Calculadora de Antena Dipolo

Calcula las dimensiones de antena dipolo, longitud de onda y propiedades eléctricas para un rendimiento óptimo.

Diseña y optimiza antenas dipolo calculando la longitud correcta, longitud de onda, impedancia y resistencia de radiación para tu frecuencia deseada.

Ejemplos

Haz clic en cualquier ejemplo para cargarlo en la calculadora.

2-Meter VHF Dipole

Dipolo VHF de 2 Metros

Dipolo de media onda estándar para la banda de radio aficionado de 2 metros (144-148 MHz).

Frecuencia: 146.52 MHz

Factor de Velocidad: 0.95

Tipo: 半波

70cm UHF Dipole

Dipolo UHF de 70cm

Dipolo de media onda para la banda de radio aficionado de 70cm (420-450 MHz).

Frecuencia: 446.0 MHz

Factor de Velocidad: 0.95

Tipo: 半波

40-Meter HF Dipole

Dipolo HF de 40 Metros

Dipolo de media onda para la banda de radio aficionado de 40 metros (7.0-7.3 MHz).

Frecuencia: 7.074 MHz

Factor de Velocidad: 0.95

Tipo: 半波

Insulated Wire Dipole

Dipolo de Cable Aislado

Dipolo de media onda usando cable aislado con factor de velocidad reducido.

Frecuencia: 146.52 MHz

Factor de Velocidad: 0.85

Tipo: 半波

Otros Títulos
Entendiendo la Calculadora de Antena Dipolo: Una Guía Completa
Domina los fundamentos del diseño de antenas dipolo y aprende a calcular dimensiones óptimas para cualquier frecuencia. Esta guía cubre todo desde teoría básica hasta aplicaciones prácticas en radio aficionado y comunicaciones inalámbricas.

¿Qué es una Antena Dipolo?

  • Principios Básicos
  • Tipos de Dipolos
  • Por Qué Importan los Dipolos
Una antena dipolo es uno de los diseños de antena más fundamentales y ampliamente utilizados en comunicaciones por radio. Consiste en dos elementos conductores, típicamente cables o varillas, dispuestos en línea recta y alimentados en el centro. El dipolo es el bloque de construcción de muchos sistemas de antena más complejos y es esencial para entender la teoría y práctica de antenas.
La Física Detrás de la Operación del Dipolo
Cuando se aplica una corriente alterna al centro de un dipolo, crea un campo eléctrico oscilante entre los dos elementos. Esto genera ondas electromagnéticas que se irradian al espacio. La longitud del dipolo determina su frecuencia resonante - cuando la antena es exactamente media longitud de onda de largo, resuena eficientemente y irradia máxima potencia. Por eso el dipolo de media onda es la configuración más común.
Tipos de Antenas Dipolo
Dipolo de media onda: El tipo más común, con cada elemento siendo λ/4 de largo (longitud total λ/2). Proporciona buena adaptación de impedancia (≈73Ω) y patrón de radiación. Dipolo de onda completa: Cada elemento es λ/2 de largo (longitud total λ). Mayor ganancia pero impedancia más compleja. Monopolo de cuarto de onda: Elemento único λ/4 sobre un plano de tierra, equivalente al dipolo de media onda. Dipolo plegado: Dos dipolos paralelos conectados en los extremos, proporcionando mayor impedancia (≈300Ω).
Por Qué los Dipolos Son Esenciales
Los dipolos sirven como antenas de referencia para medir ganancia (dBi), son simples de construir y entender, proporcionan patrones de radiación predecibles, y son la base para arrays de antena más complejos. Se usan en radio aficionado, televisión de radiodifusión, comunicaciones inalámbricas y muchas otras aplicaciones.

Aplicaciones Comunes de Dipolos:

  • Radio Aficionado: Bandas de 2m, 70cm, HF para comunicación local y de larga distancia
  • Televisión de Radiodifusión: Antenas receptoras para señales de televisión VHF y UHF
  • Redes Inalámbricas: Antenas WiFi y enlaces punto a punto
  • Comunicaciones de Emergencia: Sistemas de antena portátiles y temporales

Guía Paso a Paso para Usar la Calculadora

  • Parámetros de Entrada
  • Entendiendo los Resultados
  • Aplicaciones Prácticas
Usar la calculadora de dipolo es sencillo, pero entender los resultados y sus implicaciones es crucial para el diseño y despliegue exitoso de antenas.
1. Determina Tu Frecuencia de Operación
Comienza con tu frecuencia de operación deseada en MHz. Para radio aficionado, esto podría ser 146.52 MHz (banda 2m), 446.0 MHz (banda 70cm), o 7.074 MHz (banda 40m HF). Para otras aplicaciones, usa tus requisitos de frecuencia específicos. La calculadora determinará automáticamente la longitud de onda y la longitud óptima de la antena.
2. Selecciona el Factor de Velocidad Apropiado
El factor de velocidad tiene en cuenta el hecho de que las ondas electromagnéticas viajan más lento en conductores que en el espacio libre. Para cable de cobre desnudo, usa 0.95-0.98. Para cable aislado, usa 0.85-0.95 dependiendo del grosor del aislamiento. Para cable coaxial, usa 0.66-0.85 basado en el material dieléctrico. Este factor afecta la longitud física real necesaria.
3. Elige el Tipo de Dipolo
Selecciona el tipo de dipolo apropiado para tu aplicación. El dipolo de media onda es más común y proporciona buena adaptación de impedancia a líneas de transmisión de 50Ω o 75Ω. El dipolo de onda completa ofrece mayor ganancia pero requiere adaptación de impedancia. El monopolo de cuarto de onda es útil cuando tienes un buen plano de tierra disponible.
4. Interpreta y Aplica los Resultados
La calculadora proporciona longitud de onda, longitud del dipolo, impedancia de la antena, resistencia de radiación y ganancia. Usa estos valores para construir tu antena, adaptarla a tu línea de transmisión y entender sus características de rendimiento. Recuerda que el rendimiento en el mundo real puede variar debido a factores ambientales.

Frecuencias de Banda de Radio Aficionado:

  • 160m: 1.8-2.0 MHz (comunicación HF de larga distancia)
  • 40m: 7.0-7.3 MHz (comunicación HF día/noche)
  • 20m: 14.0-14.35 MHz (comunicación HF mundial)
  • 2m: 144-148 MHz (comunicación VHF local)
  • 70cm: 420-450 MHz (comunicación UHF local)

Aplicaciones del Mundo Real y Consideraciones de Diseño

  • Radio Aficionado
  • Aplicaciones Profesionales
  • Factores Ambientales
Las antenas dipolo encuentran aplicaciones en una amplia gama de sistemas de comunicaciones, desde configuraciones simples de radio aficionado hasta instalaciones profesionales complejas.
Aplicaciones de Radio Aficionado
Los operadores de radio aficionado usan dipolos extensivamente tanto para comunicación local como de larga distancia. En bandas HF (3-30 MHz), los dipolos pueden comunicarse mundialmente usando propagación ionosférica. En bandas VHF/UHF (30 MHz-3 GHz), los dipolos proporcionan comunicación local confiable. La simplicidad de construcción los hace ideales para operaciones portátiles y comunicaciones de emergencia.
Uso Profesional y Comercial
Los dipolos se usan en antenas receptoras de televisión de radiodifusión, infraestructura de redes inalámbricas, enlaces de microondas punto a punto y muchas otras aplicaciones profesionales. Su rendimiento predecible y facilidad de diseño los hace soluciones rentables para muchas necesidades de comunicación.
Consideraciones Ambientales y de Instalación
El rendimiento del dipolo se ve afectado por la altura sobre el suelo (más alto es mejor), objetos conductores cercanos y conductividad del suelo. Para mejores resultados, monta el dipolo al menos λ/4 sobre el suelo y lejos de objetos metálicos grandes. La antena debe orientarse horizontalmente para máxima radiación en la dirección lateral.

Conceptos Erróneos Comunes y Mitos de Diseño

  • Mitos de Longitud
  • Confusión de Impedancia
  • Expectativas de Rendimiento
Varios conceptos erróneos persisten sobre las antenas dipolo que pueden llevar a mal rendimiento o complejidad innecesaria en el diseño.
Mito: La Longitud Exacta es Crítica
Aunque la longitud apropiada es importante, los dipolos son relativamente tolerantes. Un error del 5% en longitud típicamente resulta en solo un pequeño cambio en impedancia y degradación mínima del rendimiento. La antena puede recortarse para SWR óptimo después de la construcción inicial. Esta tolerancia hace que los dipolos sean excelentes para construcción casera.
Mito: La Impedancia de 50Ω es Siempre Mejor
Un dipolo de media onda en espacio libre tiene una impedancia de aproximadamente 73Ω, no 50Ω. Aunque 50Ω es común para cable coaxial, la ligera desadaptación es usualmente aceptable. Para mejor adaptación, puedes usar un balun o ajustar la altura de la antena. La clave es mantener el SWR por debajo de 2:1 para la mayoría de aplicaciones.
Mito: Mayor Ganancia Siempre Significa Mejor Rendimiento
Aunque la ganancia es importante, no es el único factor. El patrón de radiación simple y predecible de un dipolo es a menudo más valioso que la mayor ganancia de una antena más compleja. Para muchas aplicaciones, la cobertura amplia y simplicidad del dipolo superan los beneficios de antenas de mayor ganancia.

Consejos de Expertos:

  • Siempre usa un balun cuando alimentes un dipolo con cable coaxial para prevenir corrientes de modo común
  • Considera usar un aislador central para mantener el espaciado apropiado entre elementos
  • Prueba tu antena con un medidor SWR y ajusta la longitud según sea necesario para mejor rendimiento

Derivación Matemática y Conceptos Avanzados

  • Cálculo de Longitud de Onda
  • Teoría de Impedancia
  • Patrones de Radiación
Entender las matemáticas detrás de la operación del dipolo ayuda en optimizar el diseño y solucionar problemas de rendimiento.
Relación de Longitud de Onda y Frecuencia
La relación fundamental es λ = c/f, donde λ es longitud de onda, c es velocidad de la luz (3×10⁸ m/s), y f es frecuencia. Para cálculos prácticos, usamos λ = 300/f (MHz) en metros. La longitud del dipolo de media onda es entonces L = λ/2 = 150/f (MHz) metros. El factor de velocidad ajusta esto para tener en cuenta la velocidad de propagación de ondas en el conductor.
Impedancia de Antena y Adaptación
Un dipolo de media onda en espacio libre tiene una resistencia de radiación de aproximadamente 73Ω y una reactancia cerca de cero en resonancia. La impedancia real varía con la altura sobre el suelo y objetos cercanos. La adaptación de impedancia es crucial para máxima transferencia de potencia y puede lograrse a través de baluns, redes de adaptación o ajustes de antena.
Patrón de Radiación y Ganancia
Un dipolo de media onda tiene un patrón de radiación en forma de 8 en el plano perpendicular a la antena, con máxima radiación lateral a la antena y nulos a lo largo del eje de la antena. La ganancia es aproximadamente 2.15 dBi (decibelios relativos al radiador isotrópico). Este patrón es ideal para muchas aplicaciones debido a su cobertura amplia.

Fórmulas Clave:

  • Longitud de onda: λ = 300/f (MHz) metros
  • Longitud de dipolo de media onda: L = 150/f (MHz) × factor de velocidad
  • Resistencia de radiación: Rr ≈ 73Ω (espacio libre)
  • Ganancia de antena: G ≈ 2.15 dBi (dipolo de media onda)