Antenas de Hilo Largo (Long Wire)

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ATENCIÓN: ARTÍCULO EN CONSTRUCCIÓN

3. Antena de hilo largo sobre tierra real.

Una vez analizadas las características de las antenas de hilo largo en el espacio libre, en este apartado se expone un análisis sobre los efectos de instalar un hilo largo de longitud "L" a una determinada altura "H" sobre el suelo (tierra real), tanto sobre la impedancia como sobre los diagramas de radiación de la antena.También se analizarán cuáles son las mejores combinaciones de L y de H para trabar en NVIS y a larga distancia (DX).

En el análisis en el espacio libre se utilizó un único modelo de 4Nec2, consistente en un hilo largo más una contraantena de 0.25 longitudes de onda necesaria para obtener valores de impedancia válidos en las simulaciones.

Para las simulaciones sobre tierra real se emplearán dos modelos. El primero de ellos, que se utilizará para la simulación de las impedancias, consiste en la antena de hilo largo dotada de una contraantena de longitud "H" entre el generador y tierra. Para la simulación de los diagramas de radiación y dado que el modelo anterior introduciría una componente importante de polarización vertical no deseada, se utilizará el modelo simple de hilo largo sin contraantena. Estas variaciones obedecen exclusivamente a necesidades del modelo 4Nec2 y no se corresponden con la configuración a utilizar con una antena real y su contraantena.

3.1. Impedancia de la antena de hilo largo sobre tierra real.

En la fig.16 se muestra la antena de hilo largo sobre tierra real modelada en 4Nec2. La antena, de longitud L, está dispuesta a lo largo del eje Y, a una altura H sobre el plano de tierra (plano XY), de forma completamente paralela al mismo. Se instala una contraantena que llega hasta el plano de tierra, es decir, de longitud H. La tierra simulada es del tipo medio, con una conductividad de 0.005 S/m y una constante dieléctrica de 13.

Fig.16. Modelo 4Nec2 de hilo largo sobre tierra real para simulación de impedancias.

Las simulaciones están realizadas tomando como unidad de medida la longitud de onda de trabajo (lambda), por lo que los resultados son válidos para cualquier frecuencia.

Descargar fichero:
Hilo_largo_Hvar_Lvar_CP_EA4FSI.nec

Para analizar la impedancia de entrada de una antena de hilo largo sobre tierra real, se han realizado varias simulaciones en 4Nec2 considerando longitudes de antena L comprendidas entre 0.5 y 5 longitudes de onda (a intervalos de media longitud de onda), a alturas de instalación H entre 0.05 y 1 longitudes de onda.

En las figs.17-20 se muestran los resultados de la simulación relativos al módulo de la impedancia de entrada de la antena. Pulse en cada imagen para verla a tamaño completo.

Fig.17. Impedancia de entrada para longitudes entre 0.25 y 1.25 lambdas	Fig.18. Impedancia de entrada para longitudes entre 1.5 y 2.5 lambdas
Fig.19. Impedancia de entrada para longitudes entre 2.75 y 3.75 lambdas	Fig.20. Impedancia de entrada para longitudes entre 4 y 5 lambdas

En las figs.21-24 se muestran los resultados de la simulación relativos a la relación de onda estacionaria (ROE) resultante al utilizar la antena con una radio de impedancia 50 ohmios. Pulse en cada imagen para verla a tamaño completo.

Fig.21. ROE para longitudes entre 0.25 y 1.25 lambdas	Fig.22. ROE para longitudes entre 1.5 y 2.5 lambdas
Fig.23. ROE para longitudes entre 2.75 y 3.75 lambdas	Fig.24. ROE para longitudes entre 4 y 5 lambdas

Se observa que se sigue cumpliendo la relación [1] deducida en el caso de la antena de hilo largo en el espacio libre y que se reproduce a continuación por comodidad:

[1]

Es decir, la ROE será mínima si la longitud L de la antena es un múltiplo impar de la cuarta parte de la longitud de onda de trabajo. En las gráficas anteriores, estas longitudes son 0.25, 0.75, 1.25, 1.75, 2.25, 2.75, 3.25, 3.75, 4.25 y 4.75 longitudes de onda.

En el caso de las antenas que cumplen la relación [1], para la más corta (0.25 lambdas) la impedancia de entrada oscila entre 120 ohmios y 512 ohmios. En el caso de la más larga (4.75 lambdas), dicha impedancia oscila entre 208 ohmios y 571 ohmios.

En el caso de las antenas que no cumplen la relación [1], para la más corta (0.5 lambdas) la impedancia de entrada oscila entre 789 ohmios y 1006 ohmios. Para la más larga (5 lambdas), la impedancia oscila entre 331 ohmios y 841 ohmios.

En todos los casos, se cumpla o no la relación [1], la impedancia tiene una fuerte dependencia con la altura a la que se instale el hilo.

Por tanto, las antenas pueden utilizarse en cualquier caso con un acoplador de antena de gama alta (capacidad de acoplamiento hasta 2000 ohmios). Si se usa un acoplador de gama media (hasta 1000 ohmios), se recomienda el uso de un UNUM para longitudes del hilo que no cumplan la relación [1]. Finalmente, si se emplea un acoplador de gama baja (hasta 600 ohmios), será recomienda utilizar el UNUM en todos los casos.

Respecto a los efectos de la altura H de instalación de la antena, se observa que los valores que proporcionan una ROE óptima están en torno a H=0.05, H=0.55 y H=1.00 longitudes de onda. Estos valores son válidos para un terreno de tipo medio como el simulado.

Ha de tenerse en consideración que algunos de los casos óptimos de altura de instalación de la antena serán impracticables. Por ejemplo, el caso H=0.55 corresponde a una altura de unos 23 m si se trabaja en 7 MHz, el doble si se trabaja en 3.5 MHz.

Por otro lado y como se verá en el siguiente apartado, también deberán tenerse en cuenta los efectos de la altura de instalación en el diagrama de radiación de la antena. Por ejemplo, una antena de longitud L=0.25 longitudes de onda emplazada a H=0.55 longitudes de onda de altura presentará una ROE en torno a 2,7 (óptima) pero unas pérdidas de 8,35 dB a 90º de elevación, haciéndola poco apta para operaciones NVIS en configuración portable.

3.2. Diagramas de radiación de la antena de hilo largo sobre tierra real.

Para la simulación de los diagramas de radiación de las antenas de hilo largo sobre tierra real se volverá al modelo simple sin contraantena (ver fig.1), ya que el modelo con contraantena usado para simular las impedancias introduciría importantes variaciones en los diagramas, especialmente para los hilos de menor longitud, al tener una componente importante de polarización vertical. En la fig.25 se muestra la antena modelada con 4Nec2, a una altura H sobre el suelo.

Fig.25. Modelo 4Nec2 de hilo largo sobre tierra real para simulación de diagramas de radiación.

Las simulaciones están realizadas tomando como unidad de medida la longitud de onda de trabajo (lambda), por lo que los resultados son válidos para cualquier frecuencia.

Descargar fichero:
Hilo_largo_Hvar_Lvar_EA4FSI.nec

Si tomamos como referencia los diagramas de radiación de la antena de hilo en el espacio libre (ver apartado 2), comprobaremos que al instalar la antena sobre tierra real se experimentan variaciones muy significativas {2} que pueden afectar a la planificación de enlaces en HF prevista de forma teórica. Por tanto, puede ser muy interesante realizar simulaciones de cada caso particular (longitud de antena, altura de instalación y tipo de suelo) antes de desplegar este tipo de antenas sobre el terreno.

Para mostrar hasta qué punto esta aseveración puede ser cierta, se han realizado varias simulaciones de diagramas de radiación en 3D con 4Nec2, que se reflejan en el vídeo 2.

El vídeo consta de dos partes. En la primera parte se simula el diagrama de radiación en 3D de un hilo largo de 0.5 longitudes de onda a diferentes alturas H sobre el suelo, comprendidas entre 0.05 y 1 longitudes de onda. En la segunda parte se simula un hilo largo de 2.5 longitudes de onda, en las mismas circunstancias. En ambos casos, la tierra es del tipo medio, con una conductividad eléctrica de 0.005 S/m y una constante dieléctrica de 13. Tenga en cuenta que los diagramas de radiación pueden variar si instala la antena sobre suelos de otro tipo. Resulta de interés comparar los resultados con los del caso ideal en espacio libre, mostrado en el vídeo 1.

Vídeo 2. Diagramas de radiación en 3D de hilos largos de distintas longitudes sobre tierra real

En el caso de la antena de hilo largo de 0.5 longitudes de onda, se observan los siguientes efectos para cada altura H (expresada en longitudes de onda) sobre el suelo:

H	Efectos
0.05	Un único lóbulo de radiación ovalado. Ganancia máxima de 0.23 dBi a 90º de elevación (NVIS). En el resto de ángulos la antena presenta pérdidas.
0.1	Un único lóbulo de radiación, menos ovalado. Ganancia máxima de 4.42 dBi a 90º de elevación (NVIS).
0.2	Un único lóbulo de radiación con ganancia máxima de 6.19 dBi a 90º de elevación (NVIS). La ganancia en sentido perpendicular al hilo y a angulos de elevación medios alcanza los 3.5 dB.
0.3	El diagrama de radiación sigue teniendo un lóbulo pero la ganancia máxima deja de estar a 90º de elevación, pasando a ángulos más bajos y en sentido perpendicular a la dirección marcada por el propio hilo, con valores de 6.19 dBi.
0.4	El diagrama de radiación comienza a romperse en dos lóbulos con ganancia máxima de 6.65 dBi a elevaciones medias en sentido perpendicular al hilo. A 90º de elevación (NVIS), la ganancia baja a unos 2.5 dBi.
0.5	Los dos lóbulos de radiación perpendiculares a la dirección del hilo ya se hacen muy evidentes, con ganancias de 7.65 dBi a elevaciones medias. A 90º de elevación (NVIS), la antena tiene pérdidas. En la dirección del propio hilo, la ganancia está en torno a 1 dB.
0.6	Además de los dos lóbulos de radiación indicados en el caso anterior, esta vez con ganancia de 8.1 dBi, aparece un nuevo lóbulo a 90º de elevación, apto para NVIS, con unos 3 dBi de ganancia. Obsérverse la gran diferencia con el caso del espacio libre, donde tan sólo existe un lóbulo de radiación.
0.7	La elevación de los lóbulos laterales se reduce, siendo su ganancia similar, de unos 8.05 dBi. El lóbulo central a 90º de elevación es más grande, con una ganancia en torno a 6 dBi.
0.8	La ganancia en los lóbulos laterales baja a 7.69 dBi. El lóbulo central a 90º de elevación es mucho más ancho y presenta una ganancia cercana a 6.5 dBi. La radiación en la dirección del propio hilo es prácticamente nula.
0.9	Los lóbulos laterales tienen cada vez menos elevación, siendo en este caso la ganancia de 7.42 dBi. El lóbulo central comienza a dividirse en otros dos, con ganancias de 6 dBi en torno a los 70º de elevación.
1	La antena presenta cuatro lóbulos de radiación perpendiculares a la dirección del propio hilo. La ganancia de los más bajos es de 7.83 dBi y la de los más altos ronda los 7 dBi.

Tabla 2. Efectos al instalar un hilo de 0.5 longitudes de onda a diferentes alturas

En el caso de la antena de hilo largo de 2.5 longitudes de onda, se observan los siguientes efectos para cada altura H (expresada en longitudes de onda) sobre el suelo:

H	Efectos
0.05	Al igual que en el caso del espacio libre, la antena presenta 5 lóbulos de radiación (uno por cada media longitud de onda). Los lóbulos con más ganancia (0.43 dBi) son los más próximos a los extremos de la antena. A 90º de elevación (NVIS) hay un lóbulo con unas pérdidas de unos -6 dBi.
0.1	Los lóbulos de los extremos se elevan ligeramente, pasando a tener una ganancia de 3.69 dBi. La ganancia en los lóbulos centrales aumenta hasta alcanzar los 0 dBi.
0.2	Sigue aumentando la ganancia de los lóbulos de los extremos, alcanzando los 7.01 dBi. En los dos lóbulos intermedios la ganancia es de unos 5 dBi y en el central a 90º de elevación es de unos 3.5 dBi, permitiendo trabajar en NVIS.
0.3	Todos los lóbulos de radiación comienzan a ensancharse en sentido perpendicular a la dirección del hilo. En los lóbulos de los extremos la ganancia es de 8.23 dBi, en los intermedios de unos 5 dBi y en el central de unos 3.5 dBi, estando los máximos de este último ligeramente alejados de los 90º de elevación.
0.4	En los lóbulos de los extremos, la ganancia alcanza los 8.81 dBi. En el resto de lóbulos, los máximos se encuentran a elevaciones cada vez menores. Prácticamente no hay radiación NVIS.
0.5	En los lóbulos de los extremos, la ganancia alcanza los 9.58 dBi. Por otro lado, cada uno de los tres lóbulos centrales se divide en dos, por lo que a 90º de elevación (NVIS) las pérdidas alcanzan los -6 dBi.
0.6	En los lóbulos de los extremos, la ganancia alcanza los 10.3 dBi. En la zona central, además de los seis lóbulos anteriores, aparecen otros tres en sentido vertical, con una ganancia de unos 1.5 dBi a 90º de elevación (NVIS). A esta altura, por tanto, la antena ya tiene 11 lóbulos de radiación.
0.7	Los lóbulos extremos también comienzan a dividirse en dos, ligeramente alejados de la dirección del hilo, alcanzando la ganancia los 10.5 dBi. En la zona central, los lóbulos más bajos pierden ganancia pero se aumenta en los más altos, donde se alcanzan los 3.5 dBi.
0.8	Los lóbulos extremos se dividen definitivamente en dos, separados unos 45º de la dirección del hilo y con una ganancia de 10.8 dBi. En la zona central, los seis lóbulos más bajos presentan una ganancia de unos 5 dBi y los tres lóbulos más altos de unos 3.5 dBi. A esta altura, la antena tiene 13 lóbulos de radiación.
0.9	Los cuatro lóbulos extremos presentan una ganancia de 11 dBi. Entre éstos y los primeros lóbulos centrales aparecen sendos lóbulos nuevos con una ganancia de unos 3 dBi y una elevación de unos 45º. Los seis lóbulos centrales más bajos tienen una ganancia de unos 5 dBi. Los tres lóbulos centrales más altos comienzan a su vez a dividirse en dos, con ganancias de unos 4 dBi. La antena presenta 18 lóbulos de radiación.
1	A esta altura, la antena ya presenta 18 lóbulos de radiación perfectamente diferenciados, con la peculiaridad de que ninguno de ellos radia a 90º de elevación (NVIS). Los lóbulos de los extremos presentan la ganancia más alta, con 11 dBi. En el resto, la ganancia está en torno a 3-5 dBi.

Tabla 3. Efectos al instalar un hilo de 2.5 longitudes de onda a diferentes alturas

En general y para cualquier antena de hilo largo de longitud superior a 0.5 longitudes de onda, puede afirmarse que la ganancia máxima se consigue siempre en los lóbulos más extremos, que además presentan una elevación media/baja {1, 2, 7}, haciéndolas aptas para los enlaces en HF a larga distancia. En esos ángulos bajos, la ganancia máxima del hilo largo será mayor cuanto más grande sea su longitud y normalmente se presentará en la dirección del propio hilo o en ángulos de acimut cercanos {4}. Por otro lado, la polarización de la antena será siempre lineal {1}.

3.3. Antenas de hilo largo para enlaces a larga distancia (DX).

Como ya se explicó en el apartado 2.2, en una antena de hilo largo los lóbulos principales siempre serán los que presentan menor elevación respecto al hilo. Este hecho puede aprovecharse para utilizar las antenas de hilo largo para enlaces a larga distancia, ya que proporcionarán ángulos de despegue bajos respecto a la superficie terrestre. No obstante, tal y como ya hemos visto, es imperativo recordar que al ubicar un hilo largo sobre tierra real los diagramas de radiación se ven muy afectados, en función de la altura de instalación H sobre el suelo.

Para determinar cuáles son las configuraciones de hilo largo más apropiadas para DX, se han realizado varias simulaciones con antenas de hilo con longitud L comprendida entre 0.5 y 5 longitudes de onda, instaladas sobre una tierra de tipo medio a alturas H comprendidas entre 0.05 y 1 longitudes de onda. Para cada caso, se localizará en qué dirección del espacio se ubica el máximo de radiación de la antena, de forma que el operador pueda realizar una correcta instalación y orientación de la misma para optimizar el enlace radio en HF.

En las figs.26-35 se muestran los resultados de las simulaciones. Cada figura representa los resultados para una antena de longitud L concreta. En cada figura se representan tres parámetros: la ganancia máxima de la antena (trazo negro) y la dirección del espacio donde conseguirla, dada por el ángulo de despegue respecto al hilo largo horizontal (trazo rojo) y el ángulo de desviación horizontal respecto a la dirección marcada por el propio hilo (trazo azul). Pulse en cada imagen para verla a tamaño completo.

Fig.26. Hilo largo de 0.5 lambdas para DX	Fig.27. Hilo largo de 1 lambda para DX
Fig.28. Hilo largo de 1.5 lambdas para DX	Fig.29. Hilo largo de 2 lambdas para DX
Fig.30. Hilo largo de 2.5 lambdas para DX	Fig.31. Hilo largo de 3 lambdas para DX
Fig.32. Hilo largo de 3.5 lambdas para DX	Fig.33. Hilo largo de 4 lambdas para DX
Fig.34. Hilo largo de 4.5 lambdas para DX	Fig.35. Hilo largo de 5 lambdas para DX

A continuación se ofrecen dos ejemplos de utilización de las gráficas:

1) Dispongo de un hilo largo de 3 longitudes de onda y necesito saber a qué altura instalarlo y cómo orientarlo para conseguir una buena ganancia para trabajar en DX.

Acudiendo a la fig.31, observamos en la curva de ángulo de despegue (trazo rojo) que para alturas de instalación H entre 0.9-1 longitudes de onda, el ángulo de despegue mínimo está comprendido entre 13-14º, por lo que instalaremos la antena a esa altura para conseguir el menor ángulo de despegue posible. A esa misma altura H, observamos que la ganancia de la antena (trazo negro) será de 11,4-11,6 dBi.

Finalmente, para orientar correctamente la antena en acimut, utilizamos la curva de desviación horizontal (trazo azul): para esos valores de H, la desviación es de 26-27º, por lo que en primer lugar orientamos la antena directamente hacia la estación remota y luego aplicamos la corrección de 26-27º.

2) Previamente a un despliegue de campo se han realizado cálculos de enlace de HF con un software de propósito específico. Los resultados indican que para conseguir el enlace de HF se necesita una antena que proporcione un ángulo de despegue de 40º y una ganancia de al menos 5 dBi. ¿Qué tipo de antena de hilo largo puedo utilizar y cómo debo instalarla?

En primer lugar, realizamos una inspección de todas las fig.19-28 en busca de antenas que proporcionen ángulos de
despegue de 40º. Observamos que dicha condición solamente se cumple en los siguientes casos:

- Antena de 0.5 longitudes de onda, instalada a una altura 0.3-0.4 longitudes de onda, con ganancia 6,0-6,6 dBi.
- Antena de 1 longitud de onda, instalada a una altura 0.3-0.4 longitudes de onda, con ganancia 6,9-7,4 dBi.
- Antena de 1.5 longitudes de onda, instalada a una altura de 0.3 longitudes de onda, con ganancia 7,5 dBi.

Los tres casos cumplen además la condición de proporcionar una ganancia superior a 5 dBi.

Supongamos que disponemos de espacio suficiente para el montaje y elegimos finalmente la antena de 1.5 longitudes de onda, que proporciona una ganancia extra que puede ser útil en casos de desvanecimientos por absorción (por ejemplo, en caso de un aumento en el flujo de rayos X debido a una tormenta solar).

Para establecer el enlace estudiado, dicha antena habrá de instalarse a la altura indicada (0.3 longitudes de onda) y con una desviación horizontal de 18º respecto al rumbo entre la estación transmisora y la receptora.

3.4. Antenas de hilo largo para NVIS.

Para el caso particular del modo de propagación NVIS, se ha realizado otra batería de simulaciones con 4Nec2, con el objetivo de determinar qué configuraciones de antena de hilo largo (longitud de la antena y altura de instalación) son las más idóneas para trabajar en este modo. Se han simulado antenas de longitudes comprendidas entre 0.25 y 5 longitudes de onda, con alturas de instalación entre 0.05 y 1 longitudes de onda sobre una tierra de tipo medio.

En las figs.36-39 se muestran los resultados de las simulaciones. En cada caso, la ganancia está medida a 90º de elevación sobre el punto medio del hilo (theta=0º y phi=90º en el sistema de coordenadas de 4Nec2), estando el hilo en el eje Y.

Fig.36. Hilos entre 0.25 y 1.25 lambdas	Fig.37. Hilos entre 1.5 y 2.5 lambdas
Fig.38. Hilos entre 2.75 y 3.75 lambdas	Fig.39. Hilos entre 4 y 5 lambdas

En el análisis del hilo largo en el espacio libre se llegó a la conclusión [2], por la que tan sólo los hilos con longitudes iguales a un número impar de semilongitudes de onda presentan un número impar de lóbulos de radiación, estando el central orientado a 90º de elevación y permitiendo por tanto la operación en NVIS. Dicha condición se reproduce a continuación por comodidad:

[2]

En las figs.36-39, estos casos son los de longitudes iguales a 0.5, 1.5, 2.5, 3.5 y 4.5 longitudes de onda. Adicionalmente, la antena de 0.25 longitudes de onda también presenta un único lóbulo de radiación, apto para NVIS.

En el resto de casos, la ganancia a 90º de elevación oscila entre unos 2.5 dBi y unos -35 dBi, representando pérdidas los valores negativos (nulos teóricos de radiación) en casi todos los casos y haciendo a estas antenas no aptas para NVIS.

No obstante, analizando en detalle los casos idóneos para NVIS, se observa que la altura de instalación de la antena juega un papel importante, ya que dependiendo de la misma podemos tener ganancias superiores a los 6 dBi o pérdidas del orden de -12 dBi.

En cualquiera de los casos analizados, interesa evitar las alturas de instalación más pequeñas (en torno a 0.05 longitudes de onda) y las cercanas a 0.5 y a 1 longitudes de onda, ya que en dichos casos las pérdidas pueden alcanzar los -10 dBi.

Por su especial interés para despliegues tácticos de emergencia y operaciones en configuración portable, centrémonos en el caso de la antena de hilo largo más corta (0.25 longitudes de onda). En la gráfica de la fig.36 se observa que se tiene ganancia positiva si la antena se instala a una altura comprendida entre 0.06-0.40 ó 0.56-0.91 longitudes de onda. En el resto de casos, la antena tiene pérdidas. Los casos óptimos se registran al instalar la antena a una altura entre 0.14-0.28 ó 0.65-0.80 longitudes de onda, con ganancias superiores a los 5 dBi a 90º de elevación. De hecho, de todos los casos estudiados de diferentes longitudes de hilo, se trata de la mejor ganancia que puede conseguirse para NVIS.

Hasta ahora, hemos llegado a conclusiones separadas para optimizar la ROE por un lado y la ganancia de la antena para NVIS por otro lado. A continuación trataremos de obtener conclusiones unificando ambos criterios para una antena de hilo largo de 1/4 de longitud de onda. Para ello, en la fig.40 se representan gráficamente los dos parámetros (ROE en azul y ganancia NVIS en rojo), en función de la altura de instalación de la antena sobre el suelo.

Fig.30. Optimización de hilos largos de 0.25 longitudes de onda para operación en NVIS.

Se observa que existen tres zonas de ROE mínima (H expresada en longitudes de onda):

En torno a H=0.05: pérdidas en torno a 1 dB y ROE de 2.4.
En torno a H=0.55: ligeras pérdidas y ROE de 2.7.
En torno a H=1: pérdidas de más de 6 dB y ROE de 3.5

Por otro lado, existen dos zonas de ganancia NVIS máxima:

En torno a H=0.20: ganancia de unos 5.7 dBi y ROE de 8.
En torno a H=0.72: ganancia de unos 6 dBi y ROE de 8.7

En el apartado 3.1 se indicó que la impedancia de entrada del hilo de 0.25 longitudes de onda oscila entre 120 y 512 ohmios, dependiendo de la altura de instalación. Por tanto, para trabajar en las zonas de ganancia máxima se precisa instalar un UNUM de relación 9:1 entre la radio y el hilo o bien emplear un acoplador apropiado.

En el apartado 2.3 de este artículo puede descargar una hoja Excel que le permitirá realizar los cálculos para conseguir la instalación óptima de una antena de hilo largo de 1/4 de longitud de onda sobre una tierra de tipo medio.

3.5. Conclusiones.

Una vez realizados los análisis de la antena de hilo largo en el espacio libre y sobre tierra real, se pueden extraer las siguientes conclusiones de interés para el diseño de este tipo de antenas y su operación:

Las antenas de hilo largo presentan una impedancia muy elevada, por lo que para su operación siempre se requiere la utilización de un acoplador de antena e incluso, adicionalmente, de un UNUM.
La longitud mínima de un hilo largo está comprendida entre 1/8 y una longitud de onda, habiendo de tenerse en cuenta que las longitudes más pequeñas presentan impedancias más altas y por tanto mayores dificultades de acoplamiento.
Por regla general, cuanto mayor sea la longitud de la antena de hilo, menor será su impedancia de entrada, permitiendo la utilización de acopladores de antena de gamas más bajas.
Las antenas de hilo largo presentan un número de lóbulos de radiación igual al número de medias longitudes de onda contenidas en la longitud total del hilo.
Todas las antenas de hilo largo con longitud igual o inferior a 0.5 longitudes de onda presentan un único lóbulo de radiación en el espacio libre.
Desde el punto de vista de la ROE, la longitud total del hilo ha de ser un múltiplo de la mitad de la longitud de onda de trabajo, para facilitar el acoplamiento a la radio.
Para trabajar en NVIS, la longitud del hilo deberá ser igual a un múltiplo impar de la mitad de la longitud de onda de trabajo. De esta forma, el lóbulo de radiación central tendrá su máximo a 90º de elevación.
A la hora de diseñar hilos multibanda para varias frecuencias de trabajo, la frecuencia más baja dentro de nuestro plan determina la longitud de onda más crítica, ya que a frecuencias más bajas se tienen mayores longitudes de onda y por tanto la longitud del hilo deberá ser mayor.
La altura de instalación de la antena influye enormemente en los diagramas de radiación y en la ROE.
La antena de hilo largo más pequeña para trabajar en NVIS es la de 0.25 longitudes de onda. Si se dispone de un buen acoplador y/o de un UNUM 9:1, las alturas ideales de instalación están en torno a 0.20 y en torno a 0.72 longitudes de onda, con ganancias NVIS en torno a los 6 dB. Si hay problemas de acoplamiento, una altura de instalación en torno a 0.55 longitudes de onda proporciona una ROE aceptable y unas pérdidas mínimas.
Para trabajar con enlaces de HF a larga distancia (DX), es decir, con ángulos de despegue bajos, se pueden aprovechar las características de los lóbulos de radiación principales de las antenas de hilo. Hay que tener en cuenta que la altura de instalación sobre el suelo influirá enormemente en la orientación espacial de dichos lóbulos, por lo que en cada caso será necesario aplicar correcciones en la orientación horizontal de la antena.