DISEÑO DE ANTENAS DE CAMPO MAGNÉTICO COMPATIBLES CON UNA ESTACIÓN DE LA RED DE DETECCIÓN Y LOCALIZACIÓN DE RAYOS BLITZORTUNG (DESIGN OF MAGNETIC FIELD ANTENNAS COMPATIBLE WITH A STATION OF THE BLITZORTUNG LIGHTNING DETECTION AND LOCATION NETWORK)

Cristhian Rubel Pomacaja Jiménez, Herbert Enrique Rojas Cubides

Resumen


Resumen
Entre los elementos más importantes de una estación de detección y localización de rayos están las antenas de campo magnético, las cuales se acoplan a una etapa electrónica que filtra y amplifica dichas señales. La red abierta Blitzortung no es la excepción y, debido a su filosofía, promueve la mejora de su hardware y el uso de diversos tipos de sensores. Por esta razón, este artículo muestra el proceso de diseño y construcción de una antena de ferrita Ni-Zn y una antena de loop sencillo, ambas con el potencial de reemplazar los sensores típicos que emplea la red (ferrita Mn-Zn). Luego de su construcción, se realizaron pruebas experimentales sobre las antenas exhibiendo diferencias en la inductancia por debajo del 7% respecto al diseño teórico. Adicionalmente, se evidenció que el ancho de banda de ambas antenas alcanza 120 kHz, aunque al conectarlas a la etapa electrónica se obtiene un rango óptimo de operación entre 3 kHz y 40 kHz.
Palabras Clave: Antena, Blitzortung, campo magnético, ferrita Ni-Zn, loop sencillo, rayos.

Abstract
Among the most important elements of a lightning location and detection station are the magnetic field antennas, which are coupled to an electronic stage that filters and amplifies these signals. The Blitzortung open network is no exception and, due to its philosophy, promotes the improvement of its hardware and the use of various types of sensors. For this reason, this paper shows the design and construction process of a Ni-Zn ferrite antenna and a single loop antenna, both with the potential to replace the typical sensors used in the network (Mn-Zn ferrite). After their construction, experimental tests were carried out on the antennas exhibiting differences in inductance below 7% with respect to the theoretical design. Additionally, it was evidenced that the bandwidth of both antennas reaches 120 kHz, although when connecting them to the electronic stage, an optimal operating range between 3 kHz and 40 kHz is obtained.
Keywords: Antenna, Blitzortung, lightning, magnetic field, Ni-Zn Ferrite, single loop.

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