La antena dipolo en abanico es una de las antenas multibanda de HF más populares entre los radioaficionados. Su popularidad se debe a su construcción sencilla, su bajo costo y sus excelentes características operativas. A diferencia de otras antenas multibanda, no utiliza trampas sintonizadas, sino varios dipolos independientes conectados a un único punto de alimentación.
Para el radioaficionado que desea cubrir múltiples bandas de HF sin usar un acoplador de antena ni una conmutación de antenas compleja, el dipolo en abanico es una solución interesante. Con el diseño adecuado, puede operar de forma fiable en múltiples bandas de radioaficionados con parámetros comparables a los de los dipolos de banda única.
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Principio de funcionamiento
El nombre "dipolo en abanico" proviene de la disposición de los conductores, que vistos de lado se asemejan a un abanico abierto. Varios dipolos de diferentes longitudes, destinados a bandas individuales, se conectan a un punto de alimentación.
Cada dipolo está sintonizado a una banda específica. Al transmitir o recibir, la energía se distribuye de forma natural, de modo que la rama que resuena a una frecuencia determinada es la que predomina. Los demás conductores tienen una alta impedancia y contribuyen mínimamente al funcionamiento.
Por ejemplo, la antena dipolo en abanico más sencilla puede diseñarse para las bandas de 40 m y 20 m. Los diseños más complejos suelen cubrir las bandas de 80 m, 40 m, 20 m, 15 m y 10 m utilizando una única alimentación coaxial.
Ventajas sobre las antenas trampa
La alternativa más común al dipolo de ventilador es el dipolo con trampa. Estos utilizan trampas resonantes formadas por una bobina y un condensador. La trampa aísla eléctricamente parte del radiador a una frecuencia determinada, lo que permite su funcionamiento en múltiples bandas.
Sin embargo, la antena dipolo en abanico no tiene trampas. Esto conlleva varias ventajas importantes.
La primera ventaja son las menores pérdidas. Cada trampa contiene componentes reales con un factor de calidad Q finito. A potencias más altas, se producen pérdidas y parte de la energía se convierte en calor. El dipolo en abanico utiliza únicamente conductores, por lo que las pérdidas adicionales son mínimas.
La segunda ventaja es un ancho de banda operativo más amplio. Las antenas de trampa tienden a tener un ancho de banda relativamente estrecho en algunas bandas, mientras que un dipolo en abanico se comporta de manera similar a un dipolo resonante clásico.
La tercera ventaja es una mayor fiabilidad. Las trampas están expuestas a las inclemencias del tiempo y a esfuerzos mecánicos. En el dipolo en abanico, este elemento está completamente ausente.
Otro factor importante es la sencillez de su construcción. El radioaficionado no necesita diseñar ni ajustar trampas resonantes. Basta con preparar dipolos individuales de la longitud adecuada y ajustarlos gradualmente a las bandas deseadas.
Diseño de dipolo en abanico
La base es un aislador central con conexión mediante cable coaxial. A este punto, se conectan en paralelo dipolos individuales diseñados para diferentes bandas.
El dipolo más largo está diseñado para la frecuencia de operación más baja. Los demás dipolos son sucesivamente más cortos. Los conductores están separados mediante espaciadores de plástico o fibra de vidrio.
La distancia entre los conductores suele ser de unas pocas decenas de centímetros. Una distancia demasiado pequeña puede provocar una mayor influencia mutua y una afinación más compleja.
En la construcción, se suelen utilizar conductores de cobre o de cobre trenzado con aislamiento resistente a los rayos UV. La tensión mecánica es similar a la de un dipolo clásico.
Sintonización de antenas
Sintonizar una antena dipolo en abanico es un poco más difícil que sintonizar una antena dipolo de banda única. Los conductores individuales interactúan entre sí, y cambiar la longitud de una rama puede afectar ligeramente la resonancia de las otras bandas.
La longitud de los emisores individuales se reduce debido al acortamiento del conductor y a la influencia de la conexión a tierra (capacitancia parásita). Si se utiliza un cable con aislamiento de PVC, los emisores serán entre un 4 % y un 7 % más cortos.
Se recomienda comenzar con la banda más baja y luego ir aumentando gradualmente la frecuencia. Tras cada ajuste, es aconsejable medir todas las bandas con un analizador de antenas.
Tras varias iteraciones, se puede lograr un ajuste muy bueno en todas las bandas deseadas.
Fuente de alimentación y balun
Al igual que con el dipolo clásico, se recomienda utilizar Balun de corriente 1:1Su función es limitar la corriente común que fluye a través de la malla del cable coaxial.
Sin un balun, la radiación de la línea coaxial puede ser significativa, lo que provoca distorsión del patrón de radiación y mediciones de PSV inestables.
Para potencias de salida de hasta varios cientos de vatios, los balunes de corriente de ferrita con núcleos de tipo 31 o 43 han demostrado ser eficaces.
Resultados prácticos
Numerosas mediciones publicadas demuestran que un dipolo en abanico bien diseñado alcanza parámetros muy similares a los de un dipolo de banda única. Tanto la ganancia como el patrón de radiación permanecen prácticamente inalterados.
La ventaja reside en la capacidad de cubrir múltiples bandas sin necesidad de un conmutador de antena ni fuentes de alimentación independientes. De este modo, el radioaficionado obtiene una antena HF universal a un coste relativamente bajo.
En la práctica, las antenas dipolo en abanico se utilizan con frecuencia en instalaciones domésticas permanentes, jornadas de campo y operaciones QRP. Las configuraciones de 80/40/20/15/10 m o 40/20/15/10 m son muy populares.
Limitaciones del dipolo en abanico
La principal desventaja es la necesidad de espacio suficiente. El número de conductores aumenta con el número de bandas, y la antena se vuelve mecánicamente más compleja y pesada. Por lo tanto, en algunos lugares puede resultar más práctico utilizar un dipolo con trampas o una antena vertical.
Con un gran número de bandas, es necesario dedicar más tiempo a la sintonización, ya que los emisores individuales se afectan entre sí.
Conclusión
La antena dipolo en abanico es una de las mejores soluciones para el radioaficionado que desea operar en múltiples bandas de HF con una sola antena. En comparación con los diseños con trampas, ofrece menores pérdidas, una construcción más sencilla y una alta fiabilidad.
Aunque requiere más espacio y paciencia durante la sintonización, el resultado es una antena multibanda eficaz capaz de proporcionar parámetros muy similares a los de un dipolo resonante simple. Por ello, el dipolo en abanico sigue siendo uno de los diseños caseros más populares entre los radioaficionados de todo el mundo.
Vídeos
El vídeo muestra la construcción práctica de un dipolo en abanico multibanda, incluyendo la solución mecánica de los espaciadores y el proceso de sintonización de las bandas individuales.