Antenas Yagi caseras para VHF y UHF
La antena Yagi-Uda es una de las antenas directivas más eficientes y sencillas de construir para las bandas de VHF y UHF. Con materiales accesibles como varilla de aluminio, tubo de PVC y cable coaxia
Antenas Yagi caseras para VHF y UHF
La antena Yagi-Uda es una de las antenas directivas más eficientes y sencillas de construir para las bandas de VHF y UHF. Con materiales accesibles como varilla de aluminio, tubo de PVC y cable coaxial RG-58, se pueden fabricar antenas con ganancias de 6 a 12 dBd que permiten alcanzar repetidores lejanos, trabajar satélites o mejorar drásticamente la señal en comunicaciones simplex. Esta guía detalla el diseño, las dimensiones exactas y la construcción paso a paso.
Principios de funcionamiento de la Yagi
La Yagi-Uda consta de tres tipos de elementos: un dipolo alimentado (driven element), un reflector detrás y uno o más directores delante. El reflector es ligeramente más largo que el dipolo (≈5%) y los directores son progresivamente más cortos (≈5% menos que el dipolo el primero, reduciéndose gradualmente). La ganancia aumenta con el número de directores, pero a partir de 6-8 elementos los rendimientos decrecientes hacen que no merezca la pena añadir más.
La impedancia de alimentación de una Yagi varía según el espaciado entre elementos. Un diseño típico de 3 elementos presenta unos 20-25 ohmios en el punto de alimentación, por lo que se necesita algún método de adaptación a 50 ohmios para conectar el cable coaxial.
- Gamma match: Una varilla paralela al dipolo conectada al vivo del coaxial y un condensador variable en serie. Es el método más usado en Yagis comerciales. Permite ajustar sin cortar el dipolo.
- Hairpin match: Un bucle corto de cable o varilla en forma de U conectado entre los extremos del dipolo partido. Añade inductancia y transforma la impedancia. Simple y sin partes móviles.
- Balun 1:2: Un transformador de impedancia que convierte los 25 Ω de la Yagi a 50 Ω. Se puede fabricar con ferritas o con cable coaxial.
Dimensiones para 2 metros (144-146 MHz) — Yagi de 3 elementos
Un diseño probado de Yagi de 3 elementos para la banda de 2 metros, optimizado para 145 MHz, con un ancho de banda útil de unos 4 MHz (cubre toda la banda de 144 a 148 MHz con ROE inferior a 1,5:1):
| Elemento | Longitud | Distancia al dipolo | Diámetro varilla |
|---|---|---|---|
| Reflector | 1.038 mm (103,8 cm) | 0 mm (referencia trasera) | 6 mm aluminio |
| Dipolo | 980 mm (98,0 cm) | 340 mm (34 cm) | 6 mm aluminio |
| Director 1 | 910 mm (91,0 cm) | 680 mm (68 cm del dipolo = 34 cm delante) | 6 mm aluminio |
El boom (tubo soporte) puede ser de PVC de 20 mm de diámetro o tubo cuadrado de aluminio de 15x15 mm. La longitud total del boom es de aproximadamente 72 cm. Si se usa boom metálico, los elementos deben montarse aislados con separadores de PVC o nylon.
Dimensiones para 70 cm (430-440 MHz) — Yagi de 5 elementos
Para la banda de UHF de 70 cm se puede construir una Yagi de 5 elementos compacta y con excelente ganancia. Diseño optimizado para 435 MHz:
| Elemento | Longitud | Posición en boom | Diámetro varilla |
|---|---|---|---|
| Reflector | 345 mm | 0 mm | 4 mm aluminio |
| Dipolo | 326 mm | 120 mm | 4 mm aluminio |
| Director 1 | 305 mm | 240 mm | 4 mm aluminio |
| Director 2 | 298 mm | 400 mm | 4 mm aluminio |
| Director 3 | 290 mm | 590 mm | 4 mm aluminio |
El boom total mide 590 mm (59 cm). Se puede construir con un listón de madera tratada de 20x20 mm o tubo de PVC de 16 mm. Las varillas de 4 mm de aluminio se consiguen fácilmente en ferreterías. La ganancia teórica es de unos 9 dBd (11,15 dBi) con relación frente/espalda superior a 22 dB.
Para comunicaciones vía satélite (ISS, SO-50, AO-91), esta antena de 70 cm combinada con la Yagi de 2 m permite trabajar con potencias de solo 5 W desde un equipo portátil.
Construcción paso a paso y ajuste
El proceso de construcción es común para ambas bandas:
- 1. Cortar los elementos: Usar varilla de aluminio del diámetro indicado. Cortar con sierra de metales y limar los extremos. La precisión debe ser de ±2 mm en VHF y ±1 mm en UHF.
- 2. Preparar el boom: Marcar las posiciones de cada elemento con un rotulador permanente. Taladrar agujeros del diámetro de la varilla (6 mm en VHF, 4 mm en UHF).
- 3. Montar los elementos: Insertar cada varilla y fijar con tornillos de nylon o pegamento epoxi. Verificar que todos los elementos estén paralelos entre sí y perpendiculares al boom.
- 4. Conectar el dipolo: El dipolo se parte por la mitad. Cada mitad se conecta a un conductor del coaxial RG-58. El alma central a una mitad, la malla al otra. Sellar la conexión con termorretráctil y silicona.
- 5. Ajustar la ROE: Con un medidor de ROE, transmitir con baja potencia (0,5 W) en la frecuencia central. Si la ROE es mínima por debajo de la frecuencia deseada, acortar el dipolo 5 mm. Si es mínima por encima, alargar. Repetir hasta obtener ROE < 1,3:1.