LONGITUD DEL CABLE COAXIAL Y NODOS

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1 LONGITUD DEL CABLE COAXIAL Y NODOS Por: Ramón Miranda, YY5RM ( ) Saludos Colegas. Un tema de discusión y controversias, comúnmente entre Radioaficionados, que en la actualidad se ha erradicado gracias al conocimiento de la teoría, es el de las longitudes físicas a usar en los Cables Coaxiales de nuestros sistemas de Antenas. Existen diversas opiniones y argumentos sustentados sobre bases teóricas, por internet se consigue suficiente información técnica, bien completa sobre el tema, con alto nivel de ingeniería y donde se demuestra la no dependencia de la longitud a usar el Cables Coaxiales. Sin embargo cuando instalamos estaciones de radio, nos conseguimos con situaciones aparentemente fuera de lógica ( Más notorias en HF de corta Longitud de Onda ), también indicadas en la teoría y fácil de analizar, no tomadas en cuenta por muchos expertos, pero que nos hacen dependiente de la longitud en la Línea, no la notamos y en muchos casos no la reconocemos. Debido a que no todos los lectores son conocedores del tema, trataré de explicar lo más sencillo y resumido posible, sobre lo que considero que no es tomado en cuenta, así como las ventajas que implica el uso de Nodos, solo para Impedancias de 50 ohmios y con velocidad de propagación en 0,66. ( La mayoría de estudios y artículos sobre Líneas de Transmisión, se realizan considerando solo los sistemas ideales y terminología confusa para principiantes. En oportunidades usaré un lenguaje familiarmente comprensible, con sus debidas aclaratorias al inicio o final del artículo ). Espero sea de utilidad y sirva de herramienta inicial para la optimización de nuestras estaciones de Radio.

2 Algo de teoría ( Resumido. Observe lo que no se toma en cuenta ) 1ra. Un Cable Coaxial es de 50 ohmios, si al conectarle una carga puramente resistiva de 50 ohmios, en uno de sus extremos, también veremos 50 ohmios puros en el extremo opuesto, independiente de su longitud física y de la Frecuencia usada. En instalaciones de Radio, esto solo aplica para el estricto caso donde la Impedancia de Antena sea 50 ohmios, sin componentes reactivos y con ROE perfecta ( Solo aplica para 1.0 ROE ). 2da. Si la Impedancia de la carga ( Para este caso es la Antena ) no es igual a la del Cable Coaxial, en el extremo opuesto de éste, veremos la Impedancia de la carga, más la que determine la Línea en ese punto. El Voltaje de RF y la Corriente variaran con Amplitudes ( Proporcional a la desadaptación ) distintas en cada punto de la Línea y que se repiten a cada 1/2 Longitud de Onda a lo largo de ésta. Esto aplica para cualquier instalación donde exista Relación de Ondas Estacionarias ( ROE ), por muy ligera que ésta sea ( Para 1.1 ROE la Impedancia de Antena puede aproximar a 45.4 ó 55 ohmios, con 1.5 ROE = 33.3 ó 75 ohmios y para 2.5 ROE = 20 ó 125 ohmios ). 3ra. Al igual que las Antenas, las Líneas de Transmisión tienen Longitudes Resonantes ( Uso de Nodos ). Una Línea también se hace resonante cuando es de longitud aleatoria, pero con ROE perfecta ( 1.0 ). 4ta. Una Línea es de Impedancia Transparente, solo cuando no hay pérdidas y cuando su longitud es múltiplo de 1/2 Longitud de Onda ( Una Línea Resonante, o terminada en Nodo no transforma Impedancia ). 5ta. La Longitud Eléctrica del Cable Coaxial está determinada por el número de Longitudes de Ondas que caben en él. Es decir, un tramo de cable de 53 metros de largo, es solo 1 Longitud de Onda para Banda de 80 Metros ( Cable corto ), el mismo tramo de cable en Banda de 10 Metros, serían 7 Longitudes de Ondas ( Cable medianamente largo ), para Banda de 2 Metros serían 39 Longitudes de Ondas ( Cable muy largo ). 6ta. Una Línea Coaxial de longitud infinita, aunque no tenga carga conectada, desde el extremo del transmisor se verá su Impedancia Característica ( Esto explica porque en VHF con Líneas muy largas y UHF en adelante, debido a la gran pérdida por atenuación que ofrece la longitud física del Cable Coaxial, indiferentemente del desequilibrio existente entre Línea-Carga, siempre predominará la Impedancia Característica del Cable Coaxial y desde el extremo del transmisor observamos un buen equilibrio ). 7ma. La Impedancia y Resonancia pueden cambiar al variar la longitud física del Cable Coaxial, pero la ROE debería ser constante a lo largo de la Línea y solo cambiaría si existen pérdidas ( Aclarado en la estrofa 6ta y 8va. ), el cable no garantiza Impedancia, está mal construido, irradiando ( La mayoría de Antenas Verticales, o cualquier otra que genere irradiación en la Línea, resulta casi imposible adaptar la Carta de Smitch para analizar ) y transportando Corrientes de modo común. 8va. No siempre la Frecuencia de Resonancia de la Antena, es la misma Frecuencia con mínima ROE, vista desde el extremo del transmisor. Esto quiere decir, que si conectamos la Antena directamente al transmisor o a una línea terminada en Nodo y logramos ajustar con baja ROE ( Ejemplo: 1.06 ), al conectarle un Cable Coaxial de longitud aleatoria, el punto de mínima ROE quedará desplazado a otra frecuencia y habrá que reajustar la Antena, o recortar el Cable Coaxial hasta lograr volver la mínima ROE ( 2da. prueba de Compruebe experimentando, al final del artículo ) en la Frecuencia original. 9na. Las magnitudes de los valores tomados por la Reactancia Capacitiva ( XC ) y Reactancia Inductiva ( XL ) dependen de la Frecuencia de trabajo, donde la XC varía inversamente proporcional a dicha Frecuencia,

3 mientras que la XL varía proporcionalmente ( Coloquialmente, al variar la Frecuencia, una sube reactancia, mientras que la otra baja ). Cuando el circuito es resonante, estos valores se cancelan debido a que sus magnitudes toman iguales valores, pero desfasados a 180 grados. En la Frecuencia de Resonancia de la Antena, los valores XC y XL se cancelan y su Impedancia quedará puramente resistiva ( Típicamente 50 ohmios ), la relación entre la Tensión RF y Corriente determinan esta Impedancia de Radiación. Longitud del Cable Coaxial Las Ondas Electromagnéticas, en el espacio libremente viajan a la Velocidad de la Luz, pero dicha Velocidad puede variar dependiendo del medio en que se propague. La RF que se transporta por la Línea de Transmisión, tiene una Velocidad de Propagación un poco más lenta ( 60% a 95% menos ). Para cualquier Impedancia de Cable Coaxial, la Longitud Resonante, se calcula usando múltiplos de la 1/2 Longitud de Onda, multiplicado por la Velocidad de Propagación del tipo de cable que se use ( Longitud equivalente al Nodo ) Ejemplo: Para el Cable Coaxial RG58 tradicionalmente usado, la Velocidad de Propagación es 66% ( Por internet o bibliografías puedes conseguir tablas donde especifican Velocidades de Propagación de todos los tipos de Líneas Coaxiales, así como estudios recientes que confirman la verdadera Velocidad de la Luz ), es decir que para la Banda de 40 Metros, usando 7,1 MHz como Frecuencia central del rango, sería: 150 dividido entre 7,1 y multiplicado por 0,66, el resultado = 13,94 metros ( Las medidas posibles a usar: metros, mts, mts, etc. ). Para el caso de Antenas Dipolos Dualband o Multibandas, sugiero usar medidas que sean mínimo común múltiplo de las Frecuencias, ejemplo: Para una Dipolo Multibanda ( 10, 15, 20, 40 y 80 Metros ), con Cable Coaxial RG58/U, metros sería la medida mínimo común múltiplo a usar ( metros, metros, etc. ). Porque el uso de Nodos? Nosotros, los Radioaficionados, aplicamos diferentes técnicas para instalar sistemas de Antenas sin depender de la Longitud Resonante en el Cable Coaxial y por ende transmitir fuera del Nodo. En HF por lo general usamos Cables Coaxiales de 50 ohmios, a cualquier medida, de pocas Longitudes de Ondas, con Antenas Dipolos Horizontales o en V Invertida y corregimos las desadaptaciones, ajustando parámetros, recortando o alargando los extremos en la Antena, hasta optimizar con mínima ROE que es lo que realmente se requiere, sin darle prioridad a las debidas Longitudes Resonantes en el Cable Coaxial ( En oportunidades imposibles de lograr en MF 160 Metros y HF 80 Metros ) y de la misma Antena, en la práctica siempre ha sido así y pocos Colegas le damos importancia. En Frecuencias más altas, con menores Longitudes de Ondas ( Ejemplo: Antenas comerciales de longitudes fijas, para de Banda 11 Metros ) generalmente usamos Antenas verticales, montadas a una altura de varias Longitudes de Ondas sobre el suelo y con líneas que si presentan pérdidas por longitud física significativamente apreciable, después que se ha realizado dicho montaje, resulta casi imposible corregirla en Impedancia, ajustarle el adaptador ( En caso de tenerlo ) o recortarle y alargarle longitudes para optimizarlas, por esta razón muchos de nosotros nos conformamos con la desadaptación que nos quede, solucionamos acoplando con equipos sintonizadores, ajustamos el circuito Pi en la salida del Transmisor, y otros Colegas que aún conociendo la teoría, sin aparente explicación lógica, logran un buen acople entre el Transmisor y la Línea, ( Matchar ) recortando el Coaxial y no en la Antena.

4 AMPLITUD En la práctica, nuestros sistemas de Antenas, por diversos factores ( Por ejemplo: Uso de Antenas Multibandas y Monobandas por armónicos. Problemas de espacio, altura y objetos próximos a la Antena. Transmitir en todo un Ancho de Banda. Antenas Moviles próximas a la carrocería u otros vehículos. Transmitir con ROE y sin Antenatuner, etc. ), inevitablemente tendremos el típico desequilibrio ( > < de 1.0 ROE ), que no logramos suprimir y que consideramos como normal, componentes que no garantizan especificaciones, pérdidas por longitud física del Coaxial, Impedancias con componentes reactivos y otras situaciones desfavorables ( Por muy ligeras que sean ). Un tramo de Cable Coaxial con longitud terminada en Nodo es transparente a la mayoría de estas situaciones, debido a que con cualquier desadaptación Línea-Carga en el extremo de la carga ( Antena ), dichas Amplitudes son similares a la de salida del Transmisor, permitiendo que los instrumentos colocados allí nos indiquen lo que realmente está sucediendo en la Antena ( En especial al realizar ajustes ), si se varían parámetros en dicha Antena, las lecturas de estos valores continúan siendo garantizados a cada 1/2 Longitud de Onda ( Nodos ), a lo largo de la Línea de Transmisión. Si en un extremo de la Línea cortocircuitamos, abrimos el circuito o conectamos cualquier carga con Impedancia diferente a la Línea ( Desadaptada ), en el extremo opuesto de ésta, solo se apreciará su valor real, si terminamos en Nodos, de lo contrario lo que se verá, será la Impedancia de la carga ( Antena ) más la que determine la Línea a dicha longitud física. Otra ventaja es que nuestro tramo de Cable quedará sintonizado específicamente para Frecuencias de Bandas para Radioaficionados ( Futuramente nos permitirá usarlo como herramienta para ajustar y analizar Antenas de Frecuencias para Radioaficionados. Ejemplo: Una longitud calculada para Banda de 80 Metros, también quedará sintonizada para Bandas 40, 20, 15, 10 Metros y otros, es decir, la Línea también permitirá menor desequilibrio al usarla en Frecuencias Armónicas ). En las fotografías siguientes muestro un ejemplo de cable RG8/U ( De mi antena HF ), calculado para transmitir en Banda de 40 Metros ( 7.1 MHz ), cortocircuitado en el extremo que conecta a la antena ( Igualmente sucederá con carga diferente de 50 ohmios ). Observe que solo hay Resonancia ( Donde X=0 ohmios, o aproximado ) en las Frecuencias Armónicas. En Banda de 80 Metros ( 3.8 MHz ) no hay Resonancia ( X=219 ohmios ): Una Antena HF, correctamente ajustada con Línea terminada en Nodo, futuramente nos garantiza funcionamiento al conectarle Cables Coaxiales de longitudes aleatorias ( Siempre y cuando dicha Antena se instale bajo condiciones similares, en especial la altura ). NODOS EN UNA LÍNEA COAXIAL DE 2 LONGITUDES DE ONDAS ( 4 NODOS ) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 NODOS

5 AMPLITUDES, DESDE CERO A INFINITO ( VOLTIOS ). La gráfica anterior, representa la distribución de Voltajes ( Azul ) y Corrientes ( Rojo ) a lo largo de una Línea Coaxial de 2 Longitudes de Ondas, equivalentes a 4 Nodos, donde las Amplitudes dependerán de la desadaptación existente en el momento del ajuste, observe que las magnitudes de dichas Amplitudes ( Eje Y = Voltaje y Corriente ) son similares a la del Generador ( Transmisor, conectado en el extremo 0 ) solo a cada 1/2 Longitud de Onda ( Eje x, con Nodos 1, 2, 3, 4, etc. ), que es donde se debería conectar la Antena, para facilitar y garantizar ( Línea transparente, no transforma Impedancias ) el ajuste real de dicha Antena. La relación entre el Voltaje de RF y la Corriente, determinan la Impedancia en cualquier punto de la Línea de Transmisión, en la gráfica siguiente se representa solo la distribución del Voltaje ( 10 representa el infinito ) en una Onda completa de longitud ( Eje X = 360 grados. Eje Y = Amplitud del Voltaje RF ), equivalente a dos Nodos. En el extremo cero grados, se coloca una carga resistiva, que puede variar su valor desde 0 ( Cero ) a 50 Ohmios. El color naranja muestra Amplitudes constantes del Voltaje RF a lo largo de toda la Línea de Transmisión ( Línea adaptada = 1.0 ROE ), en la medida que incrementamos la desadaptación, hasta llegar al valor de carga en cero Ohmios ( Cortocircuito ), se reduce el Voltaje en la carga, hasta llegar a cero Voltio ( Color azul ). La relación existente entre las Amplitudes máximas y mínimas, determinan la Relación de Ondas Estacionarias ( ROE ). Si la carga es un cortocircuito, observe que en 90 grados el color azul toma una Amplitud de Voltaje que tiende a infinito, mientras que en 180 y 360 grados las Amplitudes de los Voltajes se repiten y son las mismas que en la carga. Este efecto será igual para la Corriente, pero desfasado a 90 grados, como se indica en la gráfica anterior EJEMPLO DE DISTRIBUCIÓN DEL VOLTAJE RF, EN UNA LÍNEA DE DOS NODOS, CON DIFERENTES DESADAPTACIONES ÁNGULO DE LA ONDA: 90º = 1/4 DE ONDA, 180º = 1/2 ONDA, 270º = 3/4 DE ONDA Y 360º = ONDA COMPLETA. Un ejemplo semi-abstracto ( Aclarado al final ), pero típico en HF de corta Longitud de Onda, sería: Un Radio de 100 Vatios, para operar con carga de 50 ohmios, entregaría a la Línea Coaxial de 50 ohmios, 70.7 Voltios, con una Corriente de 1.4 Amperios, pero si en el otro extremo de la Línea conectamos una Antena Monobanda con Impedancia de 60 ohmios, la desadaptación de Impedancias Línea-Carga será: 60 dividido entre 50 = 1.2 ROE. Una Antena ó cualquier carga de 60 ohmios, con los mismos 100 Vatios, requiere Voltios y una Corriente de 1.29 Amperios. Debido a que en presencia de ROE, las Amplitudes de los Voltajes y las Corrientes no son constantes a lo largo de la Línea y sabiendo que la relación entre estas magnitudes determinaran la Impedancia en cualquier punto de dicha Línea, entonces si matchamos recortando la longitud física en el Cable Coaxial, podemos conseguir el punto exacto donde la Impedancia sea la que mejor se adapte a la salida del Transmisor. Esta es la explicación lógica de lo que muchos Colegas en CB 11 Metros, le llaman Matchar en el Cable Coaxial. Recordar que existen otras situaciones que pueden alterar la ROE constante a lo largo de la Línea, Frecuencia de Resonancia y de

6 R.O.E. mínima ROE, al variar la longitud física de la Línea ( Aclarado al principio y al final del artículo ). Esta situación sería imposible para el caso de una Línea trabajando en Modo Plano ( Color naranja de la gráfica anterior ), donde indiferentemente de la longitud física, la Línea también se hace Resonante, hay un perfecto equilibrio ( 1.0 ROE ), con acoples de Impedancias iguales en ambos extremos de la Línea, sin pérdidas, con Amplitudes de los Voltajes y Corrientes constantes a lo largo de dicha Línea, esta es la razón principal, por la que muchos Colegas Radioaficionados conocedores de la teoría, toman como un Mito el procedimiento antes descrito, que es típico y usado en CB 11 Metros. En la grafica siguiente muestro un ejemplo de éste procedimiento empleado por Colegas en CB 11 Metros, donde se recorta una Línea Coaxial, conectada en una antena CB 11 Metros para vehículos ( Correctamente ajustada y con Línea terminada en Nodo ), con un Ancho de Banda muy reducido y donde se requiere desplazar la respuesta hacia los canales altos ( Canal 60 ), pero manteniendo la longitud física de la antena ( Para no desfavorecer la Intensidad de Campo ). Observe que inicialmente ( Color naranja ) en la Frecuencia MHz la ROE casi llega a 2.0, en el primer recorte ( Color violeta ) de la Línea, la ROE baja a 1.6 y en el segundo recorte ( Color azul claro ) baja hasta 1.3 ROE. A pesar que en MHz solo se observa como baja la ROE, lo que sucede realmente es que se desplaza la Frecuencia de Resonancia y de mínima ROE, vistas desde el extremo del transmisor. 2 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 ROE EN ANTENA CB11 METROS, RECORTANDO LINEA COAXIAL 26,7 26,8 26, ,1 27,2 27,3 27,4 27,5 27,6 27,7 27,8 27,9 FRECUENCIA Teóricamente sabemos que cuando hay desadaptaciones, la Impedancia que se ve desde el extremo del Transmisor, es la de la Carga ( Antena ) más la que determine la Línea en longitud y a la Frecuencia en la cual es medida, analizando esto y si conoce la Carta de Smith, también le explicaría de forma sencilla, la razón de los cortes ( Matchar en el Cable Coaxial ) que realizan dichos Colegas en Banda de 11 Metros para optimizar sus instalaciones. Otro de los motivos por la cual muchos Radioaficionados consideran esta situación como un Mito, es que resulta poco apreciable y antieconómico el corte de longitud del Cable Coaxial, en Bandas con grandes Longitudes de Ondas, donde en oportunidades no contamos con la distancia necesaria que nos determine por lo menos un Nodo y donde los recortes de 10 ó 20 centímetros serían eléctricamente tan pequeños, que no observaríamos cambios significativos, sino que habría que realizar recortes de 1 y hasta de 2 metros por cada tramo ( Generalmente RG8/U, RG213 o equivalente ), razones por las cuales para Bandas HF hasta 40 Metros, garantizar y facilitar el ajuste de nuestros sistemas de Antenas en condiciones normales, convendría mejor respetar el uso de Nodos en Cables Coaxiales. Para el caso de HF 80 Metros

7 ó MF 160 Metros y situaciones de condiciones extremas en espacio, baja altura o cualquier otra que afecte la Impedancia ideal, aportar un poco más de dinero y adquirir equipos o instalar dispositivos que resuelvan problemas de acoples Transmisión-Línea ( Transmatch ). Entre otros motivos a considerar como Mito es, para los Colegas que solo instalan Antenas VHF y UHF en adelante, debido a su pequeña Longitud de Onda, generalmente las Líneas son eléctricamente largas, habrán mayores pérdidas a causa de su longitud física, la ROE no será constante a lo largo de dicha línea y su pérdida es despreciable, por lo tanto con el uso de instrumentos comunes ( Roímetros ) conectados en el extremo del transmisor, no aprecian lo que realmente sucede, ni el verdadero desequilibrio existente en el extremo de la Carga ( Además predominará la Impedancia Característica del Cable ), por lo tanto observarán un buen o excelente equilibrio ( Aparente modo plano ) y el uso de Nodos o acoples de Impedancias Transmisor-Línea no les representan mayores problemas. Como indique al principio del artículo, al igual que las antenas, los Cables Coaxiales también tienen Longitudes Resonantes y si esto se respeta, habrá menor posibilidad de afectar y reducir el Ancho de Banda de la antena, visto desde el extremo del transmisor. De no respetar el uso de Nodos No hay que preocuparse, igualmente podemos lograr mínima ROE y si no hay pérdidas, esta debería ser constante a lo largo de la Línea, indiferentemente de la Frecuencia y su longitud física. El sistema funcionará bien y podrá optimizarse, solo se debe estar conciente que siempre que exista ROE, el Cable Coaxial transformará la impedancia y Frecuencia de Resonancia del sistema, obligándonos a la posibilidad de optimizar con parámetros alterados ( En especial las longitudes físicas y desplazamiento de la Frecuencia de mínima ROE de la antena, vistas desde el extremo del transmisor. Lea y analice la Nota en página # 21 del Analizador de Antenas MFJ259, modo de Resonancia ). Si logra buen equilibrio con mínima ROE ( Desde 1.1, hasta 1.5 ), aunque la Antena esté fuera de su Frecuencia de Resonancia original, la acción transformadora del Cable coaxial hará que el sistema funcione bien y con pocos riesgos de daños en la etapa final del radio. De lograr 1.0 ROE Real, la Línea también se hará Resonante y no será afectada por los problemas explicados en el presente artículo. Una Antena con parámetros alterados no necesariamente emite mal, uno de los problemas sería para el caso en que los ajustes generen acortamiento significativo en su longitud física ( Generalmente apreciable en Antenas de longitud reducida ), posiblemente afecte negativamente su Diagrama de Radiación ( Diferencias desproporcionales entre la medición de ROE e Intensidad de Campo, alrededor de la Antena ). También habrá mayor posibilidad de disminución en el Ancho de Banda y desadaptación al cambiar de Bandas, entre otros detalles cuya importancia resultan de poca relevancia para muchos Colegas Instaladores de Antenas. Compruebe experimentando 1ra Prueba: Si empleamos una carga resistiva ( Carga Fantasma sin componentes reactivos ) de igual Impedancia a la del Cable Coaxial, simplemente con uso del medidor ROE, se comprueba que es real la

8 teoría y que con cualquier longitud física de la Línea, dicha ROE será la mínima y semiconstante, por consiguiente son 100% confiables todas las informaciones publicadas en artículos sobre el tema. Compruebe las situaciones no tomadas en cuenta: 2da Prueba: Si en su estación cuenta con una Antena VHF 2 Metros, con menos de 14 Longitudes de Ondas en Cable Coaxial ( RG58/U o similar, con 20 a 21 metros de largo ), con ligera indicación de ROE ( Medido en la salida del radio ) y desea desplazar la Frecuencia de Resonancia o con mínima ROE ( Ejemplo: Con MHz en el centro de su Ancho de Banda y desea desplazarlo a MHz ): 2.a Marque 1/2 Longitud de Onda, en el Cable Coaxial ( 67 centímetros, allí se repiten las mediciones ). 2.b Realice cortes en el Cable Coaxial, de 10 centímetros C/U y verifique midiendo la mínima ROE en todo el Ancho de Banda, hasta obtenerla en la Frecuencia la deseada. El experimento anterior lo apliqué al mudar se sitio una Antena Yagi, con aproximadamente 22 metros de longitud en Cable Coaxial, teóricamente calculada para una Frecuencia de MHz ( ), la cual inicialmente estuvo montada en la punta superior de un mástil, ajustada con un cable patrón ( Cable de 4.04 metros de largo, que uso como herramienta en ajustes de Antenas VHF 2 Mts. ) determinando 1.02 ROE en MHz y que luego se trasladó, quedando con una torre detrás del elemento Reflector, alterando sus parámetros ( Solo debió haber modificado la relación Pecho-Espalda, pero la ROE subió a 1.08 y en MHz, visto desde el extremo del transmisor ). Bajo estas circunstancias, hay que decidir entre volver a subir varias veces en la torre para reajustar la Antena, o desde la seguridad y comodidad del cuarto de radios matchar en el Cable Coaxial. Resultados: 1er corte = 1.08 ROE en MHz, 2do corte = 1.08 ROE en MHz, 3er corte = 1.07 ROE en MHz, 4to y último corte = 1.07 ROE en MHz. Ahora la línea de mi Antena es 40 centímetros menor en longitud. Este procedimiento aplica para cualquier Banda y mientras mayor sea la ROE y a mayor Frecuencia, menor cantidad de Cable Coaxial debe recortarse para desplazar la Frecuencia de mínima ROE ( Vista desde el extremo del transmisor ). En las fotografías siguientes demuestro solo un corte de 15 centímetros, con 1.3 ROE en la Frecuencia de Resonancia MHz. Observe como se conserva la misma ROE, pero desplazada la Frecuencia de Resonancia hasta MHz. Si continúo recortando puedo llevarla hasta 27.2 MHz: 3da Prueba: Si en su estación cuenta con una Antena de parámetros standard, en longitud, altura, Impedancia similar al Cable Coaxial ( 50 Ohm ), preferiblemente de HF en Bandas 10 u 11 Metros, con menos de 6 Longitudes de Ondas en Cable Coaxial ( 44 metros ), etc., en la Frecuencia de Resonancia

9 debería tener una Impedancia puramente resistiva ( Con pequeños residuos reactivos ), una ROE aceptable ( Incluyendo lecturas aproximadas al 1.0 ) y probablemente algo de irradiación en la Línea. Si le agregamos un tramo equivalente a una Longitud de Onda en el Cable Coaxial ( Aproximadamente 7.2 metros para Bandas 10 u 11 Metros, puede ser 3.1 metros en caso de estación móvil ) y le recortamos pequeños tramos menores a 0.1 Lanbda ( Pueden ser de 10 a 15 centímetros C/U ), en cada medición probablemente se noten cambios en la Frecuencia de Resonancia ( Comprobado en fotografías, al final de la 2da prueba ), Ancho de Banda, Impedancias y sin causa aparente también en la ROE ( Aclarado en la gráfica anterior: ROE EN ANTENA CB11 METROS, RECORTANDO LÍNEA COAXIAL ). Si le funciona la prueba anterior, para cualquier corte que realice en la Línea, puede volver a lograr mínima ROE en la Frecuencia original, modificando parámetros en la Antena ( Preferiblemente coloque el medidor de Intensidad de Campo cercano a la Antena, para observar las diferencias ). De resultarle positivo no se preocupe, ni intente corregir, puede aprovechar la situación para usar su Antena CB 11 Metros ( O similar ), con respuestas aceptables en Frecuencias vecinas, con solo adicionar tramos de Cables Coaxiales ( En serie a la Línea ). Adaptadores Stub: También pueden lograr desplazamientos significativos, pero bajo otros principios teóricos de acoplamiento ( Admitancias ), en este caso entre la Línea y el Transmisor, con resultados garantizados. Se pueden construir con Cables Coaxiales y conectados en paralelo a la Línea ( Adicionar una Tee en el conector de Antena del radio y allí conectar un tramo de cable de 1/4 de Onda, cortocircuitado en la punta y matchar recortando su longitud ), preferiblemente a una distancia especifica del extremo de ésta ( No necesario ). Artículo: Cuidados al usar Adaptador Stub: La medición de RF en el cuarto de radios, a causa de irradiación en el Cable Coaxial ( Suprimible, pero no en totalidad, con Choques RF ), resulta más crítico al incorporar equipos o dispositivos en la Línea, cercano al Transmisor, en el mismo cuarto de radios, razón por la que sugiero la puesta a tierra en los equipos, en caso de optar por el uso de Stubs o cualquier Adaptador que acople Impedancias entre la Línea y el Transmisor ( También sugiero colocar el borde del Stub, lo más distanciado posible del cuarto de radios ). En las fotografías siguientes se índica un ejemplo y la forma de medirlo: Usando una Antena vertical Antron99, ajustada para Banda de 10 Metros, incorporando un Stub para transmitir en Banda de 15 Metros, con 30 Vatios de Potencia, en AM, utilizando un medidor de Intensidad

10 de Campo sobre el radio o en la Línea ( Se usó un Vatímetro-Roímetro-FRS común ): En la fotografía izquierda, la señal RF en la Frecuencia de Resonancia original ( MHz ). Fotografía central, señal RF en Frecuencia vecina ( Canal 9 CB 11 Metros, MHz ) y con más de 1.2 ROE. Fotografía derecha, con Stub y 1.05 ROE en Banda de 15 Metros ( MHz ), antes del aterramiento y con el Stub totalmente dentro del Cuarto de Radios. Que Longitud de Cable Coaxial debería usar? Es de libre escoger entre depender o no, de la Longitud Resonante en el Cable Coaxial. Particularmente recomiendo en HF, con pequeñas Longitudes de Ondas ( Ejemplos: Antenas comerciales, de longitud fija, para Bandas 10, 11 y 15 Metros ), usar Antenas cortadas a la medida teórica, Cables Coaxiales con medidas ligeramente más largas de las que se aproximen a uno de sus Nodos. Luego que se realice el montaje, cortar un fragmento de Cable Coaxial y si varían satisfactoriamente las lecturas en los instrumentos, continuar matchando en el Cable Coaxial, hasta conseguir mínima ROE en la Frecuencia central del rango. Al culminar, verifique también que haya mejorado el Ancho de Banda. Para el resto de las Bandas HF ( No siempre posible en 80 y 160 Metros ), recomiendo usar Cables Coaxiales cortados a medidas teóricas ( Medida Resonante calculada, o si es posible use el Analizador ) y en caso de Antenas Caseras ( Dipolos ), cortarlas un poco más largas a las medidas teóricas y en el momento del montaje matchar en dicha Antena, variando sus longitudes físicas y ajustando parámetros hasta conseguir mínima ROE en la Frecuencia deseada, o central del rango. En caso de Antenas HF móviles para vehículos, por la incorporación de bobinas y ajustes de longitud, no sugiero medida específica en el Cable Coaxial, pero dependiendo de la Longitud de Onda ( En especial CB 11 Metros ), también se puede probar en el cable y dará resultado ( Resultaría mejor que recortar la longitud física de la Antena, igualmente puede comprobarlo midiendo la Intensidad de Campo ). Para VHF y UHF, antes de realizar el montaje, sugiero ajustar la Antena, empleando un Cable Patrón ( Línea eléctricamente corta y aproximadamente terminada en Nodo. Para VHF 6 Metros sugiero 7.61 metros de largo, en VHF 2 Metros sugiero 4.04 metros, para VHF 1.25 Metros = 4.44 metros, en UHF 67 cm = 3.02 metros. Estos valores dependen del tipo de Cable Coaxial y si eventualmente instala Antenas, de ser posible compruébelos con Analizador. Procedimiento indicado en manual del MFJ259, Testeo y sintonizado de Adaptadores y líneas de Transmisión, desde 1.8 hasta 170 MHz ). Al culminar los ajustes es conveniente conectar el Cable definitivo y volver a chequear mediciones. Para cualquiera de los procedimientos anteriores, sugiero comenzar a matchar, en la Frecuencia más baja del rango y de ser posible complementar con la mayor indicación en Intensidad de Campo, alrededor de la Antena. Si la Antena es ajustable y se cuenta con Instrumento Analizador, previamente antes de la instalación sugiero verificar la transparencia de la Línea Coaxial ( Posibilidad que tiene la Línea para transformar Impedancias ), cortocircuitándola en el extremo que conecta a la antena, el otro extremo de dicha Línea directo al Analizador y luego comprobar Resonancia de la Línea, en la Frecuencia deseada: Debería indicar mínima Impedancia Resistiva ( Aproximado a cero ohmios, dependiendo de la calidad del Cable y de

11 pérdida por atenuación a causa de su longitud física ) y Reactiva ( X= 0 ó similar ), de no ser así, recomiendo matchar recortando la longitud del mismo Cable Coaxial ( Procedimiento antes descrito ), hasta obtener Resonancia ( Recuerde que también indicará Resonancia en las Frecuencias Armónicas ). Este procedimiento no siempre es posible en Bandas HF donde la longitud de la Línea no determine por lo menos un Nodo. A continuación un ejemplo, con Resonancia en 7.1 MHz y su Ancho de Banda desde MHz hasta MHz ( Donde ligeramente comienza a perder Resonancia ). Luego del procedimiento anterior, en instalaciones de Antenas de construcción casera, el uso del Analizador nos ayuda a conseguir la Longitud Resonante en la Antena, independientemente de la desadaptación de Impedancias ( En caso de Antenas Dipolos, en el artículo Balun, Centro de Antena y Dipolos indico una técnica para modificar la relación de impedancias en Baluns ). Aclaratorias Cito dos frases :, si conectamos la Antena en cualquier punto de la Línea y en el ejemplo semiabstracto, pero típico, : Para el debido entendimiento me refiero a la Impedancia puramente resistiva, en realidad para cualquier longitud, esta será la de la carga, más la que determine la Línea en ese punto y esta puede ser 50 ohmios. En teoría, aunque la Impedancia Compleja sea 50 ohmios, nunca determinará una ROE perfecta debido a la presencia de los dos componentes, resistiva y reactiva ( Esta segunda casi no absorbe potencia del Transmisor ). La razón de los experimentos y pruebas, es que el lector compruebe algunas realidades casi inevitables y que comúnmente afectan nuestras instalaciones de Antenas ( Especialmente apreciables en VHF y HF de corta Longitud de Onda ). En las pruebas, si cambia la ROE, podrá darse cuenta que algo anda mal, o su Línea tiene pérdidas ( Incluyendo desadaptaciones con ROE diferentes de 1.0 ), el Cable Coaxial no garantiza Impedancia, mecánicamente está mal construido o irradiando. Matchar recortando la longitud física del Cable Coaxial no siempre es lo mejor, pero en la mayoría de casos es preferible que volver a desmontar la Antena para solucionar, además como se puede apreciar en el presente artículo, los resultados son satisfactorios. Debido a que el tema es extenso, sugiero complementar información sobre otros tipos de pérdidas, en Cables Coaxiales. Para Culminar Todo lo anterior le indicará si es necesario ajustar nuestras Antenas, sin darle prioridad al uso de Nodos para garantizar la optimización. Que aunque exista ROE, si realmente importa una buena adaptación de

12 Impedancias entre el Transmisor y la Línea ( Matchar en el extremo del Transmisor ) así como las situaciones no tomadas en cuenta y que nos afectan en torno a la longitud física del Cable Coaxial. En qrz.com ( YY5RM en el buscador ) eventualmente actualizo los artículos que he publicado, en caso que desee aportar alguna información para adicionar al presente artículo ( No siempre elimino el enlace del anterior ), favor ponerse en contacto vía correo electrónico: Si desea, en la WEB he publicado la construcción de un sencillo adaptador Línea-Transmisor ( Con sus respectivos inconvenientes, ventajas, ilustraciones y mediciones ) que permite usar cualquier Antena HF de Bandas 10 hasta 20 Metros, en Frecuencias vecinas a su Ancho de Banda original, con solo agregar o combinar tramos de diferentes longitudes de Cables Coaxiales ( Tres bucles ), seleccionables por medio de tres interruptores de seis pines C/U, el mismo lo construí solo con el propósito que usted mismo demuestre algunas de las situaciones que suelen presentarse al variar la Longitud física del Cable Coaxial o al adicionar pérdidas en el sistema. Recientemente lo modifique para simplificar el Adaptador, con solo un bucle o tramo de Cable Coaxial en serie, e incorporarle un Adaptador Stub ( En paralelo ), más un selector para dos antenas ( Tanto el Bucle serie, como el Adaptador Stub, deben matcharse en la Frecuencia deseada ). A continuación el dibujo del circuito: Un enlace con información sobre Líneas de transmisión, publicado por un Colega experto en la construcción de Antenas HF ( YV5 APF ): Otro Enlace, con suficiente información de interés para Radioaficionados: Hasta la próxima. 73 S. QRV. Ramón Miranda

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