Andrés Ricardo Romero
Redes HFC
Que es una Antena
Una antena es un dispositivo diseñado con el objetivo de
emitir o recibir ondas electromagnéticas hacia el espacio
libre. Una antena transmisora transforma voltajes en ondas
electromagnéticas, y una receptora realiza la función inversa.
En el caso que las antenas estén conectadas por medio de
guiaondas, esta función de transformación se realiza en el
propio emisor o receptor.
Existe una gran diversidad de tipos de antena, dependiendo
del uso a que van a ser destinadas. En unos casos deben
expandir en lo posible la potencia radiada, es decir, no deben
ser directivas (ejemplo: una emisora de radio generalista o la
central de los teléfonos móviles), otras veces deben serlo
para canalizar la potencia y no interferir a otros servicios
(antenas entre estaciones de radioenlaces).
También es una antena la ferrita que permite oír un radioreceptor a transistores, o la que está integrada en la
computadora portátil para conectarse a las redes Wi-Fi.
Tipos de Antenas
Dipolo
Monopolo
Plana coaxial
Lazo
Ferrita
Antena de
Bobinado
Yagui-Uda
Parabólica
Logarítmica
Características Antenas
•Polarización
Se define como polarización de una antena, la dirección que tiene el campo eléctrico de la onda
electromagnética.
• Para el campo eléctrico horizontal, la antena tiene polarización horizontal
• Para el campo eléctrico vertical, la antena tiene polarización vertical.
Para frecuencias superiores a 40 MHz, en las cuales no hay reflexión por la ionósfera, se debe
seleccionar el mismo tipo de polarización para las antenas transmisora y receptora.
•Angulo de radiación
Se llama ángulo de radiación al ángulo vertical (Por encima del horizonte) en que una antena emite (o
recibe) la máxima intensidad de campo electromagnético. (La máxima radiación siempre ocurre con un
cierto ángulo hacia arriba.)
•Directividad
Se denomina Directividad a la dirección horizontal en la que se produce el máximo de radiación de
una antena.
•Ganancia
Se define como ganancia de una antena la diferencia que existe entre el campo electromagnético
producido por una determinada antena en su dirección más favorable respecto al de otra antena
que se toma como patrón. Científicamente se toma como referencia la antena isotrópica, que es una
antena ideal que radia uniformemente en todas direcciones. Evidentemente no existe tal antena
pero, matemáticamente, es muy fácil calcular el campo electromagnético que produciría una antena
de ese tipo. En la práctica la antena que se usa como referencia suele ser el dipolo, que ya tiene una
ganancia de 2,8 dB sobre la antena isotrópica y es fácil de construir.
El funcionamiento
funcionamiento eléctrico
•Resonancia, que se cumple para hilos de media longitud de onda (evidentemente también se cumple
para cualquier múltiplo entero de esa longitud).
•Impedancia, que depende del tipo de antena y de su construcción e instalación
Generador
Condensador
Campo
Eléctrico
Campo
Eléctrico
En el circuito secundario,
se “abre” el condensador y
el campo eléctrico sigue la
trayectoria
de
esta
apertura
De esta manera se logra
una radiación desde la
placa superior hacia tierra
Tierra
Cable coaxial
o
guía de onda
Tx
Campo
Eléctrico
Se semeja a un gran condensador cuyas placas han sido abiertas y el campo eléctrico se
difunde por el espacio libre.
Para que una antena genere un campo electromagnético, se necesita que existan cargas
eléctricas en movimiento una longitud de media onda es "resonante" o lo que es lo mismo,
la corriente y la tensión están en fase y por tanto el hilo se comporta como si fuera una
resistencia pura. Al igual que las líneas de transmisión, para que éstas funcionen bien se
necesita colocar una resistencia pura en su extremo. Por tanto, he aquí la primera
condición que debe cumplir toda antena: ser resonante.
Factores que afectan una transmisión
• Longitud de onda, relacionada con l = c/f
• Factor de velocidad que afecta l en
• Pérdidas en la línea debidas a la resistencia óhmica y pérdidas en el
dieléctrico
• Diámetro de la línea coaxial para menores pérdidas: Zo= 138 (de/di) W
• Impedancia característica de la línea bifilar: Zo = 276 log (d/r) W
• El tipo de dieléctrico determina la menor pérdida
Antena Dipolo
Un dipolo es una antena con alimentación central empleada para transmitir o recibir ondas de
radiofrecuencia. Estas antenas son las más simples desde el punto de vista teórico.
•Tensión y corriente
En la frecuencia de resonancia del dipolo, el punto medio es un nodo de tensión y un vientre de
corriente. Quiere decir que:
la corriente media en el centro del dipolo es máxima, y decrece hasta llegar a cero en los extremos
la tensión media es cero en el centro, y va aumentando hasta ser máxima en los extremos del dipolo.
•Diagrama de emisión
La antena dipolo no irradia en todas las direcciones con la misma potencia; se dice entonces que es
una antena direccional.
En la dirección en la cual irradia con la máxima potencia, la onda electromagnética tiene una
potencia de 2,2 dB por encima del promedio. Se llama ganancia de un dipolo a esa
relación de 2,2 dB entre la potencia irradiada en la dirección más favorecida, y la potencia
promedio.
En otras direcciones, lógicamente, el dipolo debe irradiar una energía inferior al promedio; la antena
dipolo no genera potencia.
•Polarización
Cuando la antena dipolo es paralela al plano de la tierra, la componente eléctrica de la onda es
paralela al plano de la tierra: se dice que tiene polarización horizontal.
Cuando la antena dipolo es perpendicular al plano de la tierra, la componente eléctrica de la onda
es emitida perpendicularmente al plano de la tierra: se dice que tiene polarización vertical.
En HF, y en VHF en clase de emisión banda lateral única se prefiere la polarización horizontal, y
en VHF en clase de emisión frecuencia modulada, la polarización vertical.
•Impedancia
La impedancia de un dipolo de base y en el espacio ideal es de 73 Ohms. En la práctica, la
impedancia real será una función importante de la altura.
La impedancia característica de un dipolo replegado y en el espacio ideal es de 300 Ohms.
•Antena Yagi
Cuando a un dipolo se le antepone otro dipolo delante, ligeramente más corto, y otro dipolo detrás,
ligeramente más largo, se obtiene una Antena Yagi.
•Acortamiento eléctrico
La longitud real de un dipolo respecto a su homólogo ideal es un 5% menor. A ese efecto de
bordes se lo llama acortamiento eléctrico.
fin
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