Antes de empezar, ¡prepárate para experimentar! La calculadora lo acercará (o lo acertará si tiene suerte), pero hay muchas variables. Puede usar un analizador de antena para encontrar fácilmente si es demasiado largo o corto. La sintonización se puede realizar ajustando la longitud del ramal de 1/4 de onda y la posición del punto de alimentación. Para subir la frecuencia resonante, acorte el stub de 1/4 de onda. Para reducir la frecuencia de resonancia, alargue el talón de 1/4 de onda. El ancho de banda es mucho más estrecho que un dipolo con alimentación central debido a la sección de adaptación sintonizada, lo que hace que la construcción de la antena sea más crítica. La afinación debe realizarse al aire libre y lejos del suelo, o en la posición de montaje final si es posible. Bien, ahora eso está fuera del camino, continuemos ...

Esta calculadora se puede utilizar para diseñar una antena Slim Jim o J Pole. El Slim Jim, diseñado por el difunto Fred Judd, G2BCX, puede ser una gran antena portátil 'enrollable', si está hecha de línea de escalera / alimentador doble de 300 Ω o 450 Ω. Agregue un lazo de cuerda en la parte superior y cuélguelo en la rama de un árbol, úselo con su transceptor de mano, luego enróllelo y guárdelo en su bolsillo cuando termine. Un Slim Jim de 2 m (145 MHz) tendrá 1,5 metros de largo y 70 cm (433 MHz) tendrá 0,5 metros. Alternativamente, para instalaciones permanentes, el tubo de cobre o el polo en J de aluminio son una buena opción. He tenido mucho éxito con ambos, pero uso regularmente el alimentador balanceado Slim Jim montado en un poste de fibra de vidrio de 9 m, como se puede ver en la foto al final de la página.

Se recomienda utilizar algún tipo de estrangulador en el punto de alimentación. Tres vueltas (para 145MHz) del cable coaxial alrededor de un formador de 40 mm (tubería de PVC, etc.), o pegado con cinta y colgado libremente es suficiente. Cinco vueltas, 6cm de diámetro para 70MHz. También he usado un clip de ferrita o dos para VHF. Al igual que con cualquier antena de alimentación balanceada, esto ayudará a evitar que la trenza del cable coaxial se irradie y se convierta en parte de la antena y, por lo tanto, afecte la ROE y el rendimiento. Puede verificar la efectividad del estrangulador tocando el cable coaxial debajo del estrangulador y si la ROE cambia significativamente, su estrangulador es inadecuado.

El espacio entre elementos, lo he mostrado como 45 mm en 2 metros. Esto no es crítico. Tendrá algún efecto sobre dónde está el punto de alimentación de 50Ω, ¡pero estoy seguro de que lo encontrará! Las longitudes críticas son B, C y E, luego ajuste el punto de alimentación para encontrar una combinación perfecta. Ignore B y E si está construyendo el "polo J". Todas las dimensiones deben estar entre el metal más cercano al metal (interior), no de centro a centro. Una ROE de 1.0: 1 será posible cuando la antena esté funcionando perfectamente. Si no puede hacerlo perfecto, es posible que sea necesario ajustar la longitud de los elementos o que el estrangulador no sea el adecuado. Solo recuerde, al ajustar los elementos, 1 cm más corto en 'C' equivaldría a 3 cm más corto en 'A'.

* Factor de velocidad: he agregado la capacidad de seleccionar el factor de velocidad de su conductor. Está configurado de forma predeterminada en 0,96, que es para cobre desnudo o aluminio desnudo. Si usa un alimentador balanceado como 300Ω o 450Ω, ajústelo a 0.9 (o establezca las especificaciones del fabricante del cable si está disponible). El diámetro de los elementos también afectará ligeramente la longitud.

Punto de alimentación de 50 Ω: El punto de alimentación de 50 Ω es un punto de partida y debe ajustarse hacia arriba y hacia abajo hasta que obtenga una ROE de 1.0: 1 (o lo más cerca posible) con su antena. Incluso podría usar un balun coaxial 4: 1 y alimentarlo más arriba en la sección correspondiente. Si no puede encontrar el punto 1: 1, los elementos son demasiado largos o demasiado cortos. Aquí es donde un analizador resulta útil. La afinación se puede realizar ajustando la longitud del talón de onda de 1/4 'C'.

Hice uno para 4 m (70 MHz) que tiene 3 metros de largo. La sección de coincidencia de cuarto de onda se puede hacer horizontal, con la sección del radiador de media onda vertical, 90 ° si el espacio es un problema, aunque esto afectará ligeramente el patrón de radiación. Solo recuerde que toda la antena debe estar despejada, lejos de cualquier objeto, ¡especialmente de los conductores!

Entonces, ¿cómo funciona esto?

El Slim Jim, similar al polo en J, es de hecho un dipolo alimentado por el extremo de media onda, en el caso del Slim Jim, un dipolo plegado alimentado por el extremo. Al igual que con todos los dipolos plegados, las corrientes en cada pata están en fase, pero en el talón coincidente están en oposición de fase, por lo que se produce poca o ninguna radiación desde la sección correspondiente. Puedes pensar cómo puedes decir que esto es un dipolo, cuando es solo un elemento. Bueno, contrariamente a la creencia popular, el dipolo se llama así porque tiene dos polos eléctricos, no dos polos físicos. ¿¡No sería eso un di-elemento !? Al igual que un imán tiene dos polos magnéticos, un norte y un sur, tenemos dos polos eléctricos, un positivo y un negativo. Al ser una media onda, siempre hay dos polos opuestos en las puntas en cada medio ciclo. Cualquier antena de media onda es en realidad un dipolo.

Para ayudar a explicar esto, he dibujado arriba lo que sucede con el voltaje en un elemento de media onda durante un ciclo. Como puede ver, hay 2 polos, uno positivo y otro negativo en cada medio ciclo. Por lo tanto, 'dipolo'. Como es un elemento de media onda, la onda es opuesta en cada extremo. A diferencia del ejemplo de onda completa de la derecha, donde la onda se unirá si imagina colocarla encima de sí misma.

Con suerte, esto explica las cosas y muestra que el Slim Jim es en realidad un dipolo de media onda. Un dipolo, generalmente se alimenta desde el centro, donde la impedancia es de aproximadamente 70 Ω. Esto proporciona una coincidencia razonable con el cable coaxial de 50 Ω, y es por eso que el dipolo de alimentación central se usa tan ampliamente. Un dipolo se puede alimentar en cualquier lugar a lo largo de su radiador, por ejemplo, el viento está "descentrado" alimentado en el punto de 200 Ω , y una media onda alimentada por el extremo dará una impedancia muy alta de hasta alrededor de 5000 Ω.

Por lo tanto, estamos alimentando esta antena de media onda desde un punto de alta impedancia, que debe combinarse con
un cable coaxial de 50 Ω , y es donde entra en juego la sección de coincidencia de cuarto de onda 'J Integrated Matching' (JIM) (λ / 4). Slim Jim, tiene la opción de seleccionar la impedancia exacta que desee, normalmente 50 Ω. Con el dipolo de alimentación central, tiene una impedancia de alrededor de 70 Ω.

La sección de coincidencia es solo una sección de coincidencia y no irradia significativamente. Las corrientes 'iguales' pero opuestas se pueden ver en el modelo EZNEC del polo J anterior, sin embargo, como un extremo de la sección de adaptación no está conectado, tendrá una impedancia infinita. El otro extremo de la sección de adaptación está conectado a nuestro radiador y, aunque este es un punto de alta impedancia, no es infinito, por lo que es inevitable una ligera radiación de la sección de adaptación. Cuanto más perfecta esté funcionando la antena, menos será un problema, ya que tendremos la mayor impedancia posible en la base de la sección radiante λ / 2 si es una media onda perfecta.

El punto de 50 Ω se puede encontrar una vez que haya construido la antena con las dimensiones correctas. Haga que la antena esté al aire libre, luego mueva el punto de alimentación hacia arriba y hacia abajo en pequeñas cantidades, y cuando se encuentre una ROE de 1: 1, fíjelas allí. En la imagen de la izquierda se muestra un ejemplo de cómo pueden verse los diferentes puntos de impedancia. La calculadora anterior le dará un buen punto de partida, aunque el espaciado entre los elementos, el factor de velocidad y otras diferencias tendrán un efecto sobre dónde se encuentra realmente.

Slim Jim contra J Pole

Hay muchos rumores en Internet que afirman que el Slim Jim tiene un mejor rendimiento que el J Pole. La simulación (y el sentido común) sugiere que son prácticamente idénticos. John Huggins KX40 cubre esta pregunta en esta página . Es probable que cualquier prueba del mundo real que muestre que Slim Jim tiene una mejor ganancia de ángulo bajo que el J Pole se debe a la (a veces) mala forma en que las personas tienden a montar el J Pole conectando a tierra la base a un mástil o no asfixiando el feedpont, a diferencia del Slim Jim que generalmente se monta libremente. Construyo mis antenas J Pole como una J y las monte aisladas de cualquier mástil.

Aquí hay un Slim Jim de 4 m que funciona construido con un alimentador de 450 Ω, el material con el núcleo sólido. ¡He construido dos de estos y debería ser fácilmente reproducible y funcionar 'directamente de la caja'!

Haga clic en la imagen para ver una versión más grande.

Dave M0TAZ usando un alimentador Slim Jim de 450Ω en 70MHz.

A continuación se muestra un poste en J que construí para 70 cm. La ROE es <1,5: 1 de 430 MHz a 440 MHz.

09/04/2020: Gracias a David GM8XBZ por notar un error que cometí en la fórmula que se muestra para el valor 'A', que ahora ha sido corregido. Esto no afectó a los valores calculados, sino solo a la fórmula mostrada.

Espero que esto te haya sido de ayuda. Si decide construir alguno de estos, me gustaría saber qué piensa de él y cómo le fue. ¡Por favor deja un comentario! Gracias, 73 John.

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