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La antena Zeppelin
Por Miguel A. Zubeldía – LU1WKP
silmig10@yahoo.com.ar
El conde Ferdinand Zeppelin (1838–1917) fue un
industrial alemán que en su país impuso el
dirigible a gas de hidrogeno, siendo el más conocido el
Hindenburg que con una potencia de 4800hp navegaba a una velocidad de
140 Km/h. A los dirigibles se los conocía por entonces con
el nombre de Zeppelin en homenaje al conde. Cuando la radio se impuso,
debido al volumen de la aeronave, la antena transmisora se
mantenía alejada del cuerpo colocando del extremo de la
antena un peso de manera que la misma colgaba hacia abajo del
dirigible, este tipo de antena desarrollada por H. Beggerow antes de la
1ª guerra mundial es la que “usaban los
Zeppelin” de allí el nombre que nos llega hasta
hoy, la antena Zeppelin.
Desde la cabina salía una línea de
transmisión abierta sintonizada y no radiante de media onda
ó múltiplo de ella y en el extremo de esta
línea se unía a uno de los conductores un alambre
flexible de media longitud de onda para la frecuencia de trabajo que
estaba en el orden de los 8 Mc/s, de donde colgaba el peso. Desde la
línea de media onda salía la línea
abierta de alimentación que llegaba al transmisor.
La antena dipolo en un extremo presenta alta impedancia, los antiguos
transmisores de radio tenían una salida también
de alta impedancia por lo cual este tipo de antena se utilizaba mucho,
para alejar el extremo de la antena y mantener adaptada la impedancia
se utiliza una línea de media onda que funciona como
repetidor de impedancia en sus extremos, a continuación una
línea abierta de transmisión llega al equipo sin
inconvenientes.
Si a esta antena se la instala verticalmente con el irradiante hacia
arriba toma una forma similar a la letra “J ”, y de
aquí el nombre de la antena J que es una antena Zeppelin.
Actualmente los equipo de radio tienen una impedancia de salida de 50
ohm, para poder adaptar la impedancia de una antena J será
necesario, ahora, de una línea de un cuarto de onda dado que
en esta la impedancia en un extremo es alta mientras que en la opuesta
es prácticamente cero y por lo tanto existirá en
punto en la misma donde la impedancia será la misma que de
la línea ó sea de 50 ohm ó sea que la
R.O.E. será de 1:1.
La impedancia de la línea de un cuarto de onda no tiene
importancia por las características de su uso, por lo tanto
la separación de los alambres es indiferente. En frecuencias
bajas una separación pequeña, digamos 5 cm, y con
viento puede llegar a tocarse y una separación grande como
50 cm puede producir radiación en las frecuencias altas.
Hasta frecuencias de 30 Mc/s una separación de 10 a 15 cm es
una buena solución de compromiso, colocando separadores cada
1,2m, aproximadamente.
La antena J en frecuencias bajas resulta, para la mayoría de
los radioaficionados, difícil de llevar a la
práctica por las dimensiones físicas del
irradiante de media onda; pero en bandas altas como 15m y mayores, las
dimensiones permiten construir excelentes antenas.
El rendimiento de esta antena es superior a la popular 5/8 de onda
debido a que su ángulo de irradiación es
más bajo y por lo tanto más adecuado para el DX.
Tiene la ventaja de no poseer radiales como plano de tierra y para
frecuencias altas permite utilizarla como móvil.
A continuación las medidas de una antena J para la banda de
2m:
-Necesitaremos 3,10m de alambre de aluminio de 3mm ó
caño de cobre utilizados para combustible de 6mm
ó tubo de aluminio similar, 5 separadores de 50mm (que
podemos construir en madera seca), un palo de escoba ó
similar, tornillos y coaxil RG 213 necesario.
La longitud total es de 149 cm y un ancho de 35 mm, la parte del
irradiante 98,5 cm y la de la línea de un cuarto de onda de
48 cm. Esta antena también se puede construir con cable
bifilar tipo TV de 300 ohm que luego se podrá colocar dentro
de un caño de PVC para darle rigidez y protegerla de la
intemperie.
En esta antena el irradiante de media onda se construye como una
línea bifilar para aumentar el ancho de banda de la antena J
y poder cubrir toda la banda de 2 m.
Ajustes: Conseguir una ROE adecuada con máxima salida, no
presenta problemas, para ello solo desplazar el punto de
alimentación hacia arriba ó abajo a partir de los
75 mm del extremo inferior. En caso de no llegar a una ROE menor de
1,5:1 será necesario cortar unos milímetros el
brazo más corto de la antena.
Otro dato a tener en cuenta es que el “vivo” del
coaxil se debe conectar al tramo largo y por lo tanto la malla al corto.
En el dibujo he colocado, a modo de ejemplo, las medidas para
una antena J para la banda de 10 m. En este caso he utilizado un
balún 1:1 para cancelar la corriente desequilibrada que
provoca radiación por el coaxil. Para la antena de dos
metros debería también colocarse un
balún, se puede construir con cable coaxil dado la
dificultad de conseguir un balún comercial para VHF.
Por su funcionamiento la antena Zeppelin no solo tiene un aspecto en
forma de J, el irradiante puede ser horizontal y la línea
vertical, en este caso se le suele denominar Zeppelin –
Hertz.
Una antena de este tipo construida para la banda de 40 m, por ejemplo,
solo podrá funcionar en esta banda dado que la
línea de un cuarto de onda es solo para ella. Sin embargo la
antena funciona muy bien en otras bandas cuando a
continuación de la línea de un cuarto de onda
(levantando el cortocircuito) para 40 m se le acopla un sintonizador de
antena.
Para la banda de 20 m el irradiante es de una longitud de onda, la
línea ahora es de media onda y presentará una
alta impedancia al sintonizador; en 15 m el irradiante es de 1,5
longitudes de onda y la línea presentará baja
impedancia al sintonizador; en 10 m el irradiante será de 2
longitudes de onda y la línea presentará alta
impedancia al sintonizador.
Si la línea fuese de media onda, para 40 m, la impedancia
que presentará al sintonizador será alta, en este
caso se deberá utilizar un sintonizador en
configuración “paralelo”.
Para esta última configuración de la Zeppelin
– Hertz, la antena funciona muy bien en la banda de 80 m
uniendo, del lado del sintonizador, los dos conductores de la
línea formando una “L” invertida de
media onda ofreciendo al sintonizador alta impedancia. Para los 160 m
será una antena de un cuarto de onda presentando baja
impedancia al sintonizador, tener en cuenta que en este caso
será necesario un buen sistema de tierra para absorber las
corrientes de RF, una bobina formada por 25 espiras con derivaciones
sobre una forma de 5 cm de diámetro y un capacitor en serie
de 200 pf logrará una ROE adecuada en toda la banda.
Cuando al dipolo se lo alimenta por su centro, ahora antena Hertz, el
principio de funcionamiento es similar; una antena de este tipo pero
construida con línea coaxil ver en revista del R.C.A. de
Abril 1997, pág.30.
A los efectos que la línea de alimentación, que
es simétrica, corresponda con un punto de
alimentación de la antena balanceado, se suele agregar otro
dipolo al conductor sin conexión de la línea de
alimentación transformándose la antena en una
Doble Zepellin ó Zepellin doble extendida. La antena, ahora,
es de una longitud de onda alimentada en el centro que es un punto de
alta impedancia, una línea de un cuarto de onda
ofrecerá baja impedancia al sintonizador funcionando
adecuadamente en todas las bandas de radioaficionados.
