Introducción

Esta página está destinada a ayudar a diseñar trampas de antena de cable coaxial para una antena trampa de múltiples bandas. La primera parte es solo una breve introducción a las antenas trampa. La siguiente es una sección que proporciona dimensiones y especificaciones de material para un conjunto de trampas de cable coaxiales. A continuación hay una sección que permite al usuario crear una captura personalizada utilizando su forma especificada de frecuencia, coaxial y bobina. Eso puede ser útil cuando el usuario desea cambiar la frecuencia de la trampa, usar un cable coaxial diferente o tiene un material de forma de bobina diferente al especificado en la segunda sección. El programa detrás de la página web luego calcula las dimensiones físicas necesarias para realizar la trampa.

La antena trampa multibanda

A trap antenna uses L/C parallel tuned circuits to provide multiband dipole antenna that effectively switches between bands automatically. The input impedance on each of the design bands will be such that a tuner will not be needed when going from one band to another.

Un dipolo trampa, en su forma más simple, podría ser una antena de dos bandas para, por ejemplo, 80/40 metros, como en la Fig. 1. La longitud total de la sección de 40 metros de la antena se calcula mediante la fórmula habitual, que se enumera a la izquierda y a la derecha. Estas ecuaciones simplificadas se basan en la fórmula de longitud de onda estándar de λ(m) = 299,792,458/Frequency (Hz) y representa un factor de velocidad de 0,95. Para 7.1 MHz eso sería aproximadamente 66 pies o 33 pies para cada lado del Balun. La trampa, que está sintonizada a 7.1 MHz, presentará una alta impedancia y aísla efectivamente la sección de 40 metros del cable extendido de 80 metros. Dejándote con un dipolo estándar de 40 metros.

Center
Insulator
1:1 Balun
50 Ohm Coax
to Transmitter
L/C
Trap
L/C
Trap
End
Insulator
End
Insulator
40 Meters
80 Meters
Fig. 1 - 80/40 Meter Trap Dipole

Sin embargo, a 80 metros, la trampa, que ya no es resonante, actúa como una bobina de carga y acorta el cable necesario para obtener resonancia en la banda de 80 metros. Dependiendo del cable coaxial utilizado, esto podría acortar cada lado del dipolo entre 4 y 5 pies. Esto puede no parecer un gran problema para algunos, pero cuando el espacio de su antena es limitado, puede ser la diferencia entre tener una antena para 80 metros o no. Un dipolo de trampa para 3, 4 o 5 bandas diferentes, en una configuración de V invertida, podría ser fácilmente la solución que necesita.

Así que la trampa tiene dos propósitos. Uno, para divorciar una sección de alambre de otra. Y dos, para acortar efectivamente la longitud total de la antena. No todo es bueno y nada malo. Las trampas tienen pérdidas y no son perfectas para separar un trozo de alambre de otro.

Un dipolo de trampa multibanda común podría ser uno para 80, 40, 20, 15 y 10 metros. Esta antena requeriría ocho trampas. En general, la antena funciona bastante bien. He construido y usado uno yo mismo. Mientras que la antena tiene un tamaño casi completo en 10 y 15 metros, las otras bandas se acortan considerablemente. La antena se acorta en casi 12 pies a cada lado. En lugar de necesitar 133 pies de espacio para 80 metros, solo necesitaría un poco más de 100 pies. En una configuración de V invertida, se necesitaría aún menos espacio. Eso podría significar la diferencia entre tener una antena de 80 metros o no. Hay algunas pérdidas asociadas con tener tantas trampas. Pero con los segmentos ajustados correctamente, debería poder obtener una buena coincidencia en cada banda. Esto significa un fácil cambio de banda sin la necesidad de un sintonizador.

1:1 Balun
50/75 Ohm Coax to TX
10M
15M
20M
40M
TRAPS
10M
15M
20M
40M
TRAPS
End
Insulator
End
Insulator
10 Meters
15 Meters
20 Meters
40 Meters
80 Meters
Fig. 2 - 5 Band Trap Dipole

Sin embargo, si tiene algo de espacio disponible, es posible que desee pensar en la configuración de la derecha. La configuración que se muestra soluciona algunos de los problemas que podría tener la configuración anterior. Al tener una antena separada para 80/40/15 Metros y 20/10 Metros se reduce el número de trampas y sus pérdidas asociadas. Esto también maximiza la cantidad de cable que realmente está en el aire, brindándole la mejor señal posible. Por supuesto, esto significa que necesita un poco más de espacio y las líneas adicionales deben estar sujetas.

1:1 Balun
50/75 Ohm Coax to TX
10M
TRAP
End
Insulator
10M
TRAP
End
Insulator
15M
TRAP
40M
TRAP
15M
TRAP
40M
TRAP
End
Insulator
End
Insulator
15 Meters
40 Meters
80 Meters
Fig. 3 - Alternate 5 Band Trap Dipole

Relative advantages and disadvantages of trap antennas compared with separate antennas per band.

Ventajas Contras
  • Operación multibanda lograda con una buena coincidencia en todas las bandas.
  • Cambio de banda automático.
  • Longitud de la antena reducida.
  • No se compromete la operación en la(s) banda(s) más alta(s) ya que allí se emplea una antena de tamaño completo.
  • Menor costo que las antenas separadas.
  • Menor eficiencia de radiación debido a las pérdidas de trampa en las bandas inferiores.
  • Estrechamiento del ancho de banda debido a la carga inductiva que presentan las trampas.
  • Pérdida del rechazo del segundo armónico si las bandas están tan relacionadas.
  • No todas las opciones de banda, como 10M/12M y 15M/17M, están disponibles en una sola antena debido a la cercanía, en cuanto a la longitud de onda, de estas bandas adyacentes.
Cálculos de trampa de cable coaxial

La siguiente tabla proporciona dimensiones para ocho trampas entre 3,5 y 30 MHz. Estas dimensiones suponen un cable coaxial RG-8X/9258 y material de PVC de 2" (2,375" OD). Las longitudes de forma provistas incluyen 1" más allá de cada lado del cable coaxial enrollado. Todas las trampas están enrolladas y deben estar apretadas para garantizar la estabilidad mecánica.

Las trampas en la tabla están diseñadas para el centro aproximado de cada banda. Las trampas normalmente están diseñadas para el bajo

FC
(MHz)
Forma
Diámetro
Forma
Longitud
Coaxil
Longitud
Número
de vueltas
Eficaz
Longitud
3.750 2.375" (60 mm) 5-5/8" (143.0 mm) 119-3/4" (3040.1 mm) 14.01 102-3/8" (2599.7 mm)
7.150 2.375" (60 mm) 4-1/8" (106.1 mm) 68-7/8" (1748.8 mm) 8.00 58-7/8" (1495.9 mm)
10.075 2.375" (60 mm) 3-3/4" (93.8 mm) 52" (1320.5 mm) 6.01 44-1/2" (1129.8 mm)
14.175 2.375" (60 mm) 3-1/4" (81.5 mm) 39-5/8" (1007.4 mm) 4.55 34" (862.0 mm)
18.118 2.375" (60 mm) 3" (75.4 mm) 32-7/8" (833.6 mm) 3.74 28-1/8" (713.6 mm)
21.225 2.375" (60 mm) 3" (75.4 mm) 29-1/8" (739.6 mm) 3.31 24-7/8" (633.2 mm)
24.940 2.375" (60 mm) 2-3/4" (69.2 mm) 25-7/8" (655.8 mm) 2.92 22-1/8" (561.6 mm)
28.850 2.375" (60 mm) 2-3/4" (69.2 mm) 23-1/4" (589.5 mm) 2.61 19-7/8" (504.9 mm)

Cálculos de trampa de cable coaxial

Simplemente podría usar las trampas definidas en la tabla, en la sección anterior. Pero esto podría limitar a algunos usuarios que intentan trabajar con lo que tienen a mano. La calculadora a continuación le permite crear una trampa usando casi cualquier cable coaxial disponible y forma de bobina, dentro de lo razonable.

Las secciones que siguen calcularán las propiedades físicas de una trampa de antena hecha de cable coaxial. Calcula valores de reactancia inductiva (XL), reactancia capacitiva (XC), inductancia (L) y capacitancia (C). Además de la información de corte para la forma de la bobina, el coaxial y la "Longitud efectiva" de la trampa. La "longitud efectiva" es la longitud que se puede deducir del cable para la siguiente banda inferior. También se incluyen las dimensiones de corte y recorte para el coaxial. Las entradas requeridas son de tipo coaxial, diámetro de forma de bobina y frecuencia de captura.

Comience por decidir qué bandas le gustaría usar y luego comience con la trampa para la banda de frecuencia más alta. Esto se debe a que la banda de frecuencia más alta funciona como un dipolo de tamaño completo, mientras que los cables para otras bandas se acortan efectivamente mediante la inclusión de una o más trampas (longitud efectiva).

Nota: Para cada frecuencia de diseño necesitará hacer dos trampas. Uno para cada lado del dipolo.


Requisitos Físicos de la Trampa Coaxial

En la lista desplegable, seleccione el cable coaxial que desea utilizar para la trampa coaxial. "*" denota dialéctica de espuma.

Tubo de pvc
Tamaño Diámetro exterior
3/8" 0.675" (17.145 mm)
1/2" 0.840" (21.336 mm)
3/4" 1.050" (26.670 mm)
1" 1.315" (33.401 mm)
1-1/4" 1.660" (42.164 mm)
1-1/2" 1.900" (48.260 mm)
2" 2.375" (60.325 mm)
2-1/2" 2.875" (73.025 mm)
3" 3.50" (88.900 mm)
3-1/2" 4.0" (101.600 mm)
4" 4.50" (114.300 mm)
Introducir manualmente el diámetro

Ingrese la frecuencia de captura: MHz

Elija cualquiera de las formas de bobina enumeradas en la tabla, o seleccione "Ingresar manualmente el diámetro" e ingrese la suya propia. El radio de la forma no debe exceder el radio de curvatura mínimo del cable.


Salida de la Trampa Coaxial
  • Frecuencia resonante : 28.8 MHz || 10.417 M
  • Tipo de cable coaxial : RG-8X/9258
  • Diámetro del cable coaxial : 0.242" (6.1 mm)
  • Diámetro del conductor central : 0.0576" (1.5 mm) (AWG #16 Stranded)
  • Capacitancia del cable coaxial : 25.3 pF/ft (83.0 pF/m)
  • Diámetro de la forma de la bobina : 2-3/8" (60.3 mm)
  • Longitud estimada de la forma de la bobina : 2-3/4" (69.2 mm)
  • La "Longitud estimada de la forma de la bobina" se calcula utilizando el número de vueltas (redondeadas hacia arriba) multiplicadas por el diámetro coaxial, más una pulgada para que cada lado conecte los soportes del elemento.
  • Reactancia capacitiva (XC) : 116.7 Ohms
  • Capacitancia (C) : 47.4 pF
  • Reactancia inductiva (XL) : 116.7 Ohms
  • Inductancia (L) : 0.6 uH
  • Número de vueltas : 2.61
  • Longitud de la bobina de cuerda cerrada : 0-3/4" (19.3 mm)
  • Longitud del coaxial sin recortar : 23-1/4" (590.0 mm)
  • Longitud del escudo recortado : 21-1/2" (545.3 mm)
  • Conductor interno, "en" final : 1-1/4" (32.0 mm)
  • Conductor interno, extremo "fuera" : 0-1/2" (12.7 mm)
  • Relación longitud-diámetro : 0.29
  • Longitud efectiva : 19-7/8" (505.3 mm)
  • La relación longitud-diámetro debe estar entre 0,4:1 y 2:1. El ancho de banda óptimo de las bobinas se logra cuando la relación longitud-diámetro es de 0,45.
  • La longitud efectiva es la cantidad estimada que la siguiente pata de frecuencia inferior de la antena trampa debe acortarse para obtener resonancia.
Construcción de trampas coaxiales
  • Holes Size to Match the
    Coax Outside Diameter
    0.242" (6.147 mm)
    Support Strip
    4-3/4"
    (120.0 mm)
    1/4-20
    Screw/Nut
    6-32
    Screw/Nut
    1/4-20
    Screw/Nut
    6-32
    Screw/Nut
    2-3/4" (69.2 mm)
    1/2"
    1/2"
    1"
    1"
    Fig. 4 - Dimensiones de la forma de la bobina trampa

    Preparar lal forma de la bobina - El dibujo de la derecha, Fig. 4, muestra la forma utilizada para enrollar la trampa coaxial. La forma de bobina en el dibujo se muestra como dividida, para indicar una longitud indefinida. Pero también es para indicar que los extremos también pueden girarse entre sí. El número de vueltas puede no ser exactamente un número entero de vueltas. Las dimensiones se bajan de la sección anterior, Salidas de trampa coaxial y muestra la forma de bobina y una tira de soporte.

    La tira de soporte está hecha de una sección de tubería de PVC, cortada a lo largo en cuatro partes. La forma de la bobina y la tira de soporte son curvas, pero una debe encajar en la otra sin ningún problema. En el dibujo, la tira de soporte parece tener aproximadamente 1 pulgada de ancho, pero el ancho real no es importante. La tira proporciona un soporte adicional para la forma y hace que sea un poco más fácil de cablear y conectar.

    En Fig. 4, Muestro el hardware 1/4-20 utilizado en la tira de soporte y el hardware 6-32 utilizado para asegurar la forma de la bobina a la tira de soporte. Use cualquier hardware que sea conveinente para usted. Para asegurar la forma de la bobina a la tira de soporte, utilizo un tornillo 6-32, tuerca, arandela y asa de soldadura. La asa de soldadura está en el interior, donde conecto el cable de la bobina. Luego hago un bucle con un cable corto al hardware 1/4-20.

    La intención es que, una longitud de coaxial, más larga de lo que se requiere para la trampa real, se utilice como un devanado de muestra para determinar la posición exacta del segundo orificio coaxial. Enrolle el número necesario de vueltas, como 6.5 vueltas, y marque la posición del segundo orificio coaxial. Empiezo preparando la forma de bobina y la tira de soporte.

  • Preparando el coaxil- Fig. 5, a continuación, hay un diagrama de corte para el coaxial. Al igual que con el dibujo anterior, los cálculos se bajan de la sección anterior. La longitud estimada de la forma de la bobina se calcula redondeando el número de vueltas a la vuelta entera más cercana. Luego multiplico ese número por el diámetro del coaxial. Para tener en cuenta los orificios de soporte, agrego 2 pulgadas. Para la trampa mencionada anteriormente, el número de vueltas, redondeado a la vuelta completa más cercana, es 3 y el diámetro del cable coaxial es de 0,242" (6,147 mm). Después de agregar otras 2 pulgadas, la longitud estimada de la bobina es de aproximadamente 2- 3/4" (69,2 mm).

    Length of Untrimmed Coax - 23-1/4" (590.0 mm)
    Trimmed Shield Length - 21-1/2" (545.3 mm)
    Shield
    Shield
    Coax Jacket
    "In" End
    Inner Conductor
    1-1/4" (32.0 mm)
    "Out" End
    Inner Conductor
    0-1/2" (12.7 mm)
    Fig. 5 - Coax Cutting Diagram for 28.8 MHz Trap using RG-8X/9258
    Length of Untrimmed Coax - 23-1/4" (590.0 mm)
    Trimmed Shield Length - 21-1/2" (545.3 mm)
    Shield
    Shield
    Coax Jacket
    "In" End
    Inner Conductor
    1-1/4" (32.0 mm)
    "Out" End
    Inner Conductor
    0-1/2" (12.7 mm)
    Fig. 5 - Diagrama de corte coaxial para trampa de 28,8 MHz usando RG-8X/9258

    Comience midiendo y cortando una sección de cable coaxial como se especifica en la Fig. 5 que se indica como Longitud del cable coaxial sin recortar. Luego retire con cuidado la chaqueta como se especifica en el dibujo como Longitud de protección recortada. Tenga en cuenta que el extremo "In" y el extremo "Out" tienen diferentes longitudes. La razón se debe al cableado de la trampa. El conductor central de la entrada está conectado al blindaje del extremo de salida. Esto proporciona el espacio necesario para realizar el cableado.

  • Support Strip
    1/4-20 Screw/Nut
    "In" End
    "Out" End
    Fig. 6 - Detalle de Cableado de Trampa
  1. Personalmente, simplemente corté todas las formas a alrededor de 6 pulgadas y luego las recorto después de enrollar la trampa. -K7MEM

  2. Use el Diagrama de forma de bobina como referencia, perfore un orificio de aproximadamente 2,5 cm (1 pulgada) desde el extremo izquierdo del formulario. El diámetro del orificio debe tener el tamaño del diámetro del cable coaxial, que en este caso es 0.242" (0-1/4" || 6.147 mm)
  3. Pele 7,6 cm (3 pulgadas) de aislamiento de un extremo del cable coaxial y separe el blindaje y el conductor central.
  4. Pele 2 pulgadas (5 cm) de aislamiento del conductor central. Inserte este extremo del cable coaxial en el orificio perforado en la forma de PVC hasta que la cubierta del cable coaxial se extienda hacia el interior de la forma no más de 1/4" (0,6 cm).
  5. Envuelva muy bien el cable coaxial alrededor del formulario el número especificado de vueltas y ubique el punto donde debe terminar el cable coaxial enrollado. Marque este lugar.
  6. Aleje el extremo coaxial y taladre un segundo orificio en la ubicación marcada lo más cerca posible de la siguiente vuelta de la bobina sin cortar la cubierta.
  7. Vuelva a envolver bien la bobina para eliminar la holgura que pueda haberse introducido y marque el extremo del cable coaxial 0,25 pulgadas (0,6 cm) más allá del orificio que acaba de perforar.
  8. Con un cuchillo afilado, corte aproximadamente la mitad del material de la cubierta y luego alrededor del cable coaxial en esta ubicación.
  9. De manera similar, haga un corte a lo largo del cable desde el primer corte hasta el final del cable coaxial. No retire el material de la cubierta en este punto. Vuelva a enrollar firmemente la bobina e inserte el extremo preparado del cable coaxial a través del segundo orificio.
  10. Tire del cable coaxial desde el interior del formulario hasta que quede plano en ambos extremos. (Es posible que se requiera un poco de masaje en el extremo del cable coaxial donde pasa a la forma). La cubierta se puede quitar fácilmente del cable coaxial en este punto y separar la pantalla y el conductor central.
  11. Retire todo menos 1 pulgada (2,5 cm) de aislamiento del conductor central. Trence el conductor central de un lado y el blindaje del lado opuesto. Esta conexión debe ser interna a la forma de la bobina y estar fuertemente retorcida para mantener los cables lo más cortos posible.
  12. Corte todo menos 1,3 cm (0,5 pulgadas) y suelde esta conexión
  13. Perfora un agujero de 1,3 cm (0,5 pulgadas) de cada extremo y en el mismo lado de la forma. Estos agujeros se utilizan para soportar los elementos que luego se utilizan en un dipolo o cable vertical.
  14. Envuelva una o dos vueltas del extremo restante del conductor central a través del orificio en su extremo de la forma y haga lo mismo con el extremo restante del blindaje a través del orificio opuesto.
Creditos

This program is based on the Ham Calc Program called "COAXTRAP.BAS - Antenna Trap Design", written by George Murphy, VE3ERP. George Murphy's program was an adaptation of a program by Larry East, W1HUE, as it appears in the ARRL Antenna Compendium, Volume 2, page 100.

I also gleaned some information for this page from a article in the October 1981 issue of Ham Radio Magazine, named "Trapping the Mysteries of Trap Antennas" by Gary E. O'Neal, N3GO.