La Antena Multibanda XQ6FOD        


Los radioaficionados tenemos asignadas una buena cantidad de bandas, distribuídas por todo el espectro, para permitirnos elegir en cada momento una frecuencia en la cual la propagación está favorable a nuestros propósitos. Para poder hacer uso de esta maravillosa posibilidad, y que muchos colegas desaprovechan, es necesario tener los equipos y las antenas necesarias para cada banda. Los equipos no son problema, ya que el equipo de radioaficionado más común posee todas las bandas desde 160 hasta 10 o incluso 6 metros, pero muchos colegas se quedan cortos con las antenas: Sólo tienen una o dos antenas, para una banda cada una.

Desde el punto de vista del rendimiento, obviamente lo ideal es tener una antena independiente para cada banda, optimizada para ella, direccional, orientable, e instalar cada una de ellas en un lugar separado, donde no pueda interactuar con las demás. Este es un sueño inalcanzable para la mayoría de nosotros, por razones de espacio y $$$. Entonces las posibilidades son estancarse en una o dos bandas, utilizar una antena no resonante con un sintonizador de antena, colgar muchas antenas en un solo mástil, gastando una gran cantidad de cable coaxial, o bien usar algún tipo de antena multibanda resonante.

Este artículo describe la antena que yo utilizo. Cubre las bandas de 80, 40, 20, 17, 15, 12, 10 y 6 metros, permitiendo operar sin sintonizador de antena en la mayor parte de ellas. Además también resuena en 11.05MHz, aunque esta resonancia es de nulo interés para nosotros.
 
La antena se construye completamente con alambre de cobre común, y no utiliza bobinas ni trampas ni otras cosas difíciles. Se alimenta con cable coaxial de 50 ohm. Lo más especial que requiere es un balun de buena calidad, que lo confeccioné con unos núcleos de ferrita que no se encuentran en el comercio chileno, obligando a importarlos. Pero no es obligatorio usar este tipo exacto de balun. Cualquier balun 1:1 para 50 ohm, de buena calidad, que cubra el rango de frecuencias completo, y tolere la potencia que se va a usar, sirve perfectamente.
 

Los principios


Esta antena multibanda se basa en tres principios fundamentales:

1.- Operación armónica de dipolos: Una antena dipolo resuena y funciona no sólo en su frecuencia de resonancia fundamental, donde tiene media onda de longitud, sino también en las frecuencias armónicas impares. Esto permite usar un dipolo en dos o más bandas.

2.- Uso de cargas capacitivas para sintonizar las armónicas: En general las resonancias armónicas de los dipolos ocurren en frecuencias levemente más altas que los múltiplos exactos de la frecuencia fundamental. Esto suele dejar tales resonancias un poquito fuera de las bandas de aficionado, dificultando su uso. Mediante cargas capacitivas, hechas con simples alambres, se puede bajar estas frecuencias de resonancia armónicas, sin afectar mayormente la resonancia fundamental.  

3.- Varios dipolos en paralelo: Es posible conectar varios dipolos, resonantes en bandas distintas, a una misma línea de transmisión, directamente, sin requerir un diplexor ni otros elementos. Ésto se debe a que un dipolo presenta impedancias bajas, del orden de 50 a 150 ohm, en sus frecuencias de resonancia, mientras que en todas las demás frecuencias se comporta prácticamente como un circuito abierto. Entonces en cada banda un solo dipolo se acopla a la línea de transmisión, mientras que los demás quedan inactivos.

Combinando estos tres principios se puede conectar cuatro dipolos, cortados para 80, 40, 20 y 10 metros, a un solo balun y cable coaxial, y luego agregar cargas capacitivas en los dipolos de 40 y 80 metros, para sintonizar sus resonancias armónicas a las bandas de 12, 15 y 17 metros.

Veamos ahora algunos detalles sobre estos principios:

Muchos colegas han leído o escuchado por ahí que un dipolo de 40 metros también se puede usar en 15 metros, en su tercera armónica. Este dato aparece en los libros desde tiempos inmemoriales. Sin embargo esta es sólo una verdad a medias. El problema es doble: En primer lugar, si cortamos el dipolo para el centro de actividad de 40 metros, digamos, 7120kHz, entonces la tercera armónica cae en 21360kHz, que está más arriba que el centro de actividad de los 15 metros. Y lo que es peor: La resonancia armónica real de un dipolo cortado para 7120kHz suele producirse bastante más arriba, fuera de banda, como en 21700kHz. Ésto se debe al efecto de punta de la antena, que agrega capacidad extra: En 40 metros tenemos dos cuartos de onda, cada uno con una punta, en cambio en los 15 metros tenemos 6 cuartos de onda, de los cuales sólo dos tienen puntas, mientras que los otros 4 cuartos de onda se miran entre ellos, en sectores del alambre que no tienen puntas. En consecuencia, la resonancia fundamental se produce más o menos en aquella frecuencia donde el dipolo tiene una longitud física del 95% de media onda, en cambio la resonancia de tercera armónica se produce en aquella frecuencia donde la longitud física es como el 98.3% de la longitud de una onda y media.

La solución a este problema es agregarle al dipolo las puntas que le faltan! Esto se hace conectando un trozo de alambre, de una longitud fríamente calculada, a cada uno de los dos puntos del dipolo donde se juntan los cuartos de onda interiores cuando opera en 15 metros. Esto es aproximadamente a 3,10 metros del centro del dipolo. Se puede conectar un simple alambre recto en cada pata, y dejarlo colgando, pero ésto es poco estable, ya que ese alambre se balancea con el viento, haciendo variar la sintonía. Por ello yo utilicé alambres más largos, doblados en figura de 8, soldados a las patas de dipolo en tres puntos.
  
Ésto es más estable, ya que aunque gire con el viento, el balance entre los dos lados del ocho hace que la sintonía no varíe apreciablemente.

El dipolo de 80 metros, cortado para 3680kHz, presenta su resonancia de tercera armónica en aproximadamente 11300kHz, donde no nos sirve de nada. Está demasiado lejos de los 10150kHz, impidiendo correr esa resonancia a la banda de 30 metros. Sin embargo la quinta armónica cae en 19020kHz, lo cual permite correrla a la banda de 17 metros, usando una carga capacitiva bien grande a cada lado. Y lo entretenido es que la séptima armónica del mismo dipolo cae en 26550kHz, lo que no está imposiblemente lejos de la banda de 12 metros!

Entonces yo pensé primero en usar dos cargas capacitivas en cada pata del dipolo de 80 metros, para ajustar las resonancias en esas dos bandas. Pero experimentando descubrí que las dos cargas de cada lado interactúan tanto, que casi se comportan como una sola. Entonces era mejor usar una sola carga a cada lado, para ajustar las dos bandas armónicas. El tamaño de las cargas controla cuanto efecto hacen en ambas bandas, y la posición exacta sobre las patas del dipolo controla cual de las dos bandas afectan más! Esto permite controlar ambas resonancias armónicas en forma suficientemente independiente, usando una sola carga por lado, variando su longitud y su posición.
 
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Al conectar varios dipolos en paralelo, hay que tomar dos precauciones. La primera es que los dipolos deben estar bien separados, para evitar que interactúen. En los libros de radio ha aparecido durante décadas un diseño de una antena dipolo múltiple, en que los dipolos individuales están amarrados uno al otro, a poquísima distancia. La imagen reproducida acá, tomada del Handbook de la RSGB, es un ejemplo de esto. Yo le agregé las rayas rojas, porque eso no funciona aceptablemente! Quisiera saber quien fue el inventor de esta estupidez! Puestos de esa manera, los dipolos interactúan tan tremendamente que es casi imposible ajustar sus longitudes para lograr las frecuencias de resonancia correctas. Además, si es que se logra, el ancho de banda en cada resonancia es poquísimo, y la antena resulta extremadamente sensible al viento, al movimiento de los soportes (árboles), a la dilatación térmica por el sol, y al estiramiento del alambre que ocurre con el tiempo.

Yo experimenté con esta antena, y después de que me salieran canas verdes, aparte de las grises y blancas que ya tenía, llegué a la conclusión que el inventor de esta antena jamás debe haberla probado, o no era para nada exigente en cuanto a los resultados...

Lo que funciona bien, en cambio, es montar los dipolos en direcciones totalmente distintas, separándolos lo más posible. Este diagrama muestra la disposición básica de mi antena, vista desde arriba. En azul está el dipolo de 80 metros, en verde el de 40, en rojo el de 20, y en morado el de 10 metros. En color naranja están las cargas capacitivas para 17 y 12 metros, y en café las cargas para 15 metros. El esquema está a escala.
 
Yo instalé esta antena con el centro soportado por un mástil de 12 metros de altura. Las puntas de los dipolos de 80 y 40 metros las amarré en árboles altos, quedando el dipolo de 80 en posición de V, con las puntas más altas que el centro, mientras que el de 40 quedó prácticamente horizontal. Los dipolos de 20 y 10 metros, en cambio, los puse en posición de V invertida, con ángulo bastante abierto, amarrando sus puntas a anclajes más bajos.

Con esta disposición se logra separar aún más entre sí los cuatro dipolos. El resultado es que los dipolos casi no se influencian entre ellos, permitiendo ajustar por separado las frecuencias de resonancia de cada uno, casi sin interacción entre ellos. Asimismo,  el ancho de banda que da cada uno es prácticamente el mismo que daría si estuviera solo. No se produce el extremo enangostamiento de banda que se produce al poner los dipolos muy juntos.

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Otra de las precauciones que se deben tomar al conectar dipolos en paralelo es que nunca deben combinarse dipolos que tienen resonancias muy cercanas entre sí. El ejemplo más claro es que si uno conecta un dipolo para 40 metros junto con uno para 15, la combinación no funciona bien en 15 metros, debido a que la resonancia del dipolo de 15, en 21250kHz, interactúa muchísimo con la resonancia de tercera armónica del dipolo de 40, en 21700kHz. El efecto que se produce es que la resonancia del dipolo de 15 metros no responde correctamente a los ajustes que se hagan a su largo, y que el ancho de banda se reduce mucho, dejando la antena muy sensible a cambios de altura, humedad, dilatación, etc. Además la resistencia de radiación se aleja mucho de 50 ohm, haciendo subir la ROE mínima que se puede lograr.

Por esa razón, está "prohibido" conectar un dipolo de 40 metros junto a uno de 15, y en cambio es "obligatorio" usar la resonancia armónica del dipolo de 40 para operar en los 15 metros.  Eso es lo que hace mi antena.

El problema también ocurre en la banda de 10 metros, si se ajusta el dipolo de 80 metros a una frecuencia demasiado alta. Porque en ese caso la séptima armónica del dipolo de 80 cae muy cerca de los 28MHz, interfiriendo con el dipolo de 10 metros. Éste problema se subsana completamente en mi antena, al desplazar la séptima armónica del dipolo de 80 metros a los 25MHz, para cubrir la banda de 12 metros. Eso da suficiente separación de las frecuencias de resonancia para que el dipolo de 10 metros opere sin problemas.

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La tercera precaución necesaria para combinar dipolos, es entender que el balun no es opcional. ¡Es obligatorio!  Si se hace una antena como ésta, pero sin usar un balun, entonces la corriente de modo común en el cable coaxial hace que toda la antena reaccione ante cualquier cambio de posición o longitud del cable coaxial, o ante cambios en la humedad de la tierra, etc, y resulta casi imposible ajustar correctamente todas las resonancias. En cambio un buen balun elimina de raíz esta dificultad, y de paso elimina la captación de ruidos por parte del cable coaxial, la radiación desde el cable, los cosquilleos de RF al tocar el equipo mientras se transmite, etc.

No descarto la posibilidad de que alguien muy fanático y dotado de muchísima paciencia logre hacer funcionar esta antena sin un balun, a fuerza de subirla y bajarla unas doscientas veces para ajustarla, pero a mi juicio eso es perder el tiempo...
 

Los detalles constructivos

Para quienes quieran copiar esta antena, van aquí los detalles de la mía, los que cada cual puede copiar o adaptar a su realidad.

Antes que nada, hay que tener claro que esta no es una antena miniaturizada. Sus medidas son las de un dipolo extendido para 80 metros, cruzado con un dipolo extendido para 40 metros. Por lo tanto, el espacio mínimo para poder instalarla es un rombo con medidas diagonales de 40 y 20 metros. No es posible acortarla con bobinas.

Yo hice la antena completa con alambre NYA de 2.5mm². Un rollo de 100 metros alcanza para hacer toda la antena, y sobran algunos metros. El color del alambre es a gusto del consumidor, pero mi experiencia es que los colores se destiñen rápidamente, y al cabo de un año el plástico está blanco. Según la marca y calidad del alambre que se compre, esto podría variar.

Para colgar el centro en el mástil utilicé cordel plástico de 6mm de diámetro, que corre por una roldana instalada en un travesaño en la punta del mástil. En cambio para amarrar las puntas de los dipolos, y también para las amarras en el centro de la antena, utilicé cordel plástico de 3mm.

Esta foto muestra el centro de la antena. Inicialmente lo hice distinto, anclando los alambres en un aislador de huevo, pero eso dio mal resultado, ya que los alambres frecuentemente se quebraban en el punto de montaje. Entonces terminé con el sistema mostrado en la foto: El cordel de soporte forma un lazo, al cual se amarran pequeños trozos de cordel, que a su vez se unen a los ocho elementos de la antena. Ocho trocitos de cable flexible se usan para hacer la unión entre cada elemento y el balun.

Este sistema permite el libre movimiento de cada uno de los elementos, sin causar fatiga en los alambres.

Los cablecitos van soldados a los elementos, y se usan unas pocas vueltas de huincha aisladora Scotch Super 33+ para inmovilizar el punto de soldadura. Esa huincha aisladora tiene muy buen comportamiento a la intemperie. Si usted usa cualquier otra, los resultados son inciertos.

Dato al paso: Al enhuinchar algo, es fundamental terminar con dos o tres vueltas de huincha aplicadas sin tensionarla en absoluto. Eso evita que se despegue la punta, y comience a salirse.

Yo utilicé cable coaxial RG-213, y el balun consiste en 16 núcleos de ferrita Amidon FB-43-1020, deslizados sobre el cable. Para colgar esto, puse un lazo de cordel de 3mm junto con el cable, por dentro de los núcleos, con las puntas saliendo por arriba. Estas puntas se amarran al lazo del cordel de soporte. Por abajo del balún, el lazo de cordel está bloqueado sobre el cable mediante una amarracables plástico.

El cable coaxial termina unos 5cm sobre las ferritas, lugar donde se pela, y se le sueldan dos trozos cortos de alambre de 2.5mm².  Las puntas de estos alambres se sueldan a los cablecitos flexibles que van a los elementos. Luego se sella cuidadosamente la punta del cable coaxial, empleando sellador de poliuretano. Yo usé el Sikaflex 221 negro, que funciona muy bien.

Jamás debe usarse silicona para este fin, por varias razones:

Primero, la silicona no pega el PVC, y el forro del cable coaxial es PVC. Entonces si se usa silicona, pasa agua por capilaridad entre el cable coaxial y la silicona, y penetra en el cable por la punta.  

Segundo: La silicona es altamente permeable al vapor de agua. Actúa como un trapo húmedo envolviendo los alambres, aumentando la corrosión!

Tercero: La mayoría de las siliconas liberan ácido acético al endurecer, siendo altamente corrosivas para el cobre.
 
En cambio los selladores de poliuretano pegan bien el PVC, no son corrosivos, y su permeabilidad al vapor es mucho menor que el de las siliconas. Se aplican de la misma forma que las siliconas, vienen en cartuchos iguales, pero es más fácil trabajar limpio con ellos, ya que son fácilmente solubles en alcohol, mientras no hayan endurecido. Con una Nova mojada con alcohol se puede retirar los residuos, y limpiarse las manos, luego de aplicar sellador de poliuretano.

La razón para soldar trocitos de alambre al cable coaxial, en vez de soldar los cablecitos flexibles directamente a los conductores del coaxial, es evitar que se pueda producir un efecto de mecha, que haga entrar agua al paquete de sellador de poliuretano, y de ahí al cable coaxial. Entonces el sellador se adhiere al alambre macizo, limpio, y al forro del cable coaxial, sellándolos completamente, y no existe otro objeto penetrando en él.
 
Todas estas precauciones son para evitar que entre agua al cable coaxial, el cual se degrada cuando ocurre esto, y es demasiado caro como para tener que cambiarlo debido a un descuido en el sellado! Yo tengo 35 metros de cable RG-213 desde la antena hasta el equipo de radio, y vale la pena proteger esto.

Las puntas de los elementos se terminan tal como lo muestra esta foto. Este sistema permite ajustar fácilmente la longitud exacta de cada elemento, simplemente desenrollando, doblando y re-enrollando el exceso de alambre. La longitud activa de un elemento es desde el cable coaxial, incluyendo el cablecito flexible, hasta donde el alambre se une al cordel en esta foto. La parte del alambre  que se devuelve, no está incluída en las medidas que daré más abajo. Conviene dejar esta parte sobrante de una longitud del orden de un 3% de la longitud del elemento, para tener un margen de ajuste razonable.

Estas fotos detallan la construcción de las cargas capacitivas. Se corta un trozo de alambre de la longitud adecuada, se enrolla el centro del alambre una vuelta y media sobre el lugar correcto del elemento del dipolo, luego se forma cada mitad como círculo, y se enrollan las puntas una vuelta cada una sobre el elemento. Así se puede probar la antena, y comprobar que ande suficientemente cerca de las frecuencias correctas, para saber que no será necesario cambiar la longitud del alambre de carga. En ese momento se sueldan las uniones.

El ajuste fino de estas cargas se hace estirando o comprimiéndolas. En la foto de la izquierda esta carga está más estirada, aumentando su efecto (bajando la frecuencia de resonancia armónica), mientras que la foto de la derecha muestra la misma carga un poco más comprimida, reduciendo su efecto (subiendo la frecuencia de resonancia armónica). La foto que aparece cerca del comienzo de esta página muestra una carga mucho más estirada, maximizando su efecto.

La telaraña que se logra apreciar en la foto de la derecha es netamente opcional...

Las medidas

Si bien las medidas exactas de cada parte de la antena dependen de las frecuencias de resonancia exactas que se desean, del material exacto que se emplee, de la altura a la cual se instala, de los objetos que haya cerca, de las características del suelo debajo y cerca de la antena, y probablemente hasta de la fase de la luna, es bueno tener ciertos puntos de partida para construírla. Por eso entrego acá las medidas de la mía, tan exactamente como las pude medir, luego de haberla ajustado.

Longitud de cada elemento de dipolo, desde el cable coaxial hasta el encuentro con el cordel:

80m: 1905 cm
40m: 975 cm
20m: 504 cm
10m:  249 cm

Longitud de los alambres de carga capacitiva:

80m: 280 cm
40m: 105 cm

Estos alambres se doblan en forma de figura ocho.

Posición de las cargas capacitivas:

80m: 240 cm del centro de la antena.
40m: 310cm del centro de la antena.
 
Estas son las medidas válidas para obtener frecuencias de resonancia de 3680, 7120, 14200, 18130, 21250, 24960,  28600  y 51000 kHz, al usar alambre NYA de 2.5mm², con su forro plástico para los elementos, y sin el forro para las cargas capacitivas, a la altura y con el tipo de suelo que tengo en mi instalación. 

Si se usa alambre más grueso, debe reducirse levemente cada medida. No recomiendo usar alambre más delgado, ya que es demasiado frágil. Y si se usa alambre desnudo para los elementos, deben aumentarse las medidas de ellos en alrededor de un 3%.

Ajuste

Es prácticamente seguro que al construir e instalar la antena inicialmente, se obtendrán frecuencias de resonancia distintas a las deseadas, debido a diferencias del material (espesor de la aislación, por ejemplo), condiciones del suelo, altura de cada parte de la antena, imprecisiones de medición tanto mías como del constructor, etc. Entonces hay que ajustar la antena. Acá van las reglas de ajuste:

Se emplea un medidor de ROE con un equipo de radio, o idealmente un analizador de antenas como el MFJ-259, para medir la frecuencia donde ocurre la ROE más baja en cada banda. Es fundamental hacer estas mediciones con la antena instalada en su lugar definitivo, con cada punta a la altura definitiva, con la tensión correcta en cada cordel. Cualquier medición hecha en otras condiciones no tiene validez, ya que las interacciones con la tierra y con todos los objetos cercanos afectan de manera fundamental el comportamiento de cualquier antena.

Después de hacer la medición, se calcula cuánto hay que correr para qué lado cada frecuencia de resonancia. Luego se baja la antena, y se ajusta según las siguientes reglas:

Todo cambio que se hace en un lado de un dipolo, también se debe hacer igual en el otro lado.
La longitud del dipolo de 80m afecta las frecuencias de resonancia en 80, 17 y 12 metros, más o menos en la misma proporción. Acortar el dipolo sube las frecuencias.
La longitud del dipolo de 40m afecta las frecuencias de resonancia en 40 y en 15 metros.
La longitud del dipolo de 20 metros sólo afecta la frecuencia de resonancia en 20 metros.
La longitud del dipolo de 10 metros sólo afecta la frecuencia de resonancia   en 10 metros.
El tamaño efectivo de las cargas capacitivas en el dipolo de 40m afecta fuertemente la frecuencia de resonancia en 15 metros, y levemente la de 40 metros. Agrandar (estirar) la carga reduce la frecuencia de resonancia.
La posición de las cargas en el dipolo de 40m se deja fija.
El tamaño efectivo de las cargas capacitivas en el dipolo de 80m afecta las frecuencias de resonancia en 17 y 12 metros, y prácticamente no afecta la de 80m.
La posición de las cargas en el dipolo de 80m controla a cual de las dos bandas altas afectan más. Ponerlas cerca de 200cm del centro de la antena maximiza su efecto en la banda de 12 metros, mientras que ponerlas cerca de  350cm desde el centro maximiza el efecto en la banda de 17 metros.
La frecuencia de resonancia en 6 metros no se ajusta, es a la suerte de la olla.

Ajustando estas medidas es posible llegar a tener las frecuencias de resonancia exactas que queremos, en cada banda de HF. Probablemente muchos colegas van a querer las mismas frecuencias de resonancia que yo elegí, mientras que un amante de la telegrafía va a preferir ponerlas cerca del extremo bajo de cada banda, y alguien que disfruta de la modalidad de FM en 10 metros va a preferir subir la frecuencia de resonancia en los 10 metros, etc.

Es posible jugar un poco con los ángulos entre los elementos de cada dipolo, y con las alturas, para optimizar la ROE en cada frecuencia de resonancia. Pero en la práctica esto tiene poca importancia. Mucho más importante es que la ROE mínima caiga en las frecuencias deseadas.

Típicamente se va a necesitar unas tres iteraciones para llegar a un buen ajuste en todas las bandas. Cada iteración consiste en medir todas las frecuencias de resonancia, calcular cuánto alargar o acortar cada medida, bajar la antena, hacer los ajustes pertinentes, y volver a subirla.

Resultados y rendimiento

Aquí van los datos de ROE que obtuve con mi antena, medidos mientras escribo este artículo:

3500: 3.3    3585: 2.0    3625: 1.5    3680: 1.0    3738: 1.5    3750: 1.6
7000:  1.6    7023: 1.5    7120: 1.3    7213: 1.5    7300: 1.8    
14000: 1.3    14180: 1.0    14350: 1.3
18068: 1.8    18125: 1.6    18168:  1.7
21000: 1.9    21150: 1.5    21280: 1.3    21415: 1.5    21450: 1.6
24890:  1.6    24990: 1.6
28000: 1.9    28350: 1.5    28800: 1.0    29135: 1.5    29360: 2.0    29700: 2.5
50000: 1.9    51060: 1.6    51620: 2.0    52480: 2.8    53400: 2.5    54000: 3.1

Además existe una frecuencia de resonancia en 11080 kHz, con ROE de 1.3. Y en todo el rango de VHF, partiendo de 30MHz hacia arriba, existe una multitud de resonancias de difícil detalle. En HF, en cambio, en todas las frecuencias lejanas a las bandas cubiertas, la ROE es alta, limitada sólo por las pérdidas del cable coaxial. Son típicos valores de ROE como 13 en 2.5MHz,  9 en 5MHz, 6 en 10MHz, etc, bajando hasta valores como 2.5 en VHF mediano. Malas noticias para los amantes de la vil banda ciudadana: En 27MHz la ROE es de 4.3. En todas esas bandas en que no hay resonancia, la antena no es utilizable para transmisión, o al menos no con eficiencia razonable.

De la tabla de ROE se puede deducir que es posible transmitir con cualquier equipo, sin necesidad de un sintonizador de antena, en buenas extensiones de cada banda, y en algunas bandas completas. Asimismo mediante el empleo del más humilde de los sintonizadores de antena internos automáticos, o cualquier sintonizador manual, se pueden usar todas las bandas de extremo a extremo. Cualquier equipo con salida a válvulas, incluyendo los amplificadores lineales valvulares, puede también usar todas las bandas en toda su extensión. Estamos entonces ante una verdadera antena multibanda, cómoda y práctica de usar.
 
La eficiencia de la antena es muy buena, ya que no posee bobinas de carga, ni mucho menos alguna carga resistiva, que causen pérdidas. Hay gente que dice que la aislación de PVC del alambre NYA causa pérdidas apreciables en algunas bandas. Yo nunca he notado eso, pero quien quiera irse a la segura, podría usar alambre desnudo para evitar este posible problema. Lo más importante es instalar la antena a la mayor altura posible, para reducir las pérdidas en la tierra.

Capítulo aparte es la direccionalidad tridimensional de esta antena. En realidad debemos mirar cada banda por separado:

En la banda de 80 metros, la altura de apenas unos 12 metros que posee mi antena es poquísima. En consecuencia, se comporta como antena direccional de dos elementos, enfocada al zenit! El segundo elemento es el suelo, por supuesto. Posee unos 6dBi de ganancia hacia el zenit, donde la radiación no sirve a nadie, y a medida que miramos ángulos de radiación  más bajos, la ganancia cae fuertemente. Esto la hace una antena NVIS, vulgarmente llamada "calienta-nubes", que da buen rendimiento a cortas distancias, pero es completamente inútil para DX. Cualquier dipolo de 80 metros instalado a tan baja altura tendrá ese mismo comportamiento.
Como la radiación a ángulos bajos es casi nula, no se aprecia una direccionalidad significativa. Por ello, se puede orientar el dipolo de 80 metros en la dirección donde mejor quepa, o donde haya los árboles más altos para amarrar las puntas, sin preocuparse de su direccionalidad.

En la banda de 40 metros, los 12 metros de altura todavía son poco, y por ello en esa banda la antena también presenta máxima ganancia hacia el zenit. Pero el efecto no es tan extremo como en 80 metros,  y se puede llegar bien a distancias medias, al menos. Aún así, yo la consideraría una antena NVIS en esa banda.
Al haber más radiación en ángulos bajos, se hace más notorio el efecto direccional del dipolo. Conviene entonces montar la antena en tal orientación que el dipolo de 40 metros quede a 90 grados con la dirección que más interesa. En Chile eso significa ponerlo en dirección este-oeste, para obtener radiación máxima al norte y al sur.
 
En la banda de 20 metros, los 12 metros de altura son óptimos. En esta banda obtenemos un ángulo de radiación bajo, excelente para DX. Si el dipolo de 20 metros queda horizontal, la direccionalidad es marcada. Yo lo puse un poco en posición de V invertida, reduciendo el efecto direccional, aunque no se elimina completamente.

En 17 metros estamos operando en quinta armónica, y con muy buena altura. El resultado es que en el plano horizontal aparecen 10 lóbulos intensos, con zonas de menor ganancia entremedio. Los lóbulos más fuertes son los atravesados con el dipolo de 80m, pero los ceros más fuertes son los que rodean a estos lóbulos. En cambio los lóbulos que están más en línea con ese dipolo son casi igual de fuertes, y presentan ceros mucho menos profundos. Por eso, la cobertura de esta antena en 17 metros es más en línea con el dipolo de 80m, que atravesado con él.
El ángulo de radiación es bajo.

En 15 metros estamos operando en tercera armónica, lo que da 6 lóbulos. Los dos principales están atravesados con el dipolo de 40m, y los otros dos forman una X sobre estos. Hacia las puntas del dipolo de 40m aparecen ceros relativamente pronunciados.
El ángulo de radiación es bajo, presentándose dos lóbulos en el plano vertical.
 
En 12 metros estamos operando en séptima armónica, formándose 14 lóbulos en el plano horizontal. Esto es tanto que el comportamiento resultante es prácticamente omnidireccional. En el plano vertical, aparecen varios lóbulos con distintos ángulos.

En la banda de 10 metros tenemos un dipolo simple, operando limpiamente, generando la direccionalidad típica de un dipolo, si es que lo montamos en posición horizontal. Para evitar esto, y considerando que en 10 metros me interesa un buen rango de direcciones, puse ese dipolo como V invertida, suavizando su direccionalidad.
En el plano vertical, la altura comparativamente grande a la cual está produce varios lóbulos con ángulos de radiación muy distintos, desde casi horizontal hasta uno casi vertical.

Y en la banda de 6 metros tenemos un caos total. Ahí estamos operando con una combinación de varias resonancias en armónicas altas, y la complejidad del diagrama de radiación resultante excede mis capacidades de determinación. Lo más sano es considerarla una antena omnidireccional "con posibles sorpresas", lo que hace buen juego con las características de propagación de esa banda!

Comentarios surtidos

Yo usé cable RG-213, que tiene pérdidas suficientemente bajas, soporta la potencia máxima legal que puede usar un radioaficionado, y permite ser enterrado en el suelo sin contaminarse. Pero si alguien sólo va a usar esta antena con 100 watt, y tiene una distancia corta desde el shack hasta la punta del mástil (no más de 15 metros),  es perfectamente razonable usar RG-58, mucho más barato. Por otra parte, el cable ideal sería uno de bajas pérdidas, como el LMR-400.

En vez del balun que yo utilicé, que funciona muy bien pero requiere importar los núcleos de ferrita (Amidon), se puede usar cualquier otro balun 1:1 de 50 ohm para el rango de frecuencias de 3.5 a 54MHz o más, siempre que sea de buena calidad. Desgraciadamente el mercado está lleno de balunes malísimos, y en demasiadas oportunidades ya he tenido que explicarle a algún colega que su flamante balun, comprado en Zona12, o en algún PyP, no sirve para nada.

Tampoco sirve enrollar el cable coaxial unas cuantas vueltas, porque ese sistema sólo trabaja bien en un rango de frecuencias demasiado angosto. No es posible hacer un "balun de rollo" que cubra 3.5 a 54MHz. Para antenas monobanda, en cambio, o para antenas que cubren dos o tres bandas contiguas, puede funcionar suficientemente  bien, si se enrolló la cantidad óptima de cable.

Quienes usen cable RG-58, pueden hacer un excelente balun bobinando unas 10 vueltas de ese cable en un núcleo de ferrita FT-240-61. Ese núcleo hay que importarlo, igual que los núcleos FB-43-1020, pero es uno solo, entonces el balun resulta más liviano y barato.
 
Conviene bajar el cable coaxial a lo largo del mástil, hasta abajo, y luego llevarlo enterrado, o tocando el suelo, hasta la casa. Esto reduce la captación de ruidos y el desbalance de la antena. Con el cable colgando en el aire también funciona, pero no es óptimo.

Los vientos que sujetan el mástil deben ser de cordel plástico. Jamás debe usarse alambre, ya que interactúa severamente con la antena, y causa importantes pérdidas.

Conviene comprar una buena roldana en una tienda de implementos marinos. Ahí se encuentran las roldanas de calidad, a precio decente. Las que venden en ferreterías suelen ser horripilantemente malas.

Las amarras en árboles deben dejarse un poco sueltas, si no el árbol se libera de las antenas rápidamente. Le basta un poco de viento para ello.

Para instalar cordeles en árboles altos, he probado varios métodos, desde la boleadora, pasando por la honda, arco y flecha, hasta una catapulta y un cañón de aire comprimido. Lo que mejor funciona, al final, es una caña de pescar, bien larga. Con hilo de unos 0.35mm, y una piedra de unos 50 a 100 gramos amarrada. No conviene usar plomos, porque se pierden fácilmente, al enterrarse en el suelo y desaparecer. Las piedras se encuentran más fácilmente, y si alguna se pierde, es menos contaminante y más barata que el plomo.  Se logra fácilmente pasar sobre árboles de 20 metros de altura, aún siendo novato, y con una hora de práctica se logra pasar sobre los árboles más grandes que ofrece la naturaleza chilena. Luego de que la piedra aterrice, se la saca, se amarra el cordel de 3mm al hilo de pesca, y se enrolla el hilo con el carrete de pesca, pasando el cordel sobre el árbol. Al tensar el cordel, éste baja hasta encontrarse con alguna rama firme.

Quiero destacar que en esta antena todas las conexiones van soldadas. Muy especialmente, no se usan conectores coaxiales a la intemperie. Esto resulta esencial para la confiabilidad. Un conector de antena que se oxida y da contacto intermitente es una excelente receta para quemar los transistores finales de un equipo,  ya que las protecciones de los equipos en general son demasiado lentas para reaccionar cuando se produce una intermitencia con chisporroteo.

Si alguien necesita soldar un alambre de cobre que está negro o verde con corrosión, la receta es simple: Meter el alambre unos segundos en vinagre hirviendo.  El cobre queda limpio, rojo y fácilmente soldable. Esta receta es muy útil cuando se necesita reparar o modificar una antena de alambre de cobre desnudo, que ha estado afuera varios años.

Espero encontrarlos en cada una de las bandas. Porque es muy triste que tantos radioaficionados se limiten a sólo una o dos bandas, habiendo tantas! Es necesario elegir la banda a usar según las condiciones de propagación imperantes en el momento. Un radioaficionado que sólo tiene una o dos bandas a su disposición, se queda sin poder hacer radio en ciertos horarios del día. Y para que no ocurra eso, es que tenemos tantas bandas distintas!

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