Planos De Tierra Radiales

Planos de tierra ó radiales
Las antenas verticales con plano de tierra, tienen baja impedancia (alrededor de 30 Ohms) y requieren algún tipo de acoplamiento. Si se va a alimentar la antena con cable coaxial directamente, es posible inclinar los radales a 45° para obtener una impedancia cercana a los 50 para usar un cable RG-8 ó RG-58.
Los aficionados, instalamos antenas verticales sin radialesó con planos de tierra reducidos y pensamos que debido a la buena relación de ondas estacionarias que conseguimos, nuestra antena va a comportarse bien. Pero esto es una falacia, toda antena vertical de cuarto de longitud de onda, es tan eficiente como radiales tenga.
Por ejemplo: una antena sobre un plano de tierra sólido, como el techo de un automóvil será más eficiente que una con sólo 4radiales. Es verdad que para las antenas de h.f. (80 a 10 metros), los planos de tierra son difíciles de instalar y en especial si es que van a estar elevados sobre el terreno donde va a estar la antena, pero algo se puede hacer con respecto a incrementar el número de radiales, si es que queremos que nuestra antena sea más eficiente
Las estaciones comerciales de broadcasting utilizan más de 100 radialesde cuarto de onda enterrados en el terreno donde tienen su antena y ese es un buen ejemplo de eficiencia. Hemos visto fotografías en revistas donde se utiliza una malla como plano de tierra, este es un procedimiento para simular un plano contínuo, pero difícil de implementar y costoso.


Figura 1. Los 3 tipos de plano de tierra, radiales horizontales, plano de tierra contínuo y radiales inclinadospara conseguir 50 ohms de resistencia de radiación en la base de la antena.
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Las antenas radían conforme a un patrón definido, su radiación no es igual en todas las direcciones. De hecho, se necesita un gran trabajo para lograr que una antena radíe en la dirección que uno desea, esto es, proveer a la antena con directividad. Los patrones de radiación se ven afectados por la alturasobre el suelo, la conductividad de la tierra y los objetos alrededor. La medida de los patrones por lo tanto es difícil y por lo general se hace en laboratorios y con antenas modelo, que interpoladas a las frecuencias deseadas, definen todos los parámetros requeridos.
La operación consiste en comparar una antena de patrón conocido con otra de la cual se quieren saber sus características.
Planos detierra ó radiales
Hay antenas verticales de algunas compañías que requieren sólo un radial ó 2 como mínimo para cada banda y se comportan bastante bien. En antenas verticales de h.f., v.h.f. y u.h.f, podemos elevar el plano de tierra para alcanzar mayor altura de nuestra antena, por ejemplo: cuando está ubicada entre árboles o entre edificios. Es un poco difícil elevarlo en bandas como 160, 80 y40 metros, pero en las demás bandas nuestras antenas trabajarán mejor con el plano de tierra en un ángulo entre 45° y 60° pensando en que se puede alimentar directamente con cable de 50 ohms. La medida para los radiales es de 1/4 de onda y la fórmula es:
Lr = 75 / f(MHz)
Donde Lr es la medida de los radiales en metros, f(MHz) es la frecuencia en mega Hertz y 75 es la cuarta parte de 300 lavelocidad de la luz.
Las antenas verticales pueden fabricarse para que se comporten como un arreglo direccional, controlando la fase de las corrientes en la antena. Por ejemplo: en un arreglo con 3 verticales pueden producirse varios patrones de radiación como se muestra en las Figura 3 y 4. Las líneas coaxiales se pueden conmutar desde la estación para lograr estos patrones. En otros arreglos entriángulo se pueden producir otros patrones.
Cuando se trata de antenas verticales de dimensiones cortas, por ejemplo: en las antenas móviles para las bandas de h.f. el tema del plano de tierra se hace cada vez más importante. En la banda de 10 metros, donde la antena puede tener 1/4 de longitud de onda fácilmente, no es difícil obtener una buena eficiencia usando la carrocería de metal del vehículo...