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Cómo construir una antena vertical de cuarto de onda (¼ λ) para radioafición / CB

Principio: antena monopolo vertical ¼ λ

Una antena vertical de cuarto de onda (quarter-wave monopole) es la antena más simple y efectiva para HF/VHF/UHF (CB 27 MHz, 10 m, 2 m, 70 cm, etc.). Requiere un plano de tierra (ground plane) —radiales o conexión a tierra física— para completar la imagen espejo y radiar eficientemente.

Fórmula de longitud

L (metros) = 71,25 / f (MHz) (factor 0,95 × λ/4 por efecto extremo).
Ejemplos: • CB 27,2 MHz (canal 20) → L ≈ 2,62 m. • 10 m 28,4 MHz → L ≈ 2,51 m. • 2 m 146 MHz → L ≈ 0,488 m (48,8 cm). • 70 cm 446 MHz (PMR446) → L ≈ 0,160 m (16 cm).

Materiales

  • Elemento radiante: tubo aluminio (6-12 mm Ø), varilla acero inox, alambre de cobre esmaltado rígido (1,5-2,5 mm²), tubing de fibra de carbono. Longitud = L calculada.
  • Radiales (ground plane): mínimo 3-4, idealmente ≥ 8-16. Longitud = L (¼ λ) cada uno. Material: alambre cobre 1,5-2,5 mm², acero inox, alambre de valla. Extendidos horizontalmente o inclinados 30-45°.
  • Base / aislador: aislador de porcelana, vidrio, polipropileno, o caja PVC con conector SO-239 (PL-259) / N / BNC. El radiante va al pin central; radiales a la carcasa/conector de tierra.
  • Mástil / soporte: tubo acero galvanizado, aluminio, fibra de vidrio (no conductor). Altura ≥ L + 1-2 m para despeje.
  • Cable coaxial: RG-58 (corto, <10 m), RG-213 / RG-8 / LMR-400 (baja pérdida, largo). Conectores PL-259 / N crimpados o soldados.
  • Toma de tierra (ground rod): varilla cobre 1,5-2 m hincada, abrazadera, cable 10-16 mm² a base antena (seguridad rayos + RF ground).
  • Herramientas: sierra/cortatubos, llaves, cinta aislante / autofusionante, bridas, nivel, brújula.

Pasos de construcción

1. Calcular y cortar elemento radiante

Corta el tubo/varilla a L exacta. Si usas tubo telescópico, marca posiciones por banda. Lija extremos, aplica grasa dieléctrica en roscas.

2. Preparar radiales

Corta N radiales a longitud L. En un extremo, coloca terminal de ojo (ring terminal) M6/M8 para tornillo de base. En el otro, haz bucle o terminal para estirar.

3. Montar base / aislador en mástil

Fija la base en la punta del mástil (abrazaderas U, tornillos U-bolt). Asegura que el aislador quede vertical. Conecta cable coaxial: pin central → radiante; malla / carcasa → terminal de radiales + toma de tierra.

4. Instalar radiales

Extiende radiales en estrella desde la base. Si en suelo: entierra puntas 5-10 cm o fija con estacas. Si en tejado/balcón: sujeta a bordes/barandilla con bridas. Mantén separación angular ~360°/N.

5. Conectar coaxial y sellar

Conecta PL-259 en base. Pasa coaxial por mástil (abrazaderas cada 50 cm) o por tubo interno. Sella conector con cinta autofusionante + cinta eléctrica + masilla coax (Coax Seal) contra humedad.

6. Puesta a tierra de seguridad (¡OBLIGATORIO!)

Hinca varilla de tierra 1,5-2 m junto al mástil. Conecta base antena + malla coaxial + mástil (si metálico) a varilla con cable 16 mm² verde/amarillo + abrazadera. Pararrayos / descargador de gas (Gas Discharge Tube) en entrada coaxial al shack.

7. Ajuste (SWR / ROE)

Conecta medidor SWR (analizador de antena NanoVNA, RigExpert, o medidor CB) entre radio y coaxial. Transmite baja potencia (5-10 W). Observa ROE en frecuencia central.
• ROE > 1,5: recorta radiante 1-2 cm cada vez (¡no alargues!).
• ROE < 1,3 en banda: OK.
• Si no bajar: revisa radiales (número, longitud, conexión), altura, objetos cercanos.

Variantes y mejoras

  • 5/8 λ (gain): L = 5/8 λ ≈ 1,25 × ¼ λ. Requiere bobina de carga (loading coil) en base para cancelar reactancia. +3 dBd ganancia, lobo más bajo.
  • Dipolo medio onda (½ λ): dos elementos ¼ λ alimentados en centro (balun 1:1). No necesita radiales. Bidireccional.
  • J-pole / Slim Jim: ½ λ alimentado en extremo (J) o centro (Slim Jim). Popular en 2 m / 70 cm. Compacto, sin radiales.
  • Antena magnética de bucle (magnetic loop): pequeño, sintonizable, alto Q, narrowband. Para espacios reducidos (balcón, interior).

Seguridad y legalidad

  • Altura mástil: respeta normativa local (permiso > 10-12 m).
  • Distancia a líneas eléctricas: ≥ 1,5× altura mástil.
  • Pararrayos / descargador + tierra < 10 Ω.
  • Potencia TX: dentro de licencia (CB 4 W AM/FM, 12 W SSB; Aficionado según clase).
  • No transmitir cerca de personas (campos RF).