- Antenas para móvil marítimo El tradicional dicho entre radioaficionados de “gástate 10 $ en la antena por cada $ que te gastes en el equipo” no es fácil de aplicar en móvil marítimo. Las limitaciones de espacio en un barco de recreo hacen que sea prácticamente imposible instalar las antenas que nos gustaría. El problema  es especialmente grave en un velero donde además la jarcia debe quedar despejada para la maniobra de las velas. Aún así, si prestamos la suficiente dedicación podemos instalar un sistema radiante que nos permitira  mantener comunicaciones prácticamente globales y tener la seguridad de que accederemos con suficiente fiabilidad a servicios de comunicación, meteorológicos y de correo electrónico desde alta mar. Estas son algunas ideas sobre sistemas radiantes a bordo: -Antena vertical multibanda (sin acoplador de antena) -Antena vertical acoplada en la base -Antena VHF de emergencia -Cálculo de la longitud “correcta” del cable de antena -Antena HF de emergencia -Optimizando la toma de “tierra” en el barco                                  Antena vertical multibanda para 40m, 20m, 15m y 10m Materiales: - una caña de pescar de fibra de vidrio de unos 8 metros de longitud - cable de cobre de 2mm de diámetro o superior. - cinta autovulcanizante  y cinta autoadhesiva 3M (resistente a los rayos UV) Montaje: Paso 1: cortamos tres tramos de cable cobre; uno de 2,45m, otro de 5,1m y otro de 11,2m Paso 2: soldamos tres extremos de los tramos de cable entre sí Paso 3: situamos el extremo soldado en la base de la caña de pescar y lo hacemos firme con un par de vueltas de cinta vulcanizante Paso 4: estiramos los tres cables a lo largo de la caña de fibra de manera que los tres cables discurran paralelos y equidistantes entre sí.  Cada 50 cm hacemos firme con la cinta aislante y la cinta autovulcanizante. Paso 5: a una altura de 2,75 m hacemos que el cable más largo (el de 11,2m) de la vuelta y discurra de nuevo hasta la base. Al llegar a la base vuelve a girar y se despliega de nuevo hacia el extremo superior de la caña de fibra Paso 6: estiramos todos los cables a lo largo de la caña y nos aseguramos que queden equidistantes entre sí Ajuste: Instalamos la antena con un buen plano de tierra, generalmente en la popa del barco. Conectamos el cable coaxial de alimentación de la antena con su vivo en la soldadura en la base de la caña y la malla al correspondiente plano de tierra o contrantena. Éste debera constar de una extensión de radiales lo más densa posible bajo la cubierta o por la sentina, preferiblemente utilizando cinta de cobre y conectada a la quilla del barco. Nos situamos en la banda de 10 metros y ajustamos a mínima ROE cortando la longitud del cable más corto. A continuación repetimos la operación para los 20metros con el cable de 5,1m. Por último el ajuste para mínima ROE para 40 metros y 15 metros se realiza simultáneamente ajustando la longitud total del tramo de cable más largo y el punto en el que el cable retorna  a la base. Jugando con estos dos parámetros encontaremos un punto de mínima ROE en 15m y en 40m simultáneamente. Existe el mito bastante extendido de que las antenas deben ser resonantes en su frecuencia de trabajo para ser eficientes. No hay nada mágico respecto a ser resonante o no serlo. La resonancia tan solo significa que las tensiones y las corrientes están en fase en el punto de alimentación y que por tanto la impedancia Z es un valor real (que puede o no coincidir con la Zo de nuestro cable de alimentación). Podemos hacer funcionar con alta eficiencia a una antena no resonante si podemos ser capaces de disponer de un sistema de adaptación de impedancias eficiente en la alimentación de la antena de modo que toda la energia que entrega el emisor sea transferida a la antena .La eficiencia de una antena tiene que ver con la relación de energia de RF que es capaz de radiar frente a la energia que disipa en pérdidas óhmicas o pérdidas en la tierra circundante. Por tanto, la eficiencia tiene que ver  con la relación entre la resistencia de radiación (caracteristica de la antena y función generalmente de su tamaño) y la resistencia de pérdidas (óhmicas en el cable de la antena o en el terreno con las corrientes de retorno inducidas). Ahora bien, la resistencia de radiación de una antena sí que depende de su longitud respecto a la longitud de onda. A medida que la antena es más corta respecto a la longitud de onda (típicamente menos de 1/4 de onda) disminuye su resistencia de radiación haciendo que la relación con las pérdidas óhmicas sea menor. Si situamos un acoplador de antena en la base de una antena vertical podremos hacer funcionar ésta como un radiador vertical con una eficiencia aceptable hasta frecuencias en las que la longitud del radiador vertical suponga aproximadamente 0,2 a 0,15 longitudes de onda. Por debajo de esas medidas la eficiencia cae drásticamente. Con un hilo vertical de cobre soportado sobre una caña de fibra de vidrio de 8 metros podemos por tanto construir una antena vertical de eficiencia muy aceptable hasta longitudes de onda de hasta 40 metros. El acoplador de antenas debe estar lo más próximo a la base de la antena para evitar las altas pérdidas que se producen en un cable coaxial cuando trabaja con ROE elevada. Veamos con un ejemplo la diferencia entre utilizar el acoplador de antena del equipo frente a situar el acoplador justo en la base de la antena y considerando un cable de alimentación RG58 de tan sólo 10 metros de longitud, típico en las instalaciones marinas. En la frecuencia de 14 MHz la vertical de 8 m presenta una impedancia de aproximadamente Z = 150 + j700 lo que supone una ROE de 74:1 en el punto de alimentación y de 12:1 en el transmisor (a 10 m). En esta situación de ROE, el cable RG58, tipico en instalaciones marinas, presenta unas pérdidas de 7,4 dB, cifra claramente inaceptable, frente a los escasos 0,5 dB que presentaría en caso de ROE de 1:1. Si transmitimos con 100 Watios tan solo llegaran 18 Watios a la antena. Siempre que sea posible, debemos situar el acoplador de antena en la base de la antena, o lo más próximo a su punto de alimentación. Ahora bien, si la eficiencia depende de la longitud de la antena respecto a la longitud de  onda, ¿por qué no usar el backstay completo (22 metros en el Zascandil) como radiante para llegar hasta frecuencias más bajas?. Efectivamente, usar el backstay como antena es una instalación habitual que permitirá mayor eficiencia en bandas más bajas que la vertical de 8 metros. Sin embargo presenta un serio inconveniente desde el punto de vista eléctrico (aparte de los de punto de vista mecánico por tener que situar dos aislantes en un elemento tan critico del aparejo) y es que a medida que aumenta la longitud de un radiante vertical respecto a una longitud de 1/4 de onda, el lóbulo de radiación máxima se eleva cada vez más llegando al punto de hacerse poco eficiente para comunicaciones de larga distancia. Si te encuentras en medio del Atlántico tendrás más interés en comunicar con la costa a larga distancia en frecuencias intermedias próximas a la FOT de propagación  que en intentar transmitir en las bandas bajas de HF con un alcance menor.  Antena vertical acoplada en la base Figura 2: lóbulo de radiación en 21 MHz vertical de 20m de longitud En la figura 1 se muestra el diagrama de radiación en la banda de 15m de una vertical de 8 m de longitud sobre agua de mar. En la figura 2 se muestra el lóbulo de radiación en la misma banda -15 m- para el caso de que el radiador vertical fuera un backstay de 20 metros de longitud. Por claridad no se ha simulado en ambos casos el efecto del resto de la jarcia. La eficacia del backstay para comunicados a larga distancia (ángulos de elevación inferiores a 20º) cae drásticamente. Figura 1: lóbulo de radiación en 21 MHz vertical de 8m de longitud  Antena VHF de emergencia Una avería relativamente frecuente es perder la antena de VHF, normalmente instalada en la parte superior del palo, donde es sometida a un fuerte castigo con viento duro y mar agitada. Con el mismo cable coaxial que alimenta a la antena de VHF averiada podemos construir una antena de respeto en pocos minutos y volver a izarla lo más alto posible por medio de una driza. El primer paso consiste en cortar el cable coaxial separando el conductor central de la malla exterior hasta que este conductor central sobresalga exactamente 45 cm. A continuación cortamos la malla exterior sobrante.  A otros 45 cm de este punto de corte bobinamos en tres o cuatro espiras el cable coaxial formando un choque de RF. Habremos conseguido un dipolo vertical en el que una rama es el conductor central del cable coaxial y la otra rama está compuesta por la parte exterior de la malla del cable coaxial. La bobina actúa como choque de RF eficaz en las frecuencias de VHF. La antena y el cable pueden ser izados mediante una driza lo más alto posible y manteniendo la posición vertical que hará que las emisiones sean en polarización vertical tal como se espera de las estaciones marinas. Optimizando la toma de “tierra” en el barco -En construcción Cálculo de la longitud “correcta” del cable de antena Una pregunta bastante frecuente es cómo calcular la longitud correcta que debe tener el cable de alimentación  que une la antena con el transmisor. Para obtenerla sigamos estos cuatro pasos: paso 1: Medir la distancia que seguirá el cable desde el TX hasta la antena siguiendo el camino de su instalación definitiva (mesa de bitácora, cubierta, fogonadura del palo,etc...). paso 2: Calcular una cantidad extra para poder mover el equipo en la mesa de bítácora con comodidad para instalación, ajustes,etc. (de 50cm a 1m). paso 3: Sumar las cifras obtenidas en el paso 1 y paso 2. paso 4: Envíar a paseo a los que sistemáticamente se empeñan en que esa longitud debe ser un extraño múltiplo de un cuarto de la longitud de onda de la señal a transmitir. Nunca había visto una leyenda urbana tan extendida como ésta. Si la antena tiene una impedancia igual a la de la línea de tranmisión (e igual a la del equipo y típicamente de 50 ohms en todos los equipos modernos), esta impedancia se repetira en cualquier punto a lo largo de la línea de transmisión, sea cual sea su longitud. Si la longitud es superior a la obtenida en el paso 3, tan sólo estamos añadiendo pérdidas innecesarias. Y si es más corta, pues eso. Inicio        Cuarto de Chispas       Antenas       Móvil Marítimo       Propagación        Imágenes       QSL info Antena HF de emergencia En caso de partir o perder la antena vertical de HF estando en alta mar. la solución es fácil pues tan solo tendremos que elevar un hilo vertical con una driza desde el punto de la popa donde se encontraba la vertical averiada. La longitud exacta del hilo no será crítica por cuanto será el acoplador de antena el encargado de adaptar las impedancias. La única precaución es no poner un hilo demasiado corto respecto a 1/4 de onda de las frecuencias a utilizar para que la eficiencia de la antena de fortuna no caiga drásticamente. Incluso ha dado buenos resultados el conectar el acoplador de antena a la jarcia, por ejemplo al punto más bajo del backestay. De esa forma se forma una antena de bucle entre el acoplador de antena, el backestay, el palo, la quilla  y los radiales conectados a la quilla que vuelven al acoplador. Sin embargo si lo que resulta averiado es el propio acoplador de antena la cosa puede complicarse un poco más. Necesitaremos entonces una antena que presente en su punto de alimentación una impedancia lo más parecida a los 50 ohms de nuestro transmisor y su línea de transmisión. Si transmitimos (sin acoplador) con una antena con una desadaptación de impedancias grande aparecerá una onda reflejada (la que forma la onda estacionaria que medimos con el medidor de ROE) que puede llegar a quemar nuestro transmisor.  Normalmente se considera que un equipo está en riesgo si la ROE en transmisión es superior a 2,5:1. La antena de fortuna más sencilla es el dipolo de media onda, que aunque nominalmente y en el espacio libre  tiene una impedancia característica de 75 ohms (que ya nos daría una aceptable ROE de 1,5:1) si lo disponemos en forma de V invertida -por ejemplo, colgando su vértice con una driza desde el palo- es posible conseguir una perfecta adaptación a los 50     ohms de nuestra línea de transmisión. El dipolo consiste precisamente en un hilo de longitud igual a media longitud de onda y alimentado en el centro. La fórmula para calcular la longitud del dipolo L para una frecuencia f es:      145 L (metros)= ------------    f (MHz) Sin embargo si queremos hacer un dipolo para la fecuencia internacional de llamada en OM 2,182 MHz nos encontramos con que la longitud del dipolo es de 66,5 metros, que a menos que seamos unos potentados con seguridad nos vendrá un pelín grande para nuestra eslora. La solución, no obstante es muy sencilla: Instalar una bobina de carga en cada una de las ramas del dipolo. Una bobina de carga se puede construir con el propio cable de la antena enrollandolo sobre una forma rígida, por ejemplo una botella. El número de espiras depende de la cantidad de hilo del dipolo que necesitemos acortar, del diámetro de la bobina , el grosor del hilo, etc, pero no es difícil encontrar el número adecuado. Veamos dos ejemplos con las bobinas situadas a 4 metros del punto de alimentación (vértice del dipolo en V invertida) y hechas sobre una botella de vino (gran reserva, por supuesto). Bobina de carga para 2,182 MHz -Nº espiras 27 31 34 -Long. total del dipolo 20m 18m 16m     Bobina de carga para 3,700 MHz -Nº espiras 17 19 21 -Long. total del dipolo 20m 18m 16m     La combinación exacta de espiras y longitud del dipolo la encontraremos empiricamente puesto que a bordo no contaremos con material de medida adecuado. Tampoco será muy complicado. Construiremos primero las dos bobinas con una cifra intermedia de 25 espiras Tras una primera instalación encontraremos la frecuencia a la que la nueva antena de fortuna presenta un mínimo de ROE. Si está muy por encima de la frecuencia deseada, añadiremos más espiras. Si está muy por debajo quitaremos espiras. Cuando la ROE mínima ya se encuente cerca de la frecuencia deseada (a menos de 0,5 MHz) acabaremos el ajuste acortando (o alargando) la longitud de las dos ramas del dipolo. Es fundamental que las dos bobinas y las dos ramas del dipolo sean iguales en todo momento. Zascandil: El dipolo de fortuna se eleva con la driza del spí y llevando sus extremos a proa y popa Bobina de carga de un dipolo de fortuna para 3,7 MHz