QFH Bibanda modificada por EA1PA

Tomando como base la QFH de EA5WA y comprobando los buenos resultados obtenidos, tanto por él como por otros compañeros, finalmente lo adopté como proyecto a ejecutar durante el periodo correspondiente a la primera ola del covid. Inicialmente era reticente pero finalmente me convencieron, no costó mucho ya que con la “otra radio” también disfruto mucho, siempre haciendo huecos para el “cacharreo” y la experimentación.

En primer lugar simplemente seguí las instrucciones de Juan Carlos completando la antena en menor tiempo de lo que pensaba. Cómo es lógico en estas lides, surgieron algunas dificultades pero de fácil solución con utensilios comunes que todos tenemos en casa, no es necesario ser un profesional ni emplear las caras herramientas o útiles de éstos.

A continuación, enumero los puntos “conflictivos” con los que me encontré y la solución tomada para seguir adelante en la construcción de la antena QFH original:

· Correcta alineación entre taladros para las varillas roscadas superiores e inferiores y perpendicularidad de las varillas roscadas.

Solución: Coloqué el tubo en la forma del marco de una puerta de casa. Apoyando un rotulador en éste, recorrí toda la longitud. Con la línea de referencia y con las distancias prescritas utilicé una plantilla de círculos, de mi etapa de estudiante, para marcar los cuatro cuadrantes, tanto en la parte superior como en la inferior. El resultado es que todas las marcas quedaron alineadas y con la correcta perpendicularidad. Una vez hecho esto procedí con el taladrado.

· El empleo por mi parte de un tubo de PVC de Ø25 complicó realizar la alimentación por la falta de espacio para realizar las conexiones y colocar las tuercas.

Solución: Me vi forzado a emplear varillas y tuercas de M5, ese milímetro parece escaso pero marcó la diferencia. Con un poco de paciencia y con los cortes de la varilla redondeados para facilitar la entrada de la rosca finalmente se consiguió.

· Curvado uniforme de las pletinas de aluminio.

Solución: Inicialmente lo intenté hacer a mano pero no me gustaba como quedaba. Sin embargo, esto me sirvió para conocer el radio aproximado que se necesitaba y empecé a buscar algo con esa curvatura. Como estaba trabajando en el garaje mi coche estaba cerca. Resulta que el perímetro del neumático casi coincidía. Por lo tanto, utilicé la rueda del vehículo como útil de apoyo y guía para curvar; el resultado estuvo a la altura obteniendo una forma uniforme.

· Resonancia final en una frecuencia más baja.

Solución: La magnífica idea de Juan Carlos de emplear varillas roscadas hace que se puedan ajustar las dimensiones jugando con las tuercas. La antena era larga, simplemente acerqué un poco las tuercas al tubo central, todas por igual. Mejoró sustancialmente ciñéndome a la frecuencia central deseada.

Primeras pruebas con la QFH EA5WA

Con la antena lista llegaba la segunda fase, las primeras pruebas de rendimiento. Era momento de aprovechar mis habituales salidas en portable al campo para chequear el comportamiento en recepción. Me sorprendió gratamente escuchar señales fuertes y claras en los satélites con bajada en 145Mhz, tanto FM como SSB de órbita baja. De inmediato detecté que el QSB estaba bastante suavizado. Recuerdo perfectamente que estaba tan emocionado que en ese momento se me pasó por la cabeza el hecho de subir en 435Mhz para ver que ocurría aun sabiendo que la ROE seria excesiva, pero quizás entraría en juego el famoso tercer armónico. Pulsé PTT y … voilà!..., me escuché en la bajada de una manera contundente, no me lo podía creer. En ese instante me di cuenta del posible potencial de la antena no solo para VHF sino que, quizás, en UHF podría tener alguna aplicación y así trabajar algunos satélites LEO. Antes de eso tendría que pensar en algo para minimizar la ROE y no poner en peligro al equipo.

Diseño de la modificación EA1PA

Durante la semana siguiente estuve trabajando desempeñando mi labor profesional, pero con el pensamiento en la QFH que no podía quitarme de la cabeza. Debido a mi instalación y para no complicarme, me impuse como requisito que tuviese una bajada de cable coaxial con lo que la opción de construir otra QFH para UHF independiente dentro, o encima, de la de VHF lo descarté.

Por lo que yo he experimentado hasta ahora, el rendimiento de la antena utilizando las dimensiones de Juan Carlos, funciona de una manera bastante holgada en pases altos, a priori no me importaría sacrificar algo en esa parte para ganarlo más abajo. Como todo en la vida una cosa es la teoría, pero en la práctica puede que no se gane tanto, depende de otros muchos factores. La parte empírica despejará todas las dudas no adoptando conclusiones precipitadas en unos pocos pases. Como dice Juan Carlos, “cada pase es un mundo”, y no le falta razón, así como el emplazamiento, condiciones atmosféricas, orientación de los lazos, ….

Las varillas utilizadas son de Ø3.2 y se utilizan como material de aporte en el procedimiento de soldadura TIG. Como siempre se aconseja cortarlas con creces para ir acortando progresivamente y ajustar en fino. Hay que jugar con la distancia de 25mm (separación entre elementos del "sombrerete" y los elementos superiores de la QFH original) para la encontrar la posición más óptima.

Con todo lo anterior listo y preajustado en el garaje, tocaba de nuevo la prueba de campo. En esta ocasión el confinamiento domiciliario me lo impedía así que acudimos a otros escenarios menos favorables. Los laboratorios de ensayo ahora se enmarcaban dentro del pequeño patio trasero de casa, con la antena fija, y a las ventanas del piso superior practicando el estilo “libre” a modo de antena de mano. La recepción seguía siendo bastante buena en VHF, en UHF bastante pobre pero al menos me permitía subir con comodidad en los satélites de FM, modo U/V.

Me di cuenta también de la importancia de la longitud de cable por lo que, unido al poco ruido de banda en mi entorno, entiendo que conectando un preamplificador de RX el resultado sería excelente para una antena omnidireccional. Tenemos que tener los pies en el suelo y no pretender comparar la antena QFH con antenas direccionales. No están al mismo nivel ni de lejos, pero dentro de la familia de las antenas omnidireccionales se colocaría en las primeras posiciones. La mejor antena omnidireccional no se acerca a la peor antena direccional.

Hace poco el compañero Alejandro – EA4BFK, que plantó la semilla de las antenas QFH en las charlas técnicas de IberRadio 2018, deslizó la existencia de una dirección más favorable dentro del patrón de radiación. Mayormente los pases más habituales siguen una trayectoria S-N ó N-S (casi polares) con lo que nos comentó orientar el lazo largo de la QFH hacia esa dirección. Afortunadamente no tuve que subir al tejado para reorientar ya que, por casualidad, mi antena se encontraba en la posición recomendada.

Conclusiones

Puntos fuertes:

• Coste de materiales reducido.

• Fácil construcción con posibilidad de ajuste.

• Buena recepción en VHF con una relación señal-ruido bastante favorable. Válida para telemetría y recepción de satélites meteorológicos.

• Su polarización circular le confiere desvanecimientos menos acusados que una antena lineal vertical convencional.

• Posibilidad de transmitir en la banda de UHF con un valor de ROE contenido.

• Rendimiento muy aceptable para elevaciones altas y para satélites LEO del tipo U/V, FM o SSB.

• Tamaño compacto y manejable.

Aspectos negativos:

• La polarización circular de la antena supone una atenuación de unos 3dB con respecto a una antena de polarización lineal en los momentos de máxima señal.

• Rendimiento pobre para ángulos bajos y comunicaciones terrestres.

• En general en UHF se queda corta, según mi impresión en mayor grado recibiendo que transmitiendo.

• Plantearse la posibilidad de intercalar un preamplificador en entornos poco ruidosos y sin inhibidores lo que encarecería la instalación.

• Por supuesto no alcanza el rendimiento de cualquier yagi bibanda o similar.

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