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HF · ANTENAS · SIMULACIÓN

Antena Windom

En este artículo se describen las características de la antena Windom y se analizan los resultados de varias simulaciones realizadas con el programa MMANA-GAL, sobre modelos optimizados para las bandas de 20 m, 40 m y 80 m. Las simulaciones tienen como objetivo determinar el comportamiento de la antena tanto en su banda de diseño fundamental como en las bandas armónicas, en lo referente a impedancia y diagramas de radiación.

HF · WINDOMMMANA-GAL
Antena Windom
Windom
TipoHilo, horizontal
DiseñoREMER
Impedancia50 ohmios
ModeladoMMANA-GAL
BandaMultibanda
Notas: longitud total en metros: 142,5 / F (MHz). Resonante en armónicos pares.
Windom para 20 mWindom_20m.maaWindom para 40 mWindom_40m.maaWindom para 80 mWindom_80m.maaInforme de simulación de la antena Windom para 20 m (PDF)Windom_report.pdf

1. Diseño y modelado de la antena.

La antena Windom (fig.1) es una antena horizontal que tiene dos brazos con una longitud total en metros calculada con la fórmula L = ( 142,5 / Frecuencia MHz ). La antena se alimenta a una distancia del 14 % de su longitud total, tomada desde el centro. Se recomienda el uso de un choque de RF para evitar la corriente de vuelta hacia el transceptor.

Fig.1 . Diseño de la antena Windom.
Fig.1. Diseño de la antena Windom.

En la fig.2 se muestra la antena modelada con MMANA-GAL.

Fig.2 . Antena Windom simulada en MMANA-GAL.
Fig.2. Antena Windom simulada en MMANA-GAL.

Esta antena es resonante en armónicos pares de la frecuencia a la que esta cortada.

2. Resultados de la simulación.

En este apartado se muestran los resultados de la simulación de la antena con MMANA-GAL, en lo relativo a relación de onda estacionaria (ROE) y diagrama de radiación en las distintas bandas. Se considera una antena diseñada para la banda de 40 metros (7 MHz).

2.1. Relación de onda estacionaria (ROE).

En la fig.3 se muestran los cálculos de ROE para una impedancia característica de 50 ohmios, en la banda de diseño (7 MHz).

Fig.3. ROE en 7 MHz para una impedancia característica de 50 ohmios.
Fig.3. ROE en 7 MHz para una impedancia característica de 50 ohmios.

En la fig.4 se muestran los cálculos para la misma antena en el primer armónico par (14 MHz).

Fig.4. ROE en 14 MHz para una impedancia característica de 50 ohmios.
Fig.4. ROE en 14 MHz para una impedancia característica de 50 ohmios.

2.2. Diagramas de radiación.

En este apartado se muestran los resultados de la simulación de la antena con MMANA-GAL, en lo relativo a diagramas de radiación. Se sigue con el ejemplo anterior de una Windom diseñada para la banda de 40 metros (7 MHz).

En la fig.5 se muestra el diagrama de radiación en la banda de 7 MHz.

Fig.5. Diagrama de radiación en 7 MHz.
Fig.5. Diagrama de radiación en 7 MHz.

En la fig.6 se muestra el diagrama de radiación en la banda de 14 MHz (primer armónico par).

Fig.6. Diagrama de radiación en 14 MHz.
Fig.6. Diagrama de radiación en 14 MHz.

Los diagramas mostrados son de una Windom para la banda de 40 m. Los correspondientes al resto de bandas son similares. La instalación óptima para NVIS es a una altura sobre el suelo igual a un décimo de la longitud de onda de trabajo en metros. En este caso, es posible necesitar acoplador. Para DX se recomienda una altura superior.

La antena es omnidireccional en su frecuencia fundamental, con una ganancia máxima de 8,7 dBi. En los armónicos pares, es bidireccional con lóbulos de radiación perpendiculares al eje de la antena, empeorando la ganancia.

3. Herramientas.

Hoja Excel para calcular la longitud de la antena en cada posible banda de trabajo (frecuencias fundamentales).

Calculadora Windom.
Calculadora Windom.
Descargar calculadora WindomWindom_calculator.xls
PUBLICACIÓN ORIGINALOCTUBRE 2008