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El cálculo de una red adaptadora L es sencillo. Los componentes de la red pueden ser de valor fijo o variables, dependiendo la necesidad. En la práctica aunque sea uno de los dos debe ser variable para lograr un ajuste preciso. Otro caso es el de un acoplador de antenas, donde ambos deben ser variables ya que la impedancia de la antena en general no se conoce con precisión y varía según la frecuencia, lugar y condiciones de contorno.
Proceso de diseño con ejemplo: Adaptar una antena con impedancia de (120+j0) ohm a una línea de TX de (50 +j0) ohm, frecuencia de 7 MHz.
En este caso Zp=120 ohm y Zs= 50 ohm.
Calculamos el valor del Q del circuito:
donde Rp es el valor de impedancia de la rama paralela o sea, 120 ohm y Rs es el valor de impedancia de la rama serie o sea 50 ohm. Entonces Q= 1.18.
Luego calculamos el valor de la impedancia serie de la red L, en este caso el valor de reactancia del inductor:
donde Q=1.18 y Rs=50 ohm. Lo que nos da Xs=59.1 ohm.
Calculamos el valor de la impedancia paralela de la red L, en este ejemplo, el valor de reactancia del capacitor:
donde Rp=120 ohm y Q=1.18. Lo que nos da Xp=101.7 ohm.
Finalmente obtenemos el valor de inductancia y capacidad para la frecuencia de operación elegida, en este caso f=7MHz.
Donde Xc = Xp y XL = Xs en nuestro ejemplo. Quedándonos: C = 223 pF y L = 1.34 uH.
Finalmente utilizando tablas o fórmulas que figuran en los Handbook o libros de RF diseñamos la bobina.
La red adaptadora nos queda de la siguiente manera:
Como dijimos, para acoplar una antena de impedancia desconocida, se deben emplear elementos variables en la red capaces de soportar las tensiones y corrientes que se suceden a la potencia máxima de diseño. La siguiente figura ilustra el esquema eléctrico de un acoplador de antenas tipo L, donde siempre el lado del capacitor paralelo debe conectarse a la impedancia más alta de las dos en juego.
Autor: Guillermo H. Necco; LW 3 DYL
que tiene la particularidad de poder calcularse sin una matemática complicada, apelando a un método gráfico, utilizando solamente lápiz, papel, regla y escuadra.
Comenzaremos trazando en el centro de una hoja de papel tipo A4 una línea de 75 mm (que representan los 75 ohm de la antena). Denominaremos sus extremos A y B.
Sobre esta línea marcaremos a los 52 mm (que representan los 52 ohm de la impedancia a adaptar) que denominaremos punto C. Apoyamos la regla sobre esta línea AB y con la escuadra trazamos dos líneas perpendiculares a ésta. Una para arriba en el punto C (que representan la reactancia inductiva de la red L de adaptación) y otra para abajo en el punto B (que representa la reactancia capacitiva de la red L).
En el siguiente paso tomamos los lados de la escuadra y apoyamos los lados en los puntos A y B de forma que el vértice del ángulo recto que forman los lados, toque el eje de la reactancia inductiva que nace del punto C.
Este eje es interceptado en este caso a unos 35 mm del punto C. Denominaremos este punto como D. Estos 35 mm representan 35 ohms de reactancia inductiva, esto es de la bobina de la red L. Para averiguar la inductancia de la bobina se utiliza la fórmula L = XL / (f . 6,28).
En este caso nos da como resultado 0,2 microhenrys. La tabla de la figura 7 nos da la cantidad de espiras necesaria de alambre de 1 mm bobinado a espiras juntas sobre una forma de 10 mm que puede ser una mecha, que luego se retira. En este caso son 3 espiras.
Continuamos con nuestra hoja de papel. Apoyamos la regla en el segmento AD y la escuadra.
Desde el punto A trazamos una línea que intercepte al eje de la reactancia capacitiva. En este caso lo cortará a unos 113 mm del punto B, en un punto que denominaremos E. Estos 113 mm corresponden a 113 ohms de reactancia capacitiva, que como en el caso anterior, deberemos aplicar una fórmula para averiguar la capacidad en pF. Esta fórmula es C = 1 / (6,28 x f x XC).
Tenemos en este caso particular una capacidad de 50pF, cuyo valor comercial más cercano es 47pF.
Red Adaptadora de Impedancias
Muchas veces al radioaficionado se le plantea el problema del acoplamiento entre etapas o simplemente al lineal o al transversor. Simplificando, se trata de lograr que se cumpla lo más cercanamente posible el teorema de máxima transferencia. También nos podrá ser útil como red adaptadora de esa antena que buscamos poner en funciones rescatando tramos de aluminio o alambre que vivimos almacenando. Los cálculos son muy simples y si se fijan, esta red adaptadora es muy utilizada a la entrada y salida en las etapas de potencia de los amplificadores de VHF
XL1 = Q . R1
XC2 =  A . R2
XC1 = B / (Q - A)
A = SQR { [ R1 (1 + Q2) / R2 ] - 1 }
B =  R1 ( 1 + Q2 )
El Q a adoptar (factor de merito) en una etapa de salida modulada en amplitud se suele tomar un valor de 12, un valor mayor compromete el paso de las bandas laterales. En el caso de utilizar la red para adaptar al excitador con una etapa de potencia hay que tener en cuenta que el valor surge entre el compromiso de la incursión que se quiere lograr sin tener que reajustar, por ejemplo no menos de 300 KHz a 500 KHz pero cuando hagas un par de cuentas vas a notar que la adaptación va a depender del Q lo más alto posible si las diferencias de impedancias son muy notables. El Q a adoptar surge de relacionar la frecuencia de trabajo y el ancho de banda, a medida que el BW que requerís es mayor vas a notar que necesitas bajar el Q y viceversa.
Q = F0 / (F2 - F1)
El factor Q se define como la frecuencia de resonancia (f0) dividida por el ancho de banda (f2-f1)
Un comentario que a veces no surge fuera del aula es que cuando el Q es inferior a 2 la frecuencia de resonancia es afectada por las resistencias de pérdidas del circuito.
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Ley de la Nación N.º 20.827/74
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