Antena Gamma Match para FM

Hoy te vamos a presentar una antena para tu emisora de FM de fácil construcción y cálculos. Esta antena de polarización vertical de tipo Gamma Match tiene una ganancia excelente sobre todo en zonas rurales o no densamente pobladas.

Características

La Gamma Match es una antena de polarización vertical y como tal tiene una muy buen desempeño en zonas no muy pobladas, mientras que en ciudades con grandes edificios y elevada densidad de casas puede producir algunas zonas muertas que se pueden subsanar con la colocación de mas de una antena.

Es una antena con irradiante a tierra lo que protege bastante tu transmisor y cables de descargas atmosféricas. El ajuste es capacitivo y se realiza desplazando la barra cortocircuitante entre el irradiante y el tubo gamma que contiene un conductor de cable RG-213 pelado al que solo se le deja el forro protector del conductor.

Está construida con tubos de aluminio de fácil consecución, un conector SO-239, un trozo de conductor central de cable coaxial RG-213 y las herramientas necesarias para realizar el trabajo. Su construcción no representa ninguna dificultad excesiva.

Cálculos

Veamos como mediante una serie de cálculos sencillos obtenemos las medidas de cada componente.

esquema de la antena
Plano de la antena

Las dimensiones indicadas en el plano, corresponden a un dipolo abierto para una frecuencia ubicada entre los 103 y 104Mhz, concretamente 103.5 Mhz tu puedes hacer el calculo para la frecuencia deseada. El elemento activo, o irradiante, se calcula empleando la fórmula

L = 142,5 / f (Mhz)

Donde L es la longitud del elemento, expresada en metros, y f (Mhz) es la frecuencia a la que deseamos hacer trabajar nuestra antena en Mhz.
Esta longitud resultante, si bien es importante no es algo de deba ajustarse o cortarse con rigor milimétrico.

La longitud del conductor central que recorre el tubo Gamma determinará también la frecuencia exacta de resonancia de la antena. De modo que, la barra cortocircuitante que une al irradiante y al tubo Gamma en un punto determinado, nos dará un ajuste mínimo de la ROE (Relación de Ondas Estacionarias) en la frecuencia de corte resultante.

Las dimensiones restantes, además de la del irradiante que se calcula por la fórmula enunciada, son una relación porcentual respecto a esa medida.

Irradiante

Irradiante
Figura 1- Irradiante

Veamos las medidas exactas para el irradiante en base a una frecuencia de trabajo de 103.5Mhz de fm, debes dividir:

142.5/103.5 = 1.38 mts

Conductor

Figura 2- Conductor coaxial RG-21

El largo del conductor (el pedazo de cable pelado S213) que va dentro del tubo gama (el tubo pequeño) debe medir el 12% del irradiante, quedaría así:

1.38 * .12 = 16 cms

Tubo Gamma

tubo gamma
Figura 3- Tubo Gamma

Ahora vamos con la medida del tubo gamma, es decir el tubo pequeño, éste debe medir entre 20 y 25% también de tu resultado que es 1.38 mts para nuestra frecuencia, dicho en otras palabras quedaría así:

1.38 * .20 = 27 cms

Separación

Figura 4- Separación irradiante y tubo gamma

La separación entre el irradiante y el tubo de gama es del 5%

1.38 * .5 = 7 cms

Esta separación no es crítica, ya que lo importante es el valor capacitivo alcanzado por el adaptador Gamma, porque en realidad es eso, un capacitor ajustable. El punto de acoplamiento de este capacitor con el irradiante es la medida relevante en la construcción. Es en ese punto donde se transfiere la energía de RF que atraviesa el capacitor (que se obtiene con el adaptador Gamma) y se acopla al irradiante en un punto exacto mediante la barra cortocircuitante, donde se alcanza la máxima resonancia a la frecuencia de trabajo deseada.

Debes separar el tubo gama medio centímetro de tu caño cuadrado como se puede ver en la figura 4 y en el plano.

Barra Cortocircuitante

cortocircuitante

Por último la barra cortocircuitante debe ser de 1 cm de espesor. Para mejores resultados debes medir de centro a centro del tubo.

El Boom o sea el tubo cuadrado tiene un metro aproximadamente de largo, para separar el dipolo de la torre o mástil, se debe conectar a tierra con un cable mínimo de 12 AWG para proteger el conjunto de descargas atmosféricas, esto es importante para no dañar tu transmisor.

En los siguientes videos puedes ver la antena propuesta y una prueba de la misma.

Los videos y parte del material son tomados de NeoTeo

2 comentarios en “Antena Gamma Match para FM”

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