Antena Dipolo

Las antenas dipolo son las más sencillas de todas. Consiste en un hilo conductor de media longitud de onda a la frecuencia de trabajo, cortado por la mitad, en cuyo centro se coloca un generador o una línea de transmisión.

Distribución de la energía de una antena Dipolo

Tipos de Antenas

• Antenas dipolo simple: Dos elementos conductores rectilíneos colindares de igual longitud, alimentados en el centro, y de radio bastante menor que el largo.

• Antenas dipolo V invertida: Los brazos del dipolo han sido doblados el mismo ángulo respecto del plano de simetría. El dipolo en V invertida es ideal para radioaficionados que transmiten en expediciones, porque con un simple mástil de unos nueve metros, un poco de cable y de cuerda de nylon, es posible instalar rápidamente una antena transportable, liviana, y de poco volumen.

• Antenas dipolo doblado: Los brazos doblados por la mitad y replegados sobre sí mismos, haciendo que los extremos se unan. Está formada por dos elementos: uno se alimenta en forma directa, y otro posee acoplamiento inductivo en los extremos. Cada elemento tiene media longitud de onda de largo pero, como puede pasar corriente por sus esquinas, hay una longitud de onda completa de corriente en la antena.

• Antenas dipolo de brazos plegados: Los brazos tienen una pequeña parte del extremo parcialmente plegada, economizando espacio, aunque sacrificando parcialmente la eficiencia del dipolo.

• Antenas dipolo eléctricamente acortado: Un segmento de cada brazo se reemplaza por un dispositivo físico capaz de crear una zona de campo magnético uniforme (solenoide). Así, el dipolo es mucho más corto, pero a costa de sacrificar otras cualidades del dipolo original (eficiencia, impedancia y ancho de banda).

Diseño

La antena dipolo sirve para cualquier frecuencia de transmisión, ya sea Banda Ciudadana, 10 m., 20 m., 40 m, etc., porque basta con cortarla en su largo resonante (el largo óptimo de la antena). Esta antena se llama antena de media onda, porque cada pata de la antena mide un cuarto de la longitud de onda, que sumadas hacen un total de un medio de la longitud de onda para esa frecuencia. Este no es el único tipo de antena dipolo, porque también se pueden cortar a 5/8 o a 3/8 de longitud de onda; sin embargo estos otros largos hacen que la antena cambie de impedancia, con lo cual ya no podríamos usar el cable coaxial de 75 ohms directamente a la antena. Habría que instalar un dispositivo conversor, que en la mayor parte de los casos no existirá; por lo tanto no es práctico analizar los otros tipos de antena.

La longitud de un dipolo debe ser por tanto:

L = 150 / f  

siendo f  la frecuencia en megahercios (MHz) y L longitud física de cada una de las ramas del dipolo.

Al estar construido con algún material (generalmente cobre) y terminarse en dos puntas que introducen una cierta capacidad que no existe en el conductor continuo, para obtener la resonancia se debe acortar ligeramente esta longitud debido al mismo efecto que el factor de propagación de las líneas de transmisión.

Para todos los efectos prácticos, salvo para dipolos en frecuencias muy elevadas en las que el diámetro del hijo puede tener influencia, se puede considerar que acortando la longitud un 5% se consigue la condición de resonancia.

Por lo tanto, la fórmula queda: 

L = 142,5 / f

No obstante, ya vereis como en la práctica hay otros muchos factores que van a influir ligeramente sobre el ajuste de la antena, como: la altura del suelo, la distancia a otros obstáculos, el diámetro del hilo, etc.

Podemos ayudarnos de esta tabla para tomar las medidas. Hay que recordar que todas las medidas están en metros y los cálculos están hechos para la frecuecia central de la banda.

Ejemplo

Calcular las medidas para un dipolo de media onda (λ/2) para la banda de 10m (frecuencia central de 28.8 MHz).

Aplicamos la fórmula

Para el cálculo de cada rama debemos dividir la longitud total de la antena (4.948m) entre dos, por lo que cada rama o brazo del dipolo (que corresponde a un cuarto de onda, λ/4) medirá 2.474 m.