El T ilted T erminated F olded D ipole ( T2FD o TTFD ) o B alanced T ermination, F olded D ipole ( BTFD ) - también conocido como antena W3HH - es una antena de onda corta de propósito general desarrollado en la década de 1940 por el Estados Unidos Marina . [1] [2] Funciona razonablemente bien en un amplio rango de frecuencias, sin puntos muertos marcados en términos de frecuencia, dirección o ángulo de radiación sobre el horizonte.
Aunque es inferior en términos eléctricos [3] (al menos el 30% de la potencia de RF se convierte en calor en la resistencia [4] [5] ) a las antenas diseñadas específicamente para bandas de frecuencia determinadas , u optimizadas para la direccionalidad , su rendimiento general , su tamaño relativamente modesto, su bajo costo y el hecho de que no requiere ninguna combinación electrónica compleja para operar con un transmisor de onda corta estándar, lo han hecho popular en las comunicaciones profesionales de onda corta donde el ERP o la ganancia no son una preocupación. Un ejemplo serían las comunicaciones de HF de baja potencia de canal claro.
Historia
La historia de la antena TTFD se divide convenientemente en tres fases diferentes: se desarrolló por primera vez para su uso como antena de propósito general en barcos navales en la década de 1940. El diseño se hizo público en la década de 1950 y fue adoptado por radioaficionados, pero luego dejó de usarse con la llegada de longitudes de onda más cortas y la adopción generalizada de transmisores de baja impedancia y alimentadores de antenas. Recientemente, con el advenimiento de múltiples nuevas bandas de frecuencia que no son múltiplos enteros de las frecuencias de las bandas existentes, ha comenzado a llamar la atención de los radioaficionados.
Origen
La antena TTFD se desarrolló originalmente durante la Segunda Guerra Mundial en la base naval de San Diego para su uso en barcos en el mar, donde el tamaño de la antena es limitado, pero donde el plano de tierra de radiofrecuencia es espectacularmente eficiente. Las propiedades de diseño de la antena la hacen ideal para su uso en espacios pequeños con longitudes de onda largas, donde la antena no se puede apuntar convenientemente en ninguna dirección en particular y donde el número de antenas es limitado, en comparación con el número de frecuencias operativas. [ cita requerida ]
Uso amateur temprano
Uno de los desarrolladores de la antena original de la Armada, el Capitán Gil L. Countryman, también era un entusiasta de la radioafición (W3HH). Presentó el diseño a * otros aficionados a principios de la década de 1950. [1] [2] Fue un diseño de antena popular a mediados del siglo XX, pero dejó de ser de uso común durante la última parte del siglo debido a la creciente popularidad de las longitudes de onda más cortas, que solo requerían antenas dipolo de 16 pies o menos. También contribuyó a su popularidad decreciente la creciente moda de las antenas de baja impedancia. [ cita requerida ]
Avivamiento reciente
Desde finales de la década de 1980, los operadores de radioaficionados y los oyentes de onda corta aficionados han 'redescubierto' esta antena, especialmente para la recepción de transmisiones y para los modos bidireccionales de aficionados como el código Morse y PSK31, donde el rendimiento de la fuerza bruta no es tan importante como una señal 'constante'. . También ha habido (disputadas) afirmaciones de que esta antena es comparativamente insensible a la interferencia de radio provocada por el hombre , lo que la hace útil en entornos urbanos, donde un piso de bajo ruido es a menudo más beneficioso que una alta intensidad de señal recibida. El T2FD es útil para sistemas interiores ocultos, o donde no se pueden acomodar varias antenas específicas de frecuencia optimizadas. Por ejemplo: una antena interior de solo 24 pies de largo permitirá el funcionamiento en todas las bandas de HF de aficionados por encima de 14 MHz en transmisión y hasta 7 MHz en recepción. [ cita requerida ]
Construcción
Un T2FD típico se construye de la siguiente manera, [6] a partir de dos conductores de cables paralelos:
- Alcance cerca de la mitad de la longitud de onda de la frecuencia mínima requerida.
- Distancia entre conductores superior e inferior a igual a 1 / 100 de la longitud de onda. Esta distancia se mantiene mediante una serie de tacos aislantes .
- Al menos dos tacos en los extremos están atados a cuerdas no conductoras, que a su vez están atadas a soportes.
- Los extremos superior e inferior de los conductores están conectados en los extremos, por secciones de alambre que siguen las clavijas de los extremos.
- Alimentado en el medio del conductor inferior, con una impedancia del orden de 300 Ω , balanceado, a través de un balun estándar 4: 1 . Esto proporciona una coincidencia aceptable de todas las frecuencias con el cable coaxial de 75 Ω comúnmente disponible .
- Terminado en el medio del conductor superior con un resistor no inductivo de 400–480 Ω , clasificado para absorber de manera segura al menos ⅓ de la potencia aplicada del transmisor. La resistencia absorbe una parte creciente de la potencia de RF (capturada del aire o suministrada por un transmisor) a medida que la frecuencia de funcionamiento se acerca al límite inferior del rango de diseño. La resistencia se puede construir con 10 conjuntos en paralelo de tres resistencias de 1600 Ω y 1 W en serie.
- Para que sea más o menos omnidireccional , lo ideal es colgarlo inclinado en un ángulo de 20 a 40 grados con respecto a la horizontal, [5] pero también funcionará satisfactoriamente si se monta horizontalmente, siempre que se extraiga en una línea razonablemente recta. [ cita requerida ]
La antena B&W AC3-30 disponible comercialmente varía de lo anterior para cubrir de 3 a 30 MHz con una longitud de 90 pies con un espaciado de cables de 18 pulgadas. El balun tiene una relación de 16: 1, por lo que transforma el cable coaxial de 50 ohmios en una alimentación de 800 Ω en la antena. La carga de la resistencia también es de 800 ohmios, no inductiva. Esto permite que la impedancia de la antena oscile de 400 a 1600 Ω sobre el rango de frecuencia previsto y así mantener la ROE en el transmisor 2: 1 o más baja.
Aplicaciones e inconvenientes
Una antena como la descrita anteriormente se puede utilizar para comunicaciones tanto locales como de media-larga distancia en un rango de frecuencia de aproximadamente 1: 6. Por ejemplo, una antena para la parte inferior de onda corta (digamos, 3-18 MHz) tendrá aproximadamente 33 m (110 pies) de largo, con conductores espaciados 1 m (3.3 pies). Para la porción más alta de onda corta (5–30 MHz), esta antena tendrá aproximadamente 20 m (66 pies) de largo, con una separación de 60 cm (24 pulgadas). Si no se pueden acomodar tramos tan largos, las antenas más pequeñas aún brindarán un rendimiento de solo recepción adecuado hasta aproximadamente la mitad de su frecuencia de diseño más baja.
Sin embargo, el rendimiento de transmisión se degrada rápidamente por debajo de cierto punto. Las pruebas realizadas por el Dr. John Belrose [7] mostraron que aunque su longitud es cercana a una antena de tamaño completo de 80 metros (3,5–4,0 MHz), la T2FD comienza a sufrir una pérdida de señal grave tanto en la transmisión como en la recepción por debajo de 10 MHz (30 m), con las señales de banda de 80 metros −10 db por debajo de la referencia a 10 MHz.
Como antena de banda ancha, la T2FD normalmente mostrará una relación de onda estacionaria (ROE) razonablemente baja en todo su rango de frecuencia. Sin embargo, en algunas frecuencias, el elemento de carga puede ser moderadamente reactivo , por lo que puede ser necesario el uso de un sintonizador de antena cuando se utilizan transmisores de estado sólido modernos en cualquier cosa que se acerque a su potencia nominal de salida. Además, "baja ROE " no significa alta eficiencia de antena. Esta antena no se recomienda para aquellos que quieran hacer contactos con señales débiles serias. Un corte de dipolo para la frecuencia más baja utilizada, alimentado con una línea de escalera y combinado con un sintonizador de antena funcionaría mejor que el T2FD en la región de frecuencias de HF.
Muchas versiones comerciales ya preparadas de la T2FD están disponibles para el profesional [8] militar, radioaficionados, y los mercados de escucha de la manía.
Referencias
- ^ a b "Una antena transmisora no direccional experimental de todas las bandas" por Gil L. Countryman, W1RBK, (W3HH), QST, junio de 1949, página 54.
- ^ a b "Rendimiento del dipolo doblado terminado" por el capitán GL Countryman, (W3HH), CQ, noviembre de 1951, página 28.
- ^ "Modelado de T2FD", por LB Cebik, W4RNL, http://www.cebik.com/content/a10/wire/t2fd.html
- ^ "Modelado de T2FD", por LB Cebik, W4RNL, http://www.cebik.com/content/a10/wire/t2fd.html
- ^ a b Antennen für die unteren Bänder 160 - 30 m: Technische Unterlagen für den Selbstbau en praxisnaher Darstellung, Pierre Villemagne
- ^ Prácticas antenas de alambre: diseños efectivos de HF para radioaficionados (J. Heys, G3BDQ)
- ^ Belrose, J. (VE2CV) . (1994-05). Revista QST , (mayo de 1994), p 88.
- ^ Antena HF de banda ancha Yaesu YA-30 http://www.yaesu.co.uk/files/YA_30.pdf
enlaces externos
- "T2FD - La antena olvidada"