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sábado, 14 de junio de 2014

Hagalo usted mismo:  Antena de Loop Magnetico


Una antena economica, facil de armar y descomplicada de operar que con muy pocos elementos caseros dara un excelente desempeño


Toda señal de radio esta compuesta por un componente (campo) electrico y un componente (campo) magnetico, la magnitud del campo electrico de una señal de radio es mayor que la del campo magnetico, sin embargo, la mayor cantidad de ruido que un radio capta es del tipo electrico, lo que significa que una señal debil facilmente es “borrada” por el ruido electrico (quien no ha sufrido cuando encienden un motor, transformadores electricos, bombillos ahorradores, PC, cable-modems, etc.). ejemplos de antenas que captan la componente electrica son: todas las antenas verticales, dipolos, hilos largos, yagi, log.

La atencion se centra entonces en tratar de captar SOLO la componente magnetica de la señal de radio.

La antena Loop Magentico es una antena que capta solo el campo magnetico de una señal de radio, lo que garantiza que muchos de los ruidos de tipo electrico no sean captados, eso significa inmunidad a estos ruidos, por eso su nombre: Magnetico.

Adicionalmente el Loop Magnetico posee un alto grado de directividad, de esta manera es posible cancelar señales indeseadas simplemente girando la antena sobre su propio eje.

El Loop Magnetico no requiere altura, ni ubicación aislada, la que empleo incluso esta sobre la misma mesa en que tengo el radio, dentro de casa.

Como es la antena?   

La antena Loop Magnetica no es otra cosa mas que un circuito tanque o sintonizado, compuesto por una bobina principal (loop ó bucle) y un condensador variable, ambos conectados en paralelo. La señal de radio captada y sintonizada por este duo se transfiere magneticamente sobre una segunda bobina (bobina captora ó captadora) que lleva esta señal al radio, Ver fig.1.

Diagrama de conexiones y ubicacion de elementos de la antena Loop Magnetico
Fig. 1
Construccion:

En la practica, las bobinas (principal y captora) se elaboran haciendo un aro en alambre (cobre) calibre 10 awg.  sin unir ni soldar los dos extremos del aro, ademas no importa si el alambre tiene o no funda de aislamiento plastico. 

La bobina captora se ubica dentro del circulo formado por la bobina principal, todo el conjunto se puede sostener en un soporte no metalico (madera, pvc, etc.) en posicion vertical, ver Fig. 2.




Apariencia fisica de la antena, la bobina captora debe estar en el sitio opuesto (180º) al condensador variable (base)
Fig. 2

La longitud del alambre para hacer la bobina principal, es de 2,50 mts, que al moldear para formar un circulo, se convierte en un aro de 80 cms de diametro. La longitud del alambre para la bobina captora es de 50 cms lo que se convierte en un aro de 16 cms de diametro. Aquí un dato importante: “el diametro de la bobina captora siempre debe ser 1/5 del diametro de la bobina principal”.

La extremos de la bobina principal se soldan al condensador varible (500pF) formando un ciruito en paralelo, ver fig. 3.


Un extremo de la bobina principal se solda a un terminal del condensador, de igual forma el otro extremo al otro terminal del condensador 
Fig. 3

Los extremos de la bobina captora se soldan al cable coaxial (50 Ohms) que va conectado a los terminales de antena del radio, ver Fig. 3.

Importante: “la bobina captora siempre se ubica en el sitio opuesto al sitio donde se conectan la bobina principal y el condensador

Conexion del cable coaxial a la bobina captora que en este caso es un trozo de tubo de cobre para freno de autos,  pese a usar un conector RCA las perdidas resultan despreciables
Fig. 3
  
Operación: 

Solo basta girar el mando del condensador variable hasta observar/obtener la maxima señal en el radio, es posible aumentar aún mas la señal, si se gira la antena sobre su eje, buscando orientar la antena hacia el sitio emisor, eso es todo.

Cada vez que se cambie de frecuencia, cambios mayores a 100 Khz, hay necesidad de reajustar el control del condensador (re-sintonizar) con el fin de obtener la maxima señal recibida.

Observaciones:

La antena presenta una baja impedancia de salida (50 Ohms aprox.) por lo que no hay necesidad de usar acopladores ni balun ninguno, se puede conectar directamente al radio.

La calidad del audio captado es muy superior (mas limpio y silencioso) al que se escucha cuando se capta el campo electrico, sin embargo su magnitud es ligeramente inferior.

La antena con estas dimensiones fisicas es capaz de resonar 100% desde 4Mhz hasta 24Mhz, sin embargo, si se adiciona un condensador de valor fijo (entre 400pF y 600pF) conectandolo en paralelo con el duo bobina principal+condensador variable, la antena sera capaz de sintonizar señales desde 2 Mhz pero, se reducira la frecuencia maxima que puede sintonizar (5Mhz), ver Fig. 4.

Al añadir mas condensadores a la antena el rango de cobertura se desplaza hacia frecuencias mas bajas
Fig. 4

El ajuste (sintonia) de la antena a cualquier frecuencia se debe hacer de manera lenta para poder determinar exactamente el sitio donde mejor se acopla una señal.

Es posible elaborar un sistema motorizado para controlar el giro del control del condensador de manera remota, pensando en montar la antena alejada de nosotros, pero con el fin de hacer simple la operación y no habiendo necesidad imperiosa de montar la antena en el exterior, no se uso.

El presente diseño es optimo SOLO para recepcion, para transmitir hay que emplear condensadores que soporten altos voltajes y reforzar todas las conexiones.

Llevo usando este tipo de antena por mas de 15 años y debo confesar que siempre me sorprende agradablemente a pesar de su apariencia rustica y emplear materiales de reciclaje.




Corto video mostrando como sintonizar a una frecuencia en particular y orientar la antena para mejorar el nivel de la señal.