¿Cuantos de ustedes han escuchado por radio lo siguiente?
No puedo accesar al repetidor X desde aquí, y tengo la potencia alta de mi móvil…
Bueno, muchas veces la potencia de transmisión es la respuesta obvia para solucionar la situación, pero en la mayoría de las ocasiones el problema real es la instalación de nuestras antenas.
Muchos radioaficionados solo consideran la estética y la conveniencia para instalar antenas, pero como ya hemos visto en varios artículos anteriores, para tener unas buena instalación de radio *(fija, portable o móvil) realmente debemos enfocarnos PRIMERO en nuestros sistemas de radiación y después en todo lo demás…
Analicemos algunos aspectos con respecto a la ubicación de las antenas…
1) Techo al centro
2) Techo a un lado o en una esquina
3) Ventana trasera abajo al centro o arriba del cristal
4) Cajuela al centro
5) Cajuela al lado o en una esquina
Y como podrán observar en la siguiente gráfica cada una de estas ubicaciones nos proporciona diferentes patrones de radiación o lóbulos (concepto de ganancia o pérdida).
Figura 1. Patrones de radiación usando una antena de ¼ de onda para VHF
Los lóbulos resultantes son muy similares si usamos una antena de ganancia o una doble o triple banda para VHF/UHF, y podemos también observar que una antena al centro del techo proporciona el mejor patrón, seguido por la cajuela. Veremos detalles más adelante…
Para evaluar antenas de VHF/UHF solo debemos tomar en cuenta los patrones de radiación horizontal en la mayoría de los casos, pues aunque existen variaciones en los patrones verticales existen solo pequeñas diferencias aunque veremos algunos casos especiales más adelante.
La siguiente imagen muestra los resultados de una antena de ¼ de onda instalada al centro del techo (color rojo) comparada contra un plano de tierra perfecto (color negro), y podemos apreciar la diferencia en la perdida de radiación de ángulo bajo.
También existen otras consideraciones en la instalación, como utilizar diferentes tipos de montajes (haciendo perforaciones, usando bases de imán o enganches con tornillos o presas) y obviamente aparte de la conexión física a tierra/chasis, también afectan el comportamiento de los patrones de radiación.
A continuación se aprecian otros tipos de montaje usando variantes de posición y soporte con las perdidas asociadas a cada uno, considerando como antena de referencia nuestra antena instalada al centro del techo con un montaje fijo.
Como podrán observar, la peor ubicación es la ventana trasera sobre la parte inferior del cristal, sobre todo considerando que en muchos casos la antena puede no estar conectada físicamente a la línea de transmisión y solo trabajar por acoplamiento al evitar perforar el vidrio de la ventana.
(Entre más alto el número de la perdida en dB, es peor el desempeño).
Aquí hacemos una pausa para hacer las siguientes observaciones:
Si normalmente vivimos en una zona con muchos cerros, edificios o valles, la mejor antena para accesar a los repetidores es una simple ¼ de onda debido a los lóbulos de radiación verticales que favorecen la comunicación con las repetidoras generalmente ubicadas en lugares más altos que las calles o carreteras por donde manejamos, pero si al contrario vivimos en una zona con grandes superficies planas o praderas (como mi caso al vivir en una zona desértica), la mejor opción de antena es una del tipo de 5/8 de onda pues sus lóbulos de radiación horizontal más bajos son mejores para accesar a las repetidoras que están a niveles más cercanos a la horizontal en la distancia.
Reglas generales para la instalación de antenas móviles:
Aun cuando la carrocería de un auto es suficiente para proveer un eficiente plano de tierra para antenas de VHF/UHF, los patrones de radiación no son perfectamente omnidireccionales como se puede ver en las gráficas anteriores, por lo que se puede lograr cierta direccionalidad colocando la antena hacia atrás o hacia adelante de la carrocería (techo o cajuela) y poder conseguir que nuestra RF radiada se dirija con un poco más de “ganancia” relativa hacia el frente (y atrás) del vehículo. Y esto es algo que pocos radioaficionados conocen o están conscientes de ello.
El centro siempre es mejor. La figura 1 muestra la desventaja de utilizar montajes a los lados del vehículo debido a que se generan lóbulos de radiación (pérdidas o ganancias) de forma diametralmente opuesta a la línea de la carrocería. En HF con antenas instaladas sobre la defensa o parachoques esto se puede apreciar dando vueltas y notando la señal recibida de estaciones lejanas. En estos casos esto puede convertirse en una ventaja (o desventaja según se vea). Por eso y como regla general, instale sus antenas lo más al centro del vehículo que pueda.
Más alto siempre es mejor. Las gráficas también demuestran el valor de una posición de montaje en la parte más alta del vehículo. Sorpresivamente varios radioaficionados no consideran esta variable y en consecuencia se obtienen distorsiones en los lóbulos debido a la interferencia de la propia estructura del auto.
Aquí vale la pena presentar otra interesante observación: Casi todos sabemos que dependiendo del tipo de tierra física del terreno los ángulos de radiación en una antena HF varían en sus ángulos de propagación vertical, y sorpresivamente este efecto también se presenta aunque en menor medida en las bandas de VHF y UHF y si en algún momento requieren accesar a una estación en el límite de cobertura en V/U, simplemente salgan de la carretera y coloquen su vehículo sobre un terreno con pasto o tierra húmeda de preferencia, apuntando al auto hacia la repetidora y podrán con suerte lograr el contacto al contar con un mejor plano de tierra y un ligero patrón direccional hacia el frente (los autos siempre son más largos que anchos).
Hablemos ahora de las antenas HF
Repitiendo estos análisis para las bandas de HF, sin ninguna sorpresa descubrimos que los efectos de la ubicación de las antenas en un vehículo son menos relevantes en estas bandas (entre más baja la frecuencia es menos relevante), y en consecuencia la direccionalidad depende menos de la posición de la antena y más de la interacción con la tierra física bajo el vehículo. (Ver artículos anteriores en www.crecj.org ).
Sin embargo para las bandas de 20 mts y superiores conviene seleccionar adecuadamente la ubicación para evitar interacciones con la carrocería del auto.
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Ver mis anteriores artículos: Antena móvil “Viuda Negra” Bi-Banda para 20 y 10 Mt. https://crecj.org/antena-movil-viuda-negra-bi-banda-para-20-y-10-mt/ y también: Mitología de antenas https://crecj.org/mitologia-de-antenas/ |
En HF también aplica la regla de altura. Si instalamos una antena HF en la defensa no es la mejor ubicación posible, pero recordemos que en HF la “tierra física” real del terreno es de mayor importancia que la tierra eléctrica del vehículo y debemos analizar en consecuencia la correcta instalación para evitar el efecto sándwich capacitivo que puede llegar a presentarse en lugares altos del auto sino contamos con una adecuada instalación de tierra eléctrica (aparte de las restricciones de altura que implican los tamaños de las antenas para las bandas HF).
Para vehículos como campers, camiones y otros con estructuras no metálicas que proporcionen un plano de tierra efectivo, es importante proporcionarles a las antenas alguna forma de lograr el efecto “counterpoise” necesario para que las antenas funcionen correctamente y puedan ser calibradas, por lo que siempre es preferible instalar las antenas sobre superficies metálicas o en su defecto sobre las estructuras metálicas portaequipaje o barras de vuelco de pickups o camiones sino tenemos otra opción más viable. Y recordar que aparte de contar con estos planos de tierra artificiales, debemos proporcionarles también una tierra eléctrica al chasis del vehículo, ya que no son lo mismo.
Como siempre, espero que estas notas los ayuden a lograr la mejor instalación de sus equipos de radio y esperamos vernos en el próximo artículo.
73 de Miguel Darío XE1UD
