(fuente: osbiocos.com)
En ocasiones confundida con el reflector, ya que a menudo forman un solo cuerpo, la antena es el componente que recoge o intercepta la radiación electromagnética (en nuestro caso la onda de radio) y la transforma en una señal eléctrica. Esta señal eléctrica que se produce en la antena es de un valor extraordinariamente pequeño por lo cual debe ser llevada, con las menores pérdidas posibles, a la primera etapa amplificadora del receptor.
Para que la onda de radio que intercepta la antena genere en ésta la mayor señal eléctrica posible, la antena debe entrar en resonancia con la frecuencia de la onda. Por lo tanto la frecuencia de la señal a recibir -o su longitud de onda- va a determinar principalmente el tamaño físico y características de la antena receptora.
En bandas de ondas decimétricas podemos emplear indistintamente antenas convencionales o guiaondas, puesto que la relación entre directividad y proporciones físicas está dentro de una escala manejable. Para las frecuencias mas bajas resulta mas prácticas las antenas de tipo convencional, como las Yagi; conforme subimos en frecuencia, las antenas guiaondas aventajan claramente a las primeras.
En a banda de 1,4 GHz podremos usar indistintamente antena convencional o guiaonda. Aunque ya aquí el guiaonda comienza a mostrar unas innegables ventajas prácticas en lo que se refiere a tamaño, directividad y precisión constructiva.
En las antenas originales del Big Ear se empleaban antenas de bocina que pueden considerarase una prolongación del guiaonda.
La antena de bocina realiza varias funciones: aumenta la apertura de la antena, aumenta su directividad (ganancia) y realiza la adaptación de propagación de las ondas de radiofrecuencia entre la guía de onda y el espacio libre, generando una frente de onda casi esférico para iluminar adecuadamente el reflector.
Además estos parámetros son fácilmente controlables variando la longitud de la bocina y la apertura vertical y horizontal.
Nuestro proyecto es lo bastante flexible como para admitir diferentes relaciones f/D en la configuración del reflector. Según la configuración elegida debemos ajustar también las propiedades directivas de la antena de bocina. Un reflector con un valor f/D bajo precisa una bocina menos directiva, Si la configuración resulta en un valor f/D elevado, la bocina debe ser mucho mas directiva, produciendo un haz de trabajo mucho mas estrecho.
Estos son los diseños iniciales para realizar antenas guiaonda para la frecuencia de resonancia del hidrógeno, en la banda de 21 cm.
Estas son las medidas para tubo redondo de 153 mm de diámetro, obtenidas con el calculador web de Luis -EA4BGH-. Si pinchas sobre la imagen podrás verla a mayor tamaño.
No es preciso construir un tubo a medida. Existen en el mercado latas de conservas con en diámetro adecuado que podemos emplear como primera opción. Del adecuado funcionamiento que podemos obtener reciclando envases de hojalata, tenemos el siguiente vídeo donde se muestra el funcionamiento del guiaonda circular en la banda de aficionados de 23 cms. Muy próxima a la frecuencia que nos ocupa.
Si en lugar de tubo redondo optamos por realizar el guiaonda en tubo cuadrado, podemos emplear las medidas que se indica a continuación, para un cuadrado de 20 cm de lado (medida interior):
Este es un modelo de antena de bocina sobre-óptima1) que hemos diseñado para la banda de 10 GHz. Para el primer prototipo de esta serie nos hemos tomado algunas licencias técnicas en aras de una mayor sencillez constructiva:
Unas imágenes adicionales:
Cartón de tetrabrick, cinta adhesiva, pegamento, tijeras… y apenas poco mas, el rendimiento obtenido resulta excelente. En el siguiente vídeo tenemos a la Fly-Killer en un comunicado a 114 kms de distancia entre dos estaciones de radioaficionado en la banda de 10 GHz:
Y como no podía ser menos… este es el croquis con las cotas para construirla:
El extremo estrecho puede adaptarse a un iluminador de sección circular o cuadrado, desde 17 a 22 mm de medida interior. No es un aspecto crítico a la hora de poner en funcionamiento el prototipo, puesto que el error de fase en la apertura de la bocina se mantiene dentro de los límites calculados.
Este nuevo modelo es la hermana mayor de la bocina que acabamos de ver. Esta elaborada con el mismo material: cartón aluminizado procedente de envases recuperados de tetrabrick. El buen funcionamiento de la Fly-Killer nos ha animado a la construcción de un modelo de mayor tamaño. La Top-Killer tiene una longitud de 1000 mm e incluye algunos refinamientos como la apertura de forma rectangular para dar uniformidad a los campos E y H.
La ganancia teórica calculada es de 27,3 dBi. Pronto tendremos ocasión de probarla en actividad de radio real.
De momento unas fotos de su proceso de construcción, entre Javier y Valentín, en el taller del Aula de Tecnología del CEIP "Virxe da Saleta":
Aunque no lo parezca en la foto, la apertura de la bocina tiene forma rectangular. Como después de todo no se trata mas que de cartón relativamente delgado, con estas dimensiones, es muy recomendable dotarla de elementos adicionales de soporte para mejorar su estabilidad estructural.
Y esta es la antena de bocina Top-Killer para 10 GHz, preparada ya para la siguiente etapa.
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