. La malla exterior se acopla con la interior para formar el balun y, por lo tanto, se ve afectada por el factor de velocidad del cable coaxial. Tenga en cuenta que en los planos he compensado la diferencia de longitud. También tenga en cuenta que las fórmulas proporcionadas comenzarán con una longitud larga, por lo que deberá ajustarla para obtener la mejor ROE.
Puede utilizar las fórmulas del diagrama anterior para crear dipolos Vertical Bazooka para cualquier frecuencia. Sin embargo, las consideraciones prácticas de montaje y soporte tienden a limitarlo al rango de 10 metros (28 MHz) a 70 cm (440 MHz). Por debajo de unos 25 MHz, el tubo de la carcasa se alarga mucho y puede resultar difícil de sujetar. Por encima de unos 450 MHz, se sobrepasan los límites de frecuencia del cable coaxial, que se ven afectados por la sección inferior de la malla del dipolo.
La potencia admitida con un cable coaxial de buena calidad debería ser superior a los 100 vatios. Sin embargo, si planea utilizar más de 50 vatios regularmente, como medida de precaución, debería añadir un par de capas de cinta aislante o tubo termo contraíble entre la malla y el aislamiento exterior del cable coaxial.
La Bazooka Vertical es una antena divertida y fácil de construir en una tarde.
Construyendo la Antena
Mi proyecto de fin de semana fue construir una Bazooka Vertical para la banda de 2 metros. Pude construir la antena fácilmente e instalarla en mi balcón en un día, incluyendo varias pausas para tomar café. Me costó más conseguir peso para la base que construir la antena.
Un paso preliminar que recomiendo encarecidamente si trabajas desde un lugar cerrado, como un ático o un balcón, es dedicar un tiempo con un walkie-talkie y averiguar dónde obtendrás los mejores resultados. Coloca la Bazooka Vertical terminada en tu punto de interés favorito. En mi balcón, estaba justo al oeste del centro.
Arriba se ven todas las piezas necesarias para construir una antena vertical Bazooka. El círculo más grande de cable es coaxial RG-8U, que se convertirá en la antena. La bobina interior es mi línea de alimentación, compuesta por 4 longitudes de onda de coaxial RG-8X. En la parte posterior de la imagen se ve el tubo de plástico gris, un trozo de conductor eléctrico que sujetará la antena terminada.
NOTA: EN ESTE PROTOTIPO SE UTILIZÓ PVC GRIS. SE RECOMIENDA ENCARECIDAMENTE USAR PVC BLANCO. ¡EL GRIS TIENE MUCHA MÁS ATENUACIÓN A LA RF QUE EL BLANCO!
El primer paso es decidir cómo se quiere montar la antena. Es importante dejar suficiente espacio entre la parte inferior del blindaje del cable coaxial y la estructura de montaje. Si esta distancia no es de al menos 1/8 de longitud de onda, es muy probable que la ROE se vea afectada al montar la antena.
Si se va a colocar en la parte superior de una torre, puedes simplemente hacer el tubo de plástico de la carcasa tan largo como desees, dejando suficiente espacio para el montaje. Si se va a montar en un balcón, tendrás que hacer algunos ajustes para asegurarte de que la antena encaje entre el balcón y el piso de arriba, dejando algo de espacio libre por encima.
Para el soporte de mi balcón, opté por 160 cm. Montarlo en un tubo de 75 cm sobre una base redonda me deja bastante espacio (ciertamente más del mínimo), pero no hace que la antena sea tan alta que no quepa entre mi balcón y el piso de arriba. De hecho, calculé que la parte inferior de la malla quedaría un par de centímetros por encima del riel superior de acero del balcón, lo cual parece ser un plan viable.
Corte de la antena
Tras decidir las longitudes, corté el tubo y lo ensamblé temporalmente a la base. A continuación, coloqué un conector PL259 en el cable coaxial RG8-U y lo corté para que encajara en el tubo. Obviamente, la antena debe tener la longitud completa del tubo, así que asegúrate de dejar un par de centímetros adicionales al cortar. En este punto, tenía un trozo de RG8U de la longitud adecuada, con un conector instalado, como se puede ver en la imagen. Esta será mi antena.
El siguiente paso fue medir 1/4 de la longitud de onda desde el extremo abierto de la antena para poder cortar el aislamiento exterior y exponer la malla.
Esta distancia se determina mediante la fórmula:
7500 / frecuencia = longitud (en centímetros)
Quería cortar para la banda central, por lo que, en 2 metros, esto es 146.000 MHz.
Sustituyendo en la fórmula:
7500 / 146 = 51.37 cm. (20.22 pulgadas)
Con mucho cuidado de no dañar la malla, hice un corte alrededor del aislamiento exterior del cable coaxial a esta distancia y luego a lo largo. Esto me permitió retirar el aislamiento exterior, dejando la malla expuesta, como se muestra en la imagen de la izquierda.
Ahora viene la parte divertida. Sin desenredarla, tuve que volver a colocar la malla sobre la parte aún aislada del cable coaxial, invirtiéndola en el cable. En otras palabras, la malla subió por dentro del aislamiento exterior y luego bajó por fuera.
Por suerte, esto no es tan difícil. La malla del cable coaxial funciona como unas esposas chinas: al empujarla, su diámetro se expande. Trabajé desde el extremo abierto hacia atrás, aflojándola y expandiéndola un poco. Luego, la sujeté por la parte inferior (donde termina el aislamiento) y la enrollé sobre sí misma. Esto me llevó unos 10 segundos, una vez que descubrí la técnica.
La imagen más grande arriba muestra la antena con la malla doblada hacia atrás. A la derecha hay un primer plano del punto de alimentación (donde el centro y la malla van en direcciones opuestas), que muestra cómo la malla se dobla hacia atrás sobre el aislamiento exterior.
Ahora me topé con un pequeño inconveniente. Al aflojar la malla, como hice yo, se vuelve elástica y es muy difícil mantenerla en su lugar. Finalmente, terminé envolviendo cinta adhesiva alrededor de la parte inferior para sujetarla mientras la recortaba. Luego descubrí que podía recortarla muy fácilmente con unos alicates.
Para el primer corte de la malla, usa la fórmula:
(7500 / frecuencia) X factor de velocidad = longitud (en centímetros)
Es muy importante que conozcas el factor de velocidad del cable coaxial RG-8U que estás usando para la antena. Si tienes el tipo .80, cortar para .66 la dejará demasiado corta. Si tienes el tipo .66, cortar para .80 podría llevarte muchas horas de trabajo recortándolo. Así que, asegúrate primero.
Mi cable coaxial tenía un factor de velocidad de 0,66, así que, al sustituirlo en nuestra fórmula, obtenemos:
(7500/146) X 0,66 = 33,91 cm (13,35 pulgadas)
Esto debería dejar la longitud de la malla muy cerca de la correcta y apenas se necesitará recortarla.
Abajo se ve una imagen de la antena pegada con cinta adhesiva al lateral de su carcasa justo antes de sacarla para sintonizarla. Fíjate en la cinta adhesiva en la parte inferior de la malla para evitar que rebote.
Recortar la sección superior para obtener la mejor ROE es fácil. La longitud final de la sección superior (cable central) variará según el efecto dieléctrico del grueso aislamiento. Así que corté muy lentamente, no más de un centímetro, a menudo solo un par de milímetros a la vez.
Después de cada corte, comprobaba la ROE a 144.000 MHz y 148.000 MHz. Si son iguales, significa que la antena tiene la longitud correcta. Si la baja frecuencia es mejor, la antena es demasiado larga. Si la alta frecuencia es mejor, la antena es demasiado corta. ¡Así sabrás cuándo dejar de cortar!
Recortar el blindaje trenzado es un poco complicado. Cada corte tiene un gran efecto y tiende a afectar la ROE por igual en toda la banda. Si no consigues que la ROE baje de 1,5 a 1, puedes probar un pequeño corte en la malla, de no más de un par de milímetros, y ver qué pasa. Si la ROE mejora, inténtalo de nuevo; si no, detente donde estás.
Ten en cuenta que probablemente no obtendrás una ROE de 1:1 con esta antena. Su impedancia de punto de alimentación está cerca de los 60 ohmios, así que cualquier valor inferior a 1,5:1 es bueno.
Lista para ensamblar.
Experimentando, descubrí que, en realidad, quería la antena un poco corta. Insertarla en su tubo la alargó un poco, probablemente debido al efecto dieléctrico del plástico. Así que, si el primer corte que hagas es demasiado corto, detente y pruébalo en el tubo; probablemente tenga la longitud exacta que necesitas. A la izquierda se muestra una imagen de la antena lista para ensamblar y poner en funcionamiento. Observe que he colocado un tubo termorretráctil sobre la parte de la malla de la antena. Esto es para evitar que se mueva después del ensamblaje; la cinta de vinilo también debería funcionar. Si la malla se mueve dentro de la carcasa, la ROE se verá afectada.
Solo faltaban un par de detalles menores:
La primera tarea fue evitar que la antena se saliera del tubo de plástico que la albergaría. Esto se solucionó fácilmente haciendo un pequeño agujero en el tubo y usando una brida para sujetar la antena.
El último detalle fue impermeabilizarlo, lo cual logré colocando una tapa para la pata de una silla sobre el tubo. Puedes conseguirlas en la mayoría de las ferreterías en paquetes de 4. Las de nailon son muy resistentes y funcionan bien.
Finalmente, una vez que estuvo todo ensamblado, lo coloqué sobre una base de ventilador vieja que tenía por ahí y le añadí un poco de peso para mantenerlo en su sitio. El montaje final, en mi balcón, se muestra abajo.
La antena es casi invisible desde el suelo. Parece el mango de una fregona o un palo de escoba, y no una antena en absoluto.
La ROE es inferior a 1,5 en toda la banda de 2 metros. Durante mis pruebas, midió 1,3 en cada extremo y 1,1 en el centro; no es perfecto, pero es totalmente utilizable.
Algunas modificaciones sugeridas
Desde la publicación original de este artículo, he recibido algunos correos electrónicos con sugerencias para mejorar el diseño. Aquí les dejo un par de las mejores...
USE PVC BLANCO EN LUGAR DE GRIS. MUCHA MENOR ATENUACIÓN DE RF
Use tubo de cobre para la sección inferior.
En lugar de usar la propia malla, se podría usar un trozo de tubo de cobre para hacer la sección inferior. En este caso, corte la malla dejando solo un pequeño trozo que se soldará al tubo de cobre. La longitud es la misma que para la versión con malla, pero el tubo es más estable dimensionalmente. Se recortaría con un cortatubos.
Use varios trozos de cable para reemplazar la sección inferior.
En esta modificación, se reemplaza la sección de blindaje con 3 o 4 tramos de cable de lámpara aislado de calibre 16. Para ello, corte la malla y gírela para formar un trozo corto para soldar. Haga un anillo de cable que rodee el cable coaxial, fije los cables al anillo y suelde a la malla de blindaje. Los cables se fijan a los lados del cable coaxial con tubo termorretráctil. Para ajustar esta nueva sección inferior, corte trozos de los extremos de los cables. Esta modificación tiene la ventaja de que aún puede enrollar la antena, si se usa como antena de emergencia.
Puesta en funcionamiento
Tras consultar con varias personas de mi zona, a una distancia de hasta 48 kilómetros, los informes de señal han sido justos, sin pretensiones. La mayoría de los informes son similares a los que esperaría para un cuarto de onda; todos fueron mucho mejores que los de mi walkie-talkie. El rendimiento es adecuado, así que el proyecto en general es lo que llamaría un éxito.
Los informes de un par de radioaficionados que han instalado bazucas verticales en los tubos de los mástiles son mejores que los de mi balcón. Creo que esto es de esperar, ya que el entorno operativo en mi balcón, rodeado de chapa metálica, dista mucho de ser ideal.
Fabricar una versión de emergencia de esta antena es sencillo. Simplemente no la coloques en el tubo. Puedes enrollarla y guardarla en tu kit de comunicaciones de emergencia. Añade un poco de cable coaxial y un poco de cuerda de nailon en el extremo superior y puedes colgarla de la rama de un árbol o de un tendedero cuando la necesites.
fuente: https://www.hamuniverse.com/ve3vdc2mvertbazooka.html
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