ANTENNA MAGNETIC LOOP
PARA 100W DE RF
con Accionamiento Remoto
Hola Amigos!
Hoy voy a presentarles un proyecto que llevo desarrollando ya hece un tiempo.
Se trata de una Antena de Aro Magnético o como generalmente se la denomina,
Antena Magnétic Loop.
Esta antena tendrá la capacidad de operar en las bandas de 40 y 20 mts., con potencias de hasta 100 Wats de RF y su sintonía se realiza por medio de un sistema digital de control por motor PAP a distancia.
Características positivas de las antenas de bucle o Aro Magnético.
1- Son muy silenciosas debido a su alto Q.
2- Su relación tamaño rendimiento es muy bueno.
3- Su tamaño las hace sumamente portátiles.
4- Son orientables.
Algunos puntos negativos:
Debido a su Alto Q son muy "filosas" al momento de la sintonía siendo casi imprescindible el uso de un Vernier o desmultiplicador de giro para tener una buena sintonía.
La alta tensión de RF desarrollada en los terminales del Condensador Variable nos obliga tomar medidas extremas de Aislación y también de seguridad.
La proximidad con el Campo Radiado, obliga a tomar precauciones para evitar daños permanentes a la salud.
Con referencia a la aislación del condensador variable, se debe poner especial atención en ello si es que deciden fabricarlo ya que no son materiales abundantes en el mercado.
La sintonía se ve afectada por la proximidad de objetos, casi obligando a realizar el proceso de ajuste a distancia.
La calidad de nuestra antena depender del tipo de condensador utilizado, siendo los mejores en el siguiente orden:
Condensador de Vacío
Condensador de chapas móviles tipo doble mariposa o doble estatívo.
Condensador de chapas móviles del tipo sintonía de placa.
Estos últimos introducen en el circuito una resistencia parasita propia de los contáctos entre el rotor y el estator, haciendo que el Q final del circuito sea menor, notándose esta merma en la calidad del circuito por encima de los 14 Mhz.
Para evitar esto es que se utiliza el condensador del tipo doble mariposa, ya que el Rotor no interviene en el conexionado sino simplemente es el elemento acoplador entre estatívo y estatívo.
Antecedentes...
La primer experiencia que he tenido con estas antenas fue la construida para el FT817ND, la cual ha superado toda expectativa, por su bajo nivel de ruido, su alto Q de sintonía y el rendimiento asombroso respecto de su dimensión.
Aquí les dejo el enlace de la antena Magnetic Loop QRP que he armado anteriormente.
Con potencia ya es otra cosa...
Este tipo de antenas formadas por un búcle cerrado sobre sus extremos sobre un condensador, las que pueden tener diversas formas y tamaños, desarrollan en los terminales del condensador elevadísimas tensiones de radio frecuencia, por lo que tenemos que considerar todos los recaudos preventivos del caso, para evitar no solo el golpe eléctrico sino también las quemaduras que se pueden devenir del mismo.
El campo eléctromagnético generado también debe ser considerado, ya que la exposición al mismo puede afectar nuestra salud de manera permanente.
Diagrama de radiación de una antena Magnetic Loop
Calculador de nivel de seguridad en RF
Como ya les he mencionado anteriormente, debemos prestar atención a los campos de energía que se generan en esta antena para evitar posibles daños permanentes a nuestra salud. En mi caso para poder situarme dentro de una zona segura, me he ayudado con el calculador de nivel de seguridad que a continuación comparto...
Mediante el uso del siguiente software podemos calcular el área segura en la que nos podemos situar próximos a nuestra antena Magnetic Loop
Condensador Variable de Vacío
La elevada tensión hará que debamos considerar la aislación de nuestro condensador variable, el cual en mi caso decidí optar por usar uno de vidrio cerrado al vacío.
Programa de asistencia en el diseño de la antena Loop Mag
Para el diseño de la antena me asistí con un Calculador en linea que me permitió optimizar el proyecto en función de los materiales que yo poseía.
Para el Aro he utilizado un cable troncal de video cable fuera de uso, de un diámetro de .75 (19 mm ) aproximadamente.
El largo del cable lo determine por: 2Pi x r siendo 6,28 x 1mt = 6.28 mts de largo de cable .75 en un diametro de 2 mts.
Bucle de Acoplamiento Eslabón
El acoplamiento del transmisor a la antena se realiza mediante diversos métodos.
Los mas utilizados son los siguientes:
A B
El diámetro del Bucle Eslabón como ya he comentado suele tener 1/5 del diámetro del Aro Mayor es decir que si nuestro Aro Mayor posee un Diámetro de 2mts (200 cms) nuestro bucle deberá tener un diámetro de 40 cms (1,25mts de longitud total)
Control de sintonía
La sintonía de nuestra antena se efectúa con el ajuste sistemático del condensador variable, teniendo siempre presente todas las medidas de seguridad mencionadas al principio para no exponernos a golpes eléctricos ni quemaduras por la excesiva tensión de RF presente en el condensador.
La sintonía entonces la efectuamos mediante el uso de un motor PAP, (Paso a Paso) producto de rezago de una antigua impresora Epson de matriz de puntos.
Como ya mencioné, la sintonía final se ve modificada por los elementos que rodean la antena, para lo cual es mucho mas práctico el utilizar un sistema de accionamiento remoto o alejado para que nuestro brazo no interfiera en el campo de radiado agregando capacidad parásita y sacando de sintonía nuestro Aro.
Tengo que reconocer que me resistí desde un primer momento a utilizar un controlador Arduino para el motor PAP, ya que mi intención era realizar el control con materiales discretos, y asi se logro gracias a el invaluable aporte que siempre hace mi querido y admirado amigo, Guillermo Necco, LW3DYL, el que desarrollo una placa digital con integrados discretos para poder tener control sobre el motor PAP.
El Condensador de Vacío que utilizo me lo regaló Francisco Guiraldes LU9EIF.
.jpeg)
Para lograr el movimiento del condensador Variable necesité de una fuerza superior que el motor PAP no pose, por lo que decidi agregarle una caja reductora, extraída de un antiguo equipo Surplus.
El condensador lo aislé de la caja reductora utilizando un acoplamiento con base de Porcelana, de los utilizados antiguamente para aislar los rotores de los condensadores variables en antiguos transmisores.
Como pueden observar en todos mis proyectos, siempre intento darle utilidad a esos elementos que durante años uno fue acopiando con la esperanza de poder utilizarlos en alguna oportunidad.
Para el montaje de lo componentes, fabrique con unos trozos de plástico los pedestales para que tanto el condensador como el motor tengan una sujeción estable y segura.
Primeras pruebas del controlador PAP
Ensayo con caja reductora y condensador variable
Una vez que tenga el dispositivo fijo en su gabinete estanco dare inicio a los ensayos con RF
Próximamente subiré más fotos y videos.
Video realizado por Carlos CX8DV desde Canalones Uruguay.
¡¡¡Gracias por seguir las publicaciones!!!
No se olviden dejar sus comentarios!!!
73's DX
y muy buena experimentación!
