Telar para adaptar antenas de hilo

J.Luis
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Telar para adaptar antenas de hilo

Mensaje por J.Luis » 08 Abr 2015 19:24

Hola amiwitos:

Hoy vengo con un telar ligeramente complicado para sintonizar antenas de hilo a los receptores,la gente "fisna" lo llama
Antena Tuner.

En principio adapta a 50 Ohms antenas de hilo con impedancias de 15 Ohm hasta 1000 Ohm y para cubrir frecuencia desde 2 hasta 50
MHz.

Materiales

Conmutador rotativo de 8 posiciones 1 circuito

3 condensadores variables de 500 pF

2 conectores BNC 50 ohm para chasis

1 Bobina que necesitamos construir envolviendo alambre de cobres alrededor de núcleo de PVC con diámetro exterior de 25 mm

La bobina tendrá la primera toma a 1 espira de la parte fría (masa 65 nH) el numero total de vueltas será 19 con hilo de 0´6 mm.
Esta bobina tiene varias tomas intermedias ,iré calculando donde poner dichas tomas ,pero tranquilos este telar permite cierta tolerancia
en el numero de vueltas y ubicación de tomas medias .

Afoto para los menos avezados a construir telares

En Posts sucesivos análisis de parámetros "S" para diferentes frecuencias e impedancias en el puerto 1 (Antena In)
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Re: Telar para adaptar antenas de hilo

Mensaje por Rapidbit » 08 Abr 2015 21:59

Ahora, ahora estás en tu terreno, en tu salsa.
Buen cacharreo el que propones.
Teniendo en cuenta que ya tengo instalado un Balun 9:1, supongo que no me es válido, no? lo suyo sería sustituirlo, no?
Bueno, aun así, voy a fabricarlo para cuando pueda acceder nuevamente al tejado.
Gracias por la información.
Saludos.
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Re: Telar para adaptar antenas de hilo

Mensaje por J.Luis » 09 Abr 2015 15:11

Estas son las simulaciones..

Lo del balum 9:1 tuyo no acabo de verlo claro

Este circuito no es excesivamente complicado de construir ,pero si es algo latoso para ajustar

Con respecto al otro post ..Facepalmm
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Re: Telar para adaptar antenas de hilo

Mensaje por Rapidbit » 09 Abr 2015 16:04

De aquí salió la idea...
-------------- BALUN 9:1 - Para Antena de HILO LARGO
por Enrique A. Wembagher. Conexión Nº134 (Enero-Abril 2001).
Aquí les doy una idea general del uso de balunes, término que escuchamos hablar y siempre tuvimos muchas respuestas con algunos interrogantes. Primeramente debo decir que balun proviene del término «BALanced UNbalanced», esto quiere significar que, la entrada balanceada conectada al primario es la antena y el secundario desbalanceado es la línea al receptor.
Una antena de hilo largo o una beverage tienen una impedancia característica alta. Aunque la impedancia cambia con la frecuencia sintonizada, es típicamente aproximada entre 400 y 500 ohms. Entretanto, la impedancia de entrada en receptores de onda corta es de 50 ohms. Usualmente conectamos un hilo largo a este conector que indudablemente funcionará, pero debido a la desigualdad de impedancias entre la antena y el receptor, no toda la señal se transferirá al receptor y perderemos calidad en la sintonía.
El balun cumple esta función! o sea, supera esta desigualdad y mejora el traslado de señal al receptor además que por tratarse de un transformador de inducción suprime los ruidos molestos por descargas atmosféricas, etc. Otra de las ventajas es que las antenas de hilo largo y beverages son antenas direccionales y colocando ahora un cable coaxil directamente en la antena a través del balun se reducen bastante los ruidos.
Este diseño de balun ofrece además una protección adicional a los circuitos de entrada de los receptores portátiles que cuentan en su mayoría con sensibles transistores FET de efecto de campo que suelen quemarse si la señal es muy fuerte o cuando existen descargas estáticas, dado que se conecta el balun a tierra trasladando esta al receptor portátil (que en su mayoría no vienen provistos de esta conexión) obteniendo así además una disminución de los ruidos molestos.
Ciertamente, antes de poner el hilo largo dónde actualmente está, primero lo probé sin balun, al ponerlo "mejoró" notablemente la calidad de la recepción a la hora de suprimir ruidos indeseados, motivo por el que opté a montarlo. Hasta ahí mi experiencia.
Saludos.
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Re: Telar para adaptar antenas de hilo

Mensaje por J.Luis » 09 Abr 2015 17:13

Pues me parece muy bien todo lo que dice ese buen señor...

Un hilo suspendido en el aire de manera que no se vea afectado por obstáculos próximos o el suelo ,tiene una
impedancia de radiación =162 Ohm cuando su longitud física en m sea igual a 10 longitudes de onda

Pongamos el caso de un hilo de 60 m de largo,dicho hilo tendrá:

10 longitudes de onda en 50 MHz (Rr =162 Ohm)

5 longitudes " " "25 MHz(Rr 116 Ohm)


2 longitudes " " 12 MHz (Rr 94 Ohm)

162/9=18 Ohm
116/9=12.8 Ohm
94/= 10.4 Ohm

Como verás a mi las cuentas no me salen..

Un sintonizador de antena conectado después de un balum y un cable coaxial es como el que tiene tos y se arrasa los gu****,digo
esto por si alguien decide montar este Tuner y lo pone así.El propio hilo de la antena es el que se conecta a la entrada del Tuner,
una buena toma de tierra es vital par que la criatura funcione como debe.

Contras de este telar

1.-Toma a tierra imprescindible

2.-Los condensadores variables de entrada y salida van aislados de masa,también sus ejes metálicos estarán aislados para
no perturbar su funcionamiento al sintonizarlos

3._La sintonia del telar resultará al principio bastante latosa

4._Los condensadores variables de 500 pF de calidad no son muy fáciles de encontrar ,bien es cierto , podríamos utilizar condensadores
variables de plástico (radiotransistor).

Pros
Amplio margen de adaptación de impedancias (Antenas con impedancias comprendidas entre 15 y 1000 Ohm)

Amplio margen de frecuencia cubierta (1-60 MHz)

Función de filtro paso banda sintonizable (ver simulaciones)

He estudiao bastante el tema antenas para HF y esta es la mejor solución que encontré hasta el momento,pero si alguien
dispone de espacio suficiente para montar tantas antenas como tiene el Haarp ,para el esta solución no sirve
Última edición por J.Luis el 09 Abr 2015 17:23, editado 1 vez en total.

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Re: Telar para adaptar antenas de hilo

Mensaje por Rapidbit » 09 Abr 2015 17:21

Bueno pues creo que queda claro, fabricaré el "Telar" para cuando pueda subir a la antena quitar el balun.
Gracias por la info maestro.
Saludos.
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Re: Telar para adaptar antenas de hilo

Mensaje por J.Luis » 09 Abr 2015 17:59

Verdades de perogrullo.

La máxima transferencia de energía entre un generador (antena) y la carga (RX ),se da cuando la impedancia interna del
generador y la de la carga son iguales.

El ruido total de un sistema receptor viene determinado por el ruido térmico que genera internamente el sistema (resistencia
ohmica principalmente) + el ruido generado por la actividad humana +el ruido generado por objetos astronómicos+el ruido generado
por meteoros +el ruido de fondo de microonda del espacio ..

El ruido es dependiente del ancho de banda y la temperatura.Los mayores contribuyentes al ruido de un amplificador son las resistencias

Un filtro o un acoplador de antena perfectos no deberían aumentar el ruido del sistema ,deberían disminuirlo al disminuir su ancho de banda,
pero como no hay bobina sin resistencia parásita y condensador sin resistencia serie asociada ,pues resulta que filtros y sintonizadores si aumentan un poco el ruido térmico del sistema ..

Un filtro perfecto construido con materiales super-super conductor y enfriado a "0" absoluto no perjudicaría el ruido de nuestro sistema, lo
dsiminuiria al disminuir el ancho de banda pasante ,ergo escucharías mejor ,pero el filtro no habría amplificado la señal.


Si vamos a cogernosla con pinzas hablaremos no de ruido en la antena ,hablaremos de temperatura de ruido en la antena

Y ese ruido esta determinado por la temperatura en grados Kelvin ,el ancho de banda en Hz y la constante de Bolztmann

Energía de ruido en una antena =k*B*T

Constante de Boltzman "k"=1.3806484(*13)*10e-16 ergios Grado Kelvin e-1

B ancho de banda en Hz

T en Kelvin

La temperatura de ruido es uniforme en todo el ancho de banda ..

La potencia de ruido en vatios vale k*T = W/Hz

La relación entre k (Boltzmann) y h (Planck) es tal que el valor de k es un múltiplo de h ,siendo h el escalón mínimo de energía,
Cualquier nivel de energía que se de en nuestro universo será un múltiplo de h y la energía de un foton valdrá h*F

h Constante de Planck
F frecuencia en Hz

h=6.62606896(33*) * 10 e -27 ergios *segundo

El guarismo( 33) significa indeterminismo en los últimos 33 decimales.

Bueno ya esta bien de historias del abuelo cebolleta
Última edición por J.Luis el 11 Abr 2015 22:25, editado 1 vez en total.

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Re: Telar para adaptar antenas de hilo

Mensaje por J.Luis » 09 Abr 2015 18:20

Perdona Rapid no había leído con atención tu post y se pasó tu comentario final

Un balum si provee de aislamiento galvánico la entrad del receptor,también manda a tierra (si esta es buena)
chasquidos de frecuencias muy bajas ,ademas un balum simetriza el alimentador coaxial ..

Yo no usaría nuca un 9 :1,usaría un 4:1..

Vamos de nuevo con el hilo de 60 m...

50 Mhz >>>162 Ohm/4=40.5>>50 Ohm/40.5 Ohm=ROE 1.2 En este caso el Balum serviría

25 MHz >>>116 Ohm/4=29 Ohm>> 50/29= ROE 1.7

12 MHz >>>94 Ohm/4=23 Ohm Aquí la ROE sería 50/23=2.2..


Vamos ahora con un 2:1

50 Mhz >> 162:2=81 Ohm 81/50=1.6 ROE

25 MHz>>> 116 Ohm/2=58 Ohm 58/50=1.1 ROE

12 Mhz>>94 Ohm/2=47Ohm 50/47= 1 .1 ROE

Vemos que un balum 2:1 será bastante mejor opción..

Un Balun 9:1 estará indicado para antenas de hilo enormes,pero nosotros no podemos poner en un piso
de ciudad un hilo de 200 m de largo

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Re: Telar para adaptar antenas de hilo

Mensaje por Rapidbit » 09 Abr 2015 18:43

Las matemáticas no mienten.
Lástima no haber tenido estos números cuando monté el balun.
Tks otra vez.
Sobre el Telar, sin tener una buena toma de tierra, mejor no pensar en él? siempre será mejor que no tener nada o mejor que el balun actual, no te parece?
Saludos.
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Re: Telar para adaptar antenas de hilo

Mensaje por J.Luis » 09 Abr 2015 18:54

Tuner .jpg
Funcionará con la toma tierra de los enchufes de la casa..

Y si ,ademas un 2:1 es mas fácil de construir ,menos vueltas de hilo :lol:

El Tuner sintonizado a tope para una antena con impedancia 200 Ohm

Como ves no solo adapta la impedancia 200 a 50,ademas cumple la función de filtro paso de banda con
atenuación de 3 dB a 1 MHz de la frecuencia central

La linea azul es por decirlo de manera burda la relación de ondas estacionarias del filtro (ahora saldrá un purista a
corregirnos,pero tranquilo lo que importa es que veas la idea).
Las perdidas por ROE son de todo lo que entra fuera de la sintonia (ROE tiende a infinito) ,pero de -40 dB dentro de la sintonia

La linea roja es la perdida en dB conforme la frecuencia se aleja de la frecuencia a la que está sintonizado el telar,
la perdida mínima son O dB ya que un filtro no amplifica la señal que le llega, y si es perfecto no atenúa la señal que le entra
en la frecuencia a la que está sintonizado ,pero a medida que te alejas de la sintonia va perdiendo..3 dB a 1 Mhz de distancia.....
a 6 MHz de distancia ya pierde casi 30 dB ...
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