Presentación del autor: Waters & Stanton
Waters & Stanton, especialista en antenas de HF
Waters & Stanton es una tienda británica de radioafición de referencia, fundada por Peter Waters (G3OJV) y Jeff Stanton, especialmente conocida por sus aportaciones innovadoras en el campo de las antenas de HF y de las soluciones prácticas para los radioaficionados con limitaciones de espacio.
Con décadas de experiencia en la experimentación y el desarrollo de antenas, el equipo de Waters & Stanton comparte generosamente sus conocimientos mediante artículos técnicos, vídeos y tutoriales dirigidos a la comunidad internacional de radioaficionados.
Su enfoque pragmático y accesible ha ayudado a miles de radioaficionados a superar los obstáculos que suponen las restricciones en los jardines, los estatutos de las comunidades de propietarios y la falta de espacio.
Acerca de Ham Radio Store UK
Waters & Stanton gestiona hoy Ham Radio Store UK, donde el equipo sigue desarrollando y probando nuevas soluciones de antena que responden a las necesidades reales de los operadores de radio. Su experiencia abarca todos los aspectos de la radioafición, desde los hotspots digitales hasta las instalaciones de antenas complejas.
💬 Waters & Stanton nos lo explica:
«En este artículo quiero compartir con usted una antena que he desarrollado y que resuelve un problema al que se enfrentan muchos radioaficionados: cómo acceder a las bandas de HF cuando su jardín o su terreno está sujeto a restricciones, a normas o simplemente dispone de poco espacio. La llamo la antena vertical de HF “casi invisible”, una vertical de 4 metros que cubre cinco bandas de HF (20, 17, 15, 12 y 10 metros). Es sencilla, económica, discreta y sorprendentemente eficaz.»
La experiencia de Waters & Stanton con esta antena
Waters & Stanton desarrolló esta antena a raíz de los numerosos mensajes recibidos de radioaficionados que se enfrentaban a los mismos problemas: la imposibilidad de instalar antenas tradicionales por restricciones de todo tipo. Tras meses de experimentos con distintas longitudes de hilo, tipos de mástil y configuraciones de radiales, el equipo llegó a esta solución óptima de 4 metros.
Testimonio de Waters & Stanton: «Para ser sincero, me sorprendió gratamente el rendimiento de esta pequeña vertical. La comparé de manera informal con una 4BTV (una vertical multibanda muy popular) y comprobé que la vertical casi invisible de 4 metros se le acercaba notablemente en 20 m, 15 m y 10 m en cuanto a reportes y recepción. Las comparaciones exactas son difíciles porque la propagación varía constantemente, pero el rendimiento es lo bastante bueno para operar en HF con agrado.»
Su enfoque pragmático y sus pruebas rigurosas han permitido validar este diseño sencillo pero eficaz, que hoy utilizan cientos de radioaficionados de todo el mundo en situaciones parecidas.
¿Por qué una antena «casi invisible»?
Por los mensajes que recibo, está claro que mucha gente quiere operar en HF pero no puede instalar antenas exteriores convencionales. Los motivos varían: comunidades de propietarios, normativas restrictivas, condiciones de alquiler, jardines pequeños o vecinos que se oponen a los mástiles aparatosos.
Las antenas instaladas bajo el tejado son una alternativa posible, pero los desvanes suelen estar llenos de cableado eléctrico y de fuentes de alimentación conmutadas, lo que convierte el ruido en un problema importante. Por eso, para muchos de ustedes, la única opción práctica es algo exterior que sea lo más discreto posible.
Objetivos de diseño: al diseñar esta antena, mis objetivos eran sencillos: un perfil físico reducido, sin mástil visible ni un enorme hilo cruzando el jardín; un funcionamiento multibanda sin trampas ni redes de adaptación complejas; una construcción sencilla y económica, fácil de instalar, mantener y desmontar; y un rendimiento razonable en comparación con una antena convencional en las mismas bandas.
El concepto básico: 4 metros y un solo hilo
Hay dos grandes familias de antenas de HF: horizontales y verticales (con la V invertida como solución intermedia). Las antenas horizontales suelen necesitar altura para funcionar bien; requieren mástiles en cada extremo o un soporte elevado que puede resultar bastante visible en un jardín. Las antenas verticales, en cambio, pueden ser muy compactas y autoportantes.
«Es un hilo de 4 metros de largo con un unun 4:1 en la base, alimentado por coaxial. La antena completa funciona en todas las bandas, sin trampas ni nada por el estilo.»
Lo que descubrí cortando y probando distintas longitudes es que un único hilo recto de unos 4 metros de largo, montado en un mástil telescópico o fijo de fibra de vidrio, radia eficazmente en 20, 17, 15, 12 y 10 metros. Si alimenta este elemento con un unun 4:1 y dispone de algunos radiales cortos en el suelo, obtiene una antena multibanda práctica, a la vez económica y discreta.
Ventajas principales
Un mástil de 4 metros es mucho menos visible que unos largos hilos horizontales
Un único elemento cubre 5 bandas sin trampas
Fije, instale, extienda los radiales y listo
Construcción por CHF 75-150
Estructura autoportante, sin cables de sujeción
Solución perfecta para espacios reducidos
Comparable a verticales populares como la 4BTV
Fácil de montar y desmontar para uso portátil
Material y costes aproximados
Esto es lo que utilicé en mi construcción y lo que puede esperar pagar (precios aproximados, que dependen de su región y de sus proveedores):
| Componente | Descripción | Coste estimado |
|---|---|---|
| Mástil telescópico de 7 m | De fibra de vidrio, se recoge hasta una altura práctica (utilizado recogido a unos 4 metros) | CHF 25-50 |
| Hilo para el elemento vertical | Cualquier hilo aislado apto para exterior, cortado a unos 4 metros | CHF 6-12 |
| unun 4:1 | LDG o equivalente, por practicidad y rendimiento | CHF 40-65 |
| Cable coaxial | RG213 o similar para la conexión con la estación (la elección influye en las pérdidas) | Variable según la longitud |
| Radiales cortos | Varios radiales de 2 m atados a una caña de jardín para manejarlos fácilmente | CHF 6-12 |
| Varios | Cinta aislante, bridas y material de impermeabilización | CHF 6-12 |
💡 Coste total estimado: puede salir al aire por unos CHF 75-150. El mástil y el unun son los elementos más caros. Incluso podría utilizar la rama de un árbol como mástil si tiene una y desea camuflar por completo la instalación.
Construcción paso a paso
La construcción de esta antena es deliberadamente sencilla. Voy a describir lo que hice para que pueda reproducirla.
- Cortar el elemento: corte un único trozo de hilo aislado de unos 4 metros. Es el elemento radiante. Pele un tramo corto en el extremo de la base para conectarlo al unun.
- Montar el hilo en el mástil: fije el hilo a lo largo del mástil de fibra de vidrio con cinta adhesiva. No tiene por qué quedar perfectamente recto, pero evite los bucles grandes o los dobleces. Si tiene un mástil telescópico, extiéndalo a la altura deseada (unos 4 metros).
- Instalar el unun 4:1: fije el unun en la base del mástil y conecte el elemento al borne de hilo del unun. Conecte la alimentación coaxial al borne coaxial. Asegúrese de que los conectores estén bien apretados.
- Extender los radiales: utilicé varios radiales cortos de 2 m de largo, atados a una caña de jardín para manejarlos fácilmente. Distribúyalos de forma más o menos equidistante por el suelo alrededor de la base.
- Impermeabilizar: proteja el unun de la intemperie. Envuelva todo el cableado expuesto con cinta adhesiva y utilice bridas para evitar los roces.
La antena vertical de 4 metros instalada con el mástil de fibra de vidrio y los radiales en el suelo
💡 Consejo práctico: la técnica de la caña de jardín
Si tiene que cortar el césped, basta con levantar los radiales con la caña y apartarlos mientras corta la hierba; son fáciles de desplazar y de volver a extender. Puede añadir más radiales si tiene espacio; más radiales suelen mejorar la adaptación y la eficiencia.
Radiales: ¿cuántos y de qué longitud?
Los radiales constituyen el camino de retorno a tierra de una antena vertical. En una instalación de tamaño completo podría disponer de muchos radiales largos, pero para la versión de jardín casi invisible puede utilizar radiales cortos sobre la superficie.
📐 Consideraciones sobre los radiales
- Más radiales mejoran la eficiencia, sobre todo si utiliza radiales cortos sobre la superficie. Si es posible, añada más radiales de 2-3 m para obtener una mejor adaptación.
- Enterrar los radiales es una opción (y puede ser más estética), pero entonces pierde la comodidad de poder revisarlos y desplazarlos.
- Los radiales sobre la superficie son perfectos y fáciles de gestionar en esta instalación discreta.
- Los radiales elevados son una opción si desea optimizar más, pero añaden complejidad y visibilidad.
Adaptación: unun 4:1 y ATU
Uno de los aciertos de este diseño es la elección de una longitud de elemento que presenta una impedancia aproximadamente media en las bandas de interés. No es una adaptación perfecta (no obtendrá una ROE de 1:1), pero la impedancia tiende a situarse en un rango medio en lugar de muy alto o muy bajo.
Notas sobre la adaptación:
- Debe esperar una ROE en general en torno a 2:1 y de hasta unos 3:1 en los extremos de las bandas. No es perfecto, pero es manejable.
- La mayoría de los transceptores modernos incluyen un ATU interno. Lo he probado con un Yaesu FT-710 y el FTX-1 (Optima), y ambos adaptaron sin dificultad.
- Si tiene un transceptor más antiguo sin ATU, podría necesitar un ATU externo o un acoplador manual.
- Las pérdidas debidas a la ROE en el coaxial suelen sobrestimarse. Incluso con una ROE de 2:1 o 3:1, la pérdida total sigue siendo modesta, muy por debajo de 1 dB en muchos casos prácticos.
Calculadoras en línea y pérdidas reales
Si le preocupan las pérdidas del coaxial con una ROE elevada, utilice una calculadora de pérdidas de coaxial en línea. Introduzca el tipo de coaxial, la longitud, la frecuencia y la ROE, y verá las cifras de pérdida total.
📊 Resultado de mis pruebas: en un ejemplo realista con RG213 en HF y una ROE de 3:1, las pérdidas quedaron claramente por debajo de 1 dB en buena parte de las bandas en cuestión, algo despreciable frente a las incertidumbres de la propagación y a las demás pérdidas del sistema.
Rendimiento en las bandas
¿Qué tal funciona realmente esta pequeña vertical? Para ser sincero, me sorprendió gratamente.
📻 Banda de 20 metros
El elemento de 4 metros equivale casi a un cuarto de onda, así que funciona muy bien tanto para DX como para contactos locales. Es en esta banda donde la antena destaca especialmente.
📻 Banda de 17 metros
Es casi de tamaño completo y sigue siendo muy eficaz. Los resultados en esta banda son especialmente notables.
📻 Bandas de 15, 12 y 10 metros
El elemento supera el cuarto de onda y funciona bien, aunque los lóbulos del diagrama de radiación cambian con la frecuencia.
📊 Comparación con la 4BTV
Comparé esta antena con una 4BTV (vertical multibanda popular) y obtuve un rendimiento notablemente parecido en 20 m, 15 m y 10 m.
⚠️ Advertencia importante sobre los 40 metros: esta antena no cubre los 40 m. Una vertical en 40 m suele comportarse de forma desfavorable, con lóbulos de ángulo bajo cuando durante el día se necesita una radiación de ángulo alto. Si necesita un rendimiento fiable en 40 m, este diseño no será la mejor opción, salvo que se le hagan modificaciones adicionales.
Obtener más potencia en emisión
Una forma sencilla de obtener más señal en emisión cuando se utiliza una antena pequeña o de compromiso es, simplemente, emitir con más potencia. Soy consciente de que esto invita al debate: más potencia puede ser peligrosa si no se aplica con las precauciones adecuadas, y siempre hay que respetar la normativa local.
🔋 Observaciones con potencia elevada
En mis pruebas quise ensayar una potencia más elevada. Encontré un unun 4:1 de mayor potencia (homologado para 2 kW). No llegué a emitir con 2 kW, pero sí con algunos cientos de vatios (400-500 W):
- Los reportes de emisión mejoraron en aproximadamente 1-1.5 unidades S respecto a 100 W
- No hubo ninguna mejora en recepción (la potencia no afecta a la relación señal/ruido en recepción)
- Operar con potencia elevada requiere especial atención a la seguridad (exposición a RF, potencia admisible de los conectores, calidad del coaxial)
⚠️ Seguridad: si va a operar con potencia elevada, utilice material con la potencia nominal adecuada y tómese en serio las precauciones de seguridad. Respete siempre la normativa local.
Impermeabilización y mantenimiento
Toda instalación exterior requiere una impermeabilización sensata. Los unun de LDG no siempre son estancos, así que compre una caja resistente a la intemperie o proteja el unun.
El unun de impedancia 4:1 que realiza la adaptación entre la antena y el coaxial
«Si quiere algo barato, fácil y eficaz, utilice algo como film estirable. Puede que tenga que cambiarlo más o menos cada año, pero funciona extremadamente bien.»
Envolver el unun y los conectores con film estirable (film transparente de cocina) y sellarlo con cinta adhesiva es una solución económica y sorprendentemente eficaz a corto plazo. Sustitúyalo cada año o cuando parezca deteriorado. Para una solución más duradera, utilice una pequeña caja de empalmes estanca con un pasacables adecuado.
Otros consejos de mantenimiento
- Inspeccione cada año los conectores coaxiales y el unun en busca de corrosión o entrada de humedad
- Compruebe el estado del mástil (los mástiles de fibra de vidrio son bastante resistentes pero envejecen) y vuelva a fijar el elemento si la cinta se deteriora
- Si utiliza el truco de la caña de jardín para los radiales, mantenga la caña y los radiales bien recogidos
- Asegúrese de que las sujeciones estén bien firmes antes de que lleguen vientos fuertes
Vista detallada del unun 4:1 con las conexiones del elemento radiante y del cable coaxial
🎥 Vídeo explicativo de Waters & Stanton
Descubra en vídeo la construcción y las pruebas de esta antena
Waters & Stanton explica la construcción y muestra el rendimiento de la antena
Preguntas frecuentes y resolución de problemas
❓ ¿Podrá mi ATU adaptar esta antena?
La mayoría de los transceptores modernos con ATU interno manejarán el rango de ROE de 2:1-3:1 en estas bandas. Lo he probado con el Yaesu FT-710 y el FTX-1 Optima, y ambos adaptaron sin problemas.
❓ ¿Cuántos radiales necesito?
Cuantos más radiales, mejor, pero para una instalación de jardín bastan varios radiales de 2 m para empezar. Si el espacio lo permite, añada más radiales para reducir las pérdidas en el suelo.
❓ ¿Puedo ocultarla a mis vecinos?
Sí. Toda la idea de esta antena es un impacto visual reducido. Un mástil de 4 metros llama mucho menos la atención que un hilo largo horizontal o una torre alta con una antena de varios elementos.
❓ ¿Puedo cambiar la longitud?
La cifra de 4 metros es la que ha funcionado bien para las bandas previstas. Puede experimentar con longitudes ligeramente distintas, pero el comportamiento de la impedancia cambiará.
Seguridad y buenas prácticas
⚡ Normas de seguridad esenciales
- Respete las directrices de exposición a RF durante la operación, sobre todo si decide transmitir con potencia elevada
- Utilice coaxial y conectores con la potencia nominal adecuada. Los componentes infradimensionados pueden sobrecalentarse a alta potencia
- Asegúrese de que el mástil esté bien sujeto y no pueda caer con el viento ni sobre la casa
- Desconecte el coaxial durante las tormentas eléctricas y siga las directrices de seguridad locales sobre protección contra rayos
Resumen: puntos clave
- Un único hilo vertical de 4 metros fijado a un mástil de fibra de vidrio ofrece cobertura multibanda (20-10 m) con un unun 4:1 en la base
- Unos radiales cortos en superficie (2 m), tendidos sobre el césped y atados a una caña de jardín, facilitan el despliegue y el mantenimiento
- Cuente con una ROE del orden de 2:1 a 3:1; la mayoría de los equipos modernos con ATU la adaptarán sin dificultad
- El rendimiento es sorprendentemente cercano al de verticales más grandes en varias bandas
- Este diseño no cubre bien los 40 m; considere otra antena si los 40 m son imprescindibles
- Impermeabilice el unun (film estirable o caja de empalmes) y siga las prácticas de seguridad
Conclusión
Si busca una forma económica y poco visible de salir en varias bandas de HF, la vertical casi invisible de 4 metros es una opción convincente. No es una antena milagrosa: no superará en todas las bandas a un dipolo de tamaño completo perfectamente instalado ni a una gran beam de varios elementos. Pero para jardines pequeños, instalaciones temporales o cualquiera que quiera una solución HF multibanda compacta, ofrece una excelente relación calidad-precio.
Es barata, discreta y sorprendentemente eficaz en 20, 17, 15, 12 y 10 metros.
"Si busca una antena de HF a un precio razonable, realmente muy barata, sencilla y directa, no necesita vientos ni nada por el estilo, no necesita muchos elementos, es un único elemento. Pruébela. Creo que se llevará una gran sorpresa y disfrutará mucho con ella."
Si construye una, experimente con el número y la disposición de los radiales; incluso pequeños ajustes pueden mejorar la adaptación y el rendimiento. Y, sobre todo, disfrute de la radioafición. Esta antena sencilla y casi invisible abre las HF a muchos radioaficionados que, de otro modo, lo tienen difícil por falta de espacio o por las normativas, y por eso merece la pena compartirla.
¿Listo para construir su antena?
¡Únase a los miles de radioaficionados que ya han descubierto esta solución sencilla y eficaz para acceder a las bandas de HF pese a la falta de espacio!
¡73 a todos y buenos QSO!
