MIDIENDO TRAMPAS PARA ANTENASPor Sergio Zuniga, CE2CG http://www.sergiozuniga.cl/02/ex_trampas/index.htm Los circuitos resonantes tienen un comportamiento totalmente diferente respecto a la impedancia y reactancia, ya sea que este circuito sea en serie o en paralelo. Abajo se muestra un buen esquema de un circuito resonante condensador - bobina (LC) en serie y en paralelo (sacado de internet): En el caso de un circuito en paralelo, la impedancia total del circuito es la diferencia entre la reactancia del condensador (XL) y la reactancia de la bobina (XC), es decir . En cambio en el caso del circuito en serie, la impedancia total del circuito es el siguiente ratio: . Para una explicación detallada del origen de estas fórmulas, véase páginas 4.39 y 4.40 del ARRL Handbook 2009. Sabemos que cuando las reactancias tienen el mismo valor numérico (X L=XC), un circuito en serie o en paralelo se dice que es resonante. De las dos formulas anteriores se deduce que en la frecuencia de resonancia, el circuito en serie tendrá reactancia=0, y el circuito en paralelo tendrá reactancia infinita. Esto puede ser visualizado con los siguientes dos gráficos: Reactancia de un circuito en serie alrededor de la frec. de resonancia. La frecuencia de resonancia tiene valor 1.0 en el eje horizontal. Reactancia de un circuito en paralelo alrededor de la frec. de resonancia. Los circuitos resonantes en paralelo son llamados "trampas de antenas". positivo o negativo).200khz. Veamos esto con un ejemplo: Supongamos que tenemos un dipolo de media onda de cable cortado para la banda de 40 metros. Supongamos que tenemos dos trampas. Esto.En el eje vertical aparece la reactancia. a medida que nos acercamos a 1. los circuitos resonantes en paralelo (gráfico de la derecha) tienen por característica que: a) en la frecuencia de resonancia. como sabemos que las trampas en esa frecuencia "cortan" la antena. de modo que cada brazo del dipolo mide alrededor de 10 metros de largo. Si la antena recibe ahora radiofrecuencia en 7.200khz. Entonces.100khz. la impedancia (resistencia) es teóricamente infinitamente alta (en el gráfico de la derecha. Nótese que el gráfico de arriba a la derecha muestra que sobre la frecuencia de resonancia las trampas arrojan una carga capacitiva. de modo que las trampas "crean" un dipolo de 20 metros. cada una resonando en la banda de 20 metros. si la antena recibe radiofrecuencia (en transmisión o en recepción) en la frecuencia de 14.0 en el eje horizontal. Entonces. las trampas tendrán una . de modo que son usados como aisladores para cortar el paso de la corriente. ya que una trampa con resistencia infinita significa que la trampa impide completamente el paso de la corriente entre dos segmentos de antena. implica que la trampa 'corta' la antena en dos partes (ya no hay continuidad). Recordemos que por ejemplo el teflón y el PVC tienen muy alta resistencia. Obviamente este dipolo no resuena en la banda de 20 metros. y b) en frecuencias fuera de la resonancia la impedancia es normalmente baja. entonces solo trabajará el segmento del dipolo desde el centro hasta donde se ubican las trampas. Ahora intercalamos cada trampa en cada brazo del dipolo a una distancia de 1/4 de longitud de onda del centro del dipolo (es decir cada trampa a unos 5 metros del centro). la reactancia aumenta a infinito. y que debajo de la resonancia arrojan una carga inductiva. El hecho de que en la frecuencia de resonancia la impedancia de la trampa (resistencia) sea infinita. digamos en 14. para que trabaje el dipolo completo. pero la fábrica la comenzó muy modestamente en los años 40. cambiando la frecuencia de funcionamiento de la antena. son las siguientes: .Las bobinas cambian su valor con la temperatura. Actualmente este sistema es el más común en las antenas multibandas tipo Yagi de HF.Las trampas tienen pérdidas importantes. que al intercalar las trampas en el dipolo anterior. Partidarios y detractores. 1902-1986) se convirtió en radioaficionado en 1918. Pero como la inductancia de cada trampa reduce el largo físico necesario para la resonancia en 40 metros. Es decir.muy baja resistencia en esa frecuencia (recordemos que están resonando en 14. En el ARRL_Handbook_2009 página 22. En Mosley señalan que no se debe hacer caso de las teorías de que las trampas tienen pérdidas significativas ("Don't be fooled by these "lossy" trap theories"). habrá propensión a hacer un arco y autodestruirse. y también se le atribuye inventar la Tri-Band Beam usando una sola "Trap Master". la antena final será algo más corta que un simple dipolo de media onda. Después simplemente hay que agregar alambre hasta lograr que la antena completa (de punta a punta) mida media onda en la banda de 40 metros. ANTENAS DE DIPOLO CON TRAMPAS Las trampas se pueden construir con bobinas de coaxial. cambiará la frecuencia de resonancia. Mosley inventó las trampas encapsuladas en tubos de metal. . Esto resume el principio de operación de las trampas.10 se explica que para construir una antena con una trampa (es decir resonando en dos frecuencias) se debe primero cortar el dipolo para la frecuencia más alta (en nuestro ejemplo. como es usual en los temas de antenas entre radioaficionados. Carl Mosley (W0FQY. .Para trabajar eficientemente una trampa debe tener un alto Q. En todas las otras frecuencias la trampa es sólo un cable de conexión. y si el ambiente es húmedo. Algunas de las críticas (en mi opinión exagerada) a las trampas en general. También existe alguna polémica respecto a las trampas. debiéndose acortar las puntas para que quede efectivamente resonando en 40. Es decir. Nótese que el objetivo fundamental de los dipolos con trampas no es acortar las antenas.200khz). en la banda de 20 metros) y conectar las trampas previamente sintonizadas para 20 metros al final del dipolo. . y entonces dejarán pasar la radiofrecuencia. sino que lograr en un mismo dipolo varias resonancias. es decir le roban la potencia del transmisor. Pero un alto Q tendrá un ancho de banda estrecho para la antena. .Las trampas operan con alto voltaje. las trampas afectan el largo de los dipolos. o con bobinas dentro de tubos de metal (como condensadores). y la antena es cortada conde se encuentra la trampa de 15 metros. En la fotografía se trata de una antena yagi tri-banda para 10. ambas trampas dejan pasar esta señal.Existe alguna documentación de que las bobinas con coaxial son menos eficientes que las encapsuladas. pasemos a revisar las dos principales alternativas existentes de trampas para antenas: a) Trampas de fábrica para antenas direccionales y verticales: En las antenas de fábrica. Si se envía una señal en 15 metros. y se utiliza la antena completa hasta la punta del irradiante en el extremo derecho. si se envía una señal en 20 metros. Generalmente son del tipo que se muestra a continuación: En este caso se aprovecha el espacio y se ponen dos trampas casi juntas ("trap master"). Dicho esto. 15 y 20 metros. la trampa de 10 metros deja pasar esa señal. las trampas en antenas yagis de HF son las más comunes. Finalmente. . Si se envía una señal desde el equipo de radio en la banda de 10 metros. El boom (centro) está a la izquierda de estas trampas. entonces la antena se acorta hasta la trampa de 10 metros. El diagrama que sigue abajo muestra el corte típico de una de estas trampas.zip desde esta página: http://hamradio. y se puede bajar el archivo CoaxTrap. y a la derecha se muestra una parte de su interior.lakki. En Chile hay experiencias con dipolos con trampas de este tipo. CE4WJK. pero lamentablemente. VE6YP) que permite calcular trampas de coaxial. hasta donde tengo conocimiento. Destacan la siguiente antena Gustavo Velásquez.iki. 40 y 20 metros: . Existe un software gratuito (por Tony Field. que es tribanda: 80.fi/new/Software/Radio%20control/radio_control_and_logging/c oaxtrap.unadilla.Se pueden comprar trampas de fábrica en www. b) Trampas hechas de cable coaxial La construcción de trampas hechas con coaxial están muy bien documentas.com. Se llama "Coaxial Trap Design". El número de vueltas del coaxial sobre un tubo de PVC de distintos diámetros determina la frecuencia de resonancia de la trampa (y también su Q). no lo hacen.zip Las fotos de abajo muestran a la izquierda una trampa artesanal. Sería ideal que los fabricantes de antenas vendieran las trampas por separado. Gustavo me comenta que esta antena la usó un tiempo en terreno. y asegurándose que estas resuenen efectivamente en la frecuencia que deben hacerlo. Sin embargo. y que anda muy bien en recepción y transmisión. . Esta antena es comercializada por Rodrigo. Gracias a Gustavo por compartir esta antena.es). destaca la antena bibanda 80-40 metros de Rodrigo Barbe (CE3VTK) cuyo diagrama se muestra abajo. el alambre central del coaxial del la trampa (de RG58) con el movimiento suele cortarse. y también encontró que rayaba mucho (provocaba interferencias). y por sus comentarios. de modo que se le pueden hacer pedidos directamente a él (rodrigobarbe@yahoo. También. En mi opinión ambos problemas pueden resolverse mejorando el sistema de tensión de las trampas. sino que la aguja del ROE puede fluctuar solo un poco. En este caso se usa el medidor de ROE (SWR meter) del MFJ. . A la derecha se muestra que en el punto de resonancia de la trampa la ROE es muy baja. en mi caso el "MFJ-66 Dip Meter Adapter".2 solamente. mayor será el efecto en el medidor de ROE. Entonces esta es la frecuencia de resonancia. Esto implica que pruebas de recepcióntransmisión con dipolos a 2 o 5 metros de altura. en el caso del circuito en paralelo usamos un "dip meter". La foto de abajo muestra el dip-meter-adapter de MFJ conectado al analizador de antenas. La ROE puede no caer dramáticamente. usando el analizador MFJ-259B. el que captura cuanta señal de RF es absorbida por el circuito. es recordar que en los dipolos es muy válida la regla del cuarto de onda. A diferencia de la forma en que se mide la resonancia de un circuito en serie (buscando minimizar la impedancia. Entonces la ROE disminuye levemente cuando se logra la resonancia. ésta se debería levantar como mínimo a 10 metros de altura. lo que obviamente es clave al momento de construir una antena con trampas. mostramos como medir la resonancia de un circuito en serie. y aumenta al alejarnos de esta frecuencia. Medir una trampa permite verificar la frecuencia de resonancia de la misma. en ambos casos la frecuencia de resonancia debe ser bastante parecida. siempre arrojarán resultados deficientes. Mientras mayor sea el Q del circuito. de 1:1. sin importar la ROE). Ahora nos centramos en medir resonancia de circuitos en paralelo. Es interesante notar que si usamos la misma bobina y el mismo condensador conectados en serie o en paralelo.Un último punto antes de seguir. es decir de 'trampas'. si se trata de una antena de 40 metros. Entonces se introduce el dip-meter dentro de la bobina de la trampa. de modo que se debe estar muy atento. Es decir. MEDICIÓN DE TRAMPAS En un artículo anterior (ver aquí). La ventaja de este adaptador es que me permitirá medir trampas por su exterior. aunque la ROE logra bajar. Esto es un indicador de eficiencia de la trampa. sin tener que abrirlas para introducir el adaptador de fábrica. . Para HF se recomienda hacer una bobina con unas 10 vueltas de alambre. ya que se detecta la frecuencia de resonancia. En mi caso lo hice más rápido y simple (por probar): enrollé dos alambres de 20cm y soldé cada punta a un conector RCA. Para las bandas de VHF el adaptador debe ser mucho más pequeño. en el caso de que estas se encuentren selladas. El diámetro y vueltas en la bobina determina la calidad del acoplamiento a la trampa. pero no afectará la frecuencia de resonancia observada. pero no demasiado. CONSTRUYENDO UN ADAPTADOR PARA EL DIP-METER Si tengo el analizador de antenas y no tengo el adaptador Dip-Meter. Los resultados fueron satisfactorios. no es problema ya que se puede construir uno. la ROE aumenta fuertemente. es decir el grado de respuesta que medirá el analizador de antenas.Las siguientes dos fotos muestran que sólo algunos khz arriba o abajo. con un diámetro de más de media pulgada pero menos de dos pulgadas. como muestra la siguiente foto. Sergio Zuniga – CE2CG Febrero de 2012. .Chile.Saludos cordiales desde el Cerro Grande de La Serena .