Antena cúbica

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La antena  cúbica proporciona ventajas sobre las antenas tradicionales. Descubre qué es la antena  cúbica, cómo funciona, funcionamiento, diseño, etc.

La antena cúbica  o cuádruple tradicionalmente no ha sido tan ampliamente utilizada como su primo más popular, el Yagi. Sin embargo, la antena cúbica de haz cuádruple es capaz de proporcionar algunas ventajas en una serie de circunstancias.

Desde su primera introducción en la década de 1940, la antena cuádruple ha encontrado usos en una serie de áreas. Se ha utilizado para algunas antenas de televisión, pero también ha visto mucho uso dentro de aplicaciones de radioaficionados para su uso en HF y VHF / UHF.

Aunque la antena  cúbica no se utiliza tan ampliamente como el Yagi, todavía tiene ventajas y se puede utilizar con buen efecto en muchos casos.

Conceptos básicos de la antena Cubica

Se puede ver que el elemento básico cuádruple se deriva de dos elementos dipolo apilados uno encima del otro y alimentados en fase. Esta disposición en sí misma da ganancia debido al efecto de fase entre los dos dipolos.

La siguiente etapa en la evolución es retener los dos dipolos separados, pero doblar los extremos juntos. Se encuentra que los voltajes en los extremos de las antenas están en fase entre sí.

Como resultado, es posible conectar estos extremos y eliminar uno de los alimentadores para crear el elemento cuádruple básico. Como tal, el bucle que forma el elemento es una longitud de onda completa con cada lado siendo un cuarto de longitud de onda.

Concepto básico de desarrollo de la antena cuádruple cúbica

A menudo, el cuádruple cúbico se construye teniendo un marco «X» hecho de material aislante, incluso madera, y luego usándolo para soportar el alambre o tubo que forma el elemento radiante conductor. En algunos casos, donde las antenas son lo suficientemente pequeñas y el tubo es lo suficientemente robusto, es posible confiar solo en la resistencia del tubo para la resistencia mecánica. Esto normalmente solo se logra en VHF o mejor aún UHF.

Concepto básico de la antena cuádruple cúbica
Antena  cúbica básica

Aunque el formato del cuadrado horizontal para el cuádruple cúbico es el formato más obvio y el más común, también es posible girar el formato cuadrado a 45°. Cuando se utiliza este formato, debe recordarse que el ancho de la antena es igual a la diagonal del cuadrado, mientras que cuando se utiliza el cuadrado horizontal, entonces el ancho es igual solo al fondo del cuadrado.

Dos formatos cuádruples cúbicos: cuadrado horizontal estándar y diamante

A veces la construcción de estilo diamante puede proporcionar una opción atractiva para la construcción. Un punto a tener en cuenta al usar esta configuración es que los dos puntos de montaje laterales etiquetados como «a» para los cables están en los puntos máximos de voltaje. Los puntos marcados con «b» forman los puntos máximos actuales. Para niveles de potencia más altos puede ser necesario utilizar alguna forma de aislante adecuado en los puntos máximos de tensión.

Tanto el diamante como la familiar versión cuadrada horizontal de la antena cuádruple cúbica producen una señal polarizada horizontalmente. Para generar una señal polarizada verticalmente, toda la antena debe girar a través de noventa grados de modo que el punto de alimentación esté en el punto central de la sección vertical de la versión «cuadrada» o en una de las esquinas «laterales» de la versión «diamante».

Distribución de corriente y voltaje de antena cubica

Del desarrollo del elemento básico cuádruple es bastante fácil deducir dónde estarán los máximos de corriente y voltaje. Como el máximo actual está en el punto de alimentación, lo mismo también es cierto para el quad. También hay otro máximo de corriente en el lado opuesto del bucle al punto de alimentación, es decir, donde estaba el segundo punto de alimentación.

 

Los máximos de voltaje aparecen en puntos a un cuarto de longitud de onda del punto de alimentación, es decir, donde habrían estado los dos extremos del dipolo. En vista de la posición de los puntos de tensión, a menudo es aconsejable no colocar ninguna fijación en estos puntos.

Ventajas y desventajas cúbicas de los quads

Desde la introducción de la antena cúbica de haz cuádruple siempre ha habido un debate considerable sobre sus ventajas en comparación con el Yagi más familiar.

Como con cualquier antena, siempre hay ventajas y desventajas que deben equilibrarse para ver cuál es la opción más atractiva para cualquier situación dada.

Ventajas cuábicas de los quads:

  • Ganancia: La antena cúbica de haz cuádruple ofrece alrededor de 2 dB sobre un Yagi de una longitud similar. Esto significa que el quad se compara con un par de Yagis apilados, ya que siempre hay alguna pérdida en los arreglos de alimentación para apilar las dos antenas.
  • Radiación de ángulo bajo: El hecho de que la antena cuádruple sea efectivamente un par de dipolos apilados, ofrece un ángulo de radiación más bajo que el proporcionado por un solo Yagi. Se compara con un par de Yagis apilados.
  • Efectos de objetos cercanos: La antena cuádruple se ve menos afectada por objetos cercanos, dándole una ventaja sobre el Yagi en muchas instalaciones, especialmente las que están dentro, posiblemente en el loft o ático.
  • Apilable internamente: Una ventaja de la antena cuádruple cúbica es que es posible apilar internamente antenas cuádruples separadas para múltiples bandas en algunas circunstancias. Esta opción se utiliza principalmente en las bandas de HF.

Desventajas cúbicas de los quads:

  • Construcción: La construcción de la antena cuádruple no es tan sencilla como un simple Yagi. Requiere una forma más complicada de construcción.
  • Costo: La construcción más complicada a menudo resulta en costos más altos para un quad que para un Yagi. Esto ha significado que para la operación comercial de VHF / UHF rara vez se utiliza. Dicho esto, para la operación de radioaficionados de HF, permitió la construcción casera con alambre para proporcionar algunas instalaciones rentables.
  • Robustez: La antena cuádruple es más grande que su Yagi equivalente y la disposición de «araña» utilizada en muchas bandas de HF a menudo no es tan robusta como un Yagi.

Las características del quad cúbico significan que se utiliza en una serie de situaciones. Era popular hace algunos años como antena de televisión UHF, pero ahora se ve menos ampliamente. Todavía se utiliza para operaciones de radioaficionados tanto en HF como en VHF / UHF, donde sus características aportan varias ventajas.

 

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