Bueno, tengo postergado mis otros post sobre este mismo clase de temas por mucho, mucho tiempo, asi que de nuevo reanude mi interes por las antenas y sus caracteristicas, casi vi por toda la web para poder poner en sus manos este tipo de temas y hacer lo mas comprensible este post, lo mas que me sea posible, aunque muchas de los terminos encontrados aqui me fueron imposible traducirlos al español..... ?), bueno espero que lo entiendan, y me refiero a los amateurs en el tema, porque a mi tambien me costo comprenderlos bien, asi que este es el resultado de mi investigacion, espero les guste.....
Definición
Una antena es definida como un dispositivo (conductor metalico, generalmente) capaz de emitir y recibir ondas electromagneticas, estas ondas al ser recibidas pasan atravez de un cable o guia de onda (este ultimo es un tubo metalico conductor) llamada linea de transmision, al paso de esta onda atravez de este cable se convierten en ondas electromagneticas que son capaces de ser transmitidas por el espacio libre.
Generalmente la transmisión por este tipo de medio, se realiza a través de un conjunto de componentes, llamándose antena receptora, a la que recibe la señal o la onda electromagnética y Antena transmisora a la que recibe tal señal u onda electromagnética.
La antena transmisora transforma voltajes o corriente alterna en ondas electromagnéticas, y una receptora realiza la función inversa, transformando ondas electromagnéticas en voltajes.
La línea de transmisión, la cual es parte de este sistema de recepción y/o transmisión, se utiliza solo para realizar una conexión eficiente entre una antena y un transceptor, este ultimo es un dispositivo que realiza funciones tanto de envío como de recepción de señales.
Resumen Histórico
Algunos de los primeros sistemas de comunicación fueron la telegrafía (1844), seguida
posteriormente por la telefonía en el año 1878.
La teoría de las antenas surge de los desarrollo matemáticos realizados por James C. Maxwell, en el año 1854, y los primeros sistemas de radiocomunicaciones de Guglielmo Marconi en 1897.
La primera comunicación transoceánica fue realizada el año 1901, y fue realizada desde Cornualles a Terranova.
Tras el descubrimiento del tríodo, se empezó a trabajaren frecuencias entre los 100 Khz y algunos MHz.
En el paso de la Segunda Guerra Mundial, se desarrollaron nuevos elementos relacionados con la tecnología de antenas, algunos de ellos fueron las guiaondas, bocinas, reflectores, etc.. Otro de los inventos importantes en este ámbito fueron los generadores de microondas, como el magnetrón y el klystron, los cuales trabajaban en frecuencias superiores a 1 GHz.
Entre los años 1960 a 1980, los avances tecnológicos computacionales, tuvieron una
gran relevancia en la moderna teoría de antenas, permitiendo la elaboración de nuevos métodos, que eran imposibles ser abordados en aquellos días, uno de los métodos desarrollados en base a estas tecnologías fueron los métodos asintóticos de baja frecuencia (método de los momentos, diferencias finitas) y de alta frecuencia (teoría geométrica de la difracción GTD, teoría física de la difracción PTD)
Características o parámetros de las antenas
Aquí les muestro las características más importantes de una antena, todas ellas especifican el funcionamiento y las medidas de la antena, así como su estructura, estas características determinaras el tipo de antena a convenir:
Antena Isotrópica
Diagrama de radiación o patrón de radiación
Ancho de banda
Directividad
Ganancia
Eficiencia
Polarización
Antena Isotrópica (En ingles —isotropic radiator"
Este tipo de antenas es una de las mas comunes al ser utilizadas como referencia para analizar las caracteristicas de antenas existentes, ya que esta misma no existe, se trata de un prototipo de antena ideal y perfecta, que solo se usa como patron o referencia, para obtener diferentes caracteristicas de las antenas usadas realmente en la practica.
Con esto tenemos que esta antena es un dispositivo irreal, cuya radiacion electromagnetica es emitida o radiada uniformemente en todas direcciones, esta radiacion es mostrada con forma de espera en el espacio.
Aunque esta antena es muy utilizada para realizar mediciones en antenas reales, tambien tenemos que recordar que en la practica esta antena es inexistente y de imposible realizacion, debido a ello, la antena dipolo de media longutud de onda, tambien es bastante utilizada utilizada para la realizacion de mediciones en antenas reales, ya que su construccion es muy facil de realizar, por lo tanto es indispensable que al consultar las especificaciones de antenas reales sepamos si estas fueron hechas en base al dipolo de media onda o a una antena isotrópica.
Diagrama de radiación o Patrón de radiación
(En ingles —Radiation Pattern“)
(En ingles —Radiation Pattern“)
Es la representacion grafica de la capacidad de radiacion o de emitir radiaciones electromagneticas de una antena en una direccion dada, esta grafica puede ser representada en tres dimensiones o en dos, si esta grafica es en 3D y muestra la energia irradiada por una antena vista desde fuera de ella. Generalmente esta grafica representa los patrones de elevacion y el azimuth de una antena, es decir, la grafica presenta la altura y el ancho de la radiacion electromagnetica, esto en el caso de los graficos realizados en 3D como dije, por otro lado se podria decir que la elevacion es la grafica mirada de perfil, en cambio el azimuth es la representacion grafica de la energia radiada vista desde la parte de arriba de esta, los diagramas de radiacion en 3D muestran el grafico tanto del azimuth, como el de la elevacion elevacion. Abajo en la imagen vemos los diferentes diagramas de radiacion en 2D y 3D.
Por lo general, y porque es más simple, los patrones de radiación se representan en 2-D. En este caso, los patrones se dan como "cortes" a través del plano 3D.
Como una antena no emite o radia energía del mismo modo en todas las direcciones por
el espacio libre, ya que interfiere inherentemente en ella su geometría (o forma), sus dimensiones o forma de excitación, de la misma, al depender de aquellos factores es capaz de dirigir la energía en determinadas direcciones del espacio.
Generalmente este diagrama se utiliza para representar el campo electromagnético
(Llamado Plano E) y el campo magnético de la antena (llamado Plano H), utilizando los diferentes valores mostrados con anterioridad, este diagrama generalmente es mas usado para la representación del campo eléctrico, que del magnético (el elctromagnetismo esta formado por un campo electrico y un campo magnetico).
Las mediciones comúnmente son representadas, por medio de coordenadas rectangulares o polares.
A continuación un ejemplo de diagrama de radiación, perteneciente a un dipolo elemental en la figura 3.4, representado en 3D:
Existen dos clases de diagramas de radiación, están los absolutos“, representados en unidades absolutas de potencia o intensidad del campo, y los relativos, que como su nombre lo indica, se presentan en unidades relativas la potencia o intensidad del campo
de energía emitida, siendo esta última generalmente la representación de una antena isotrópica.
El modelo o patrón de radiación de la antena cambia dependiendo enteramente de la distancia, no siendo un diagrama realizadocerca de la antena, si no realizado a una distancia mas lejana a ella, por ello se emplea el termino Campo cercano, cuando el modelo o patrón del campo de la antena, es sacado solo de las proximidades de la misma antena, mientras
que es usado el termino Campo Lejano, para referirse al patrón de campo de la antena que es sacado desde una distancia mucho mayor que de donde se encuentra la antena.
El punto de interés central de la creación de diagramas de radiación, es poder analizar la potencia emitida o radiada por la antena, para lo cual es mucho mas favorable el escoger una distancia lo suficientemente extensa para asegurarnos de poder encontrarnos en campo lejano, esta distancia dependerá de factores tan importantes como lo son la longitud de onda y dimensiones de una antena.
En la figura 3.5 se encuentra el diagrama de radiación de la misma antena anterior (el Dipolo), este modelo es una grafica en dos dimensiones y en coordenadas polares, en ella se puede obtener una mejor identificación de las características de radiación del Dipolo.
Como se dije con anterioridad la creación de diagramas de radiación, generalmente se hace con el fin de determinar la potencia radiada por la antena (o la intensidad), pero no es el único factor existente a sacar en una antena, ya que existen otros diagramas, usados para representar otras característica de la antena, como por ejemplo, la polarización de la antena, llamado este diagrama de polarización o el diagrama de fase, diagrama copolar o de contrapolaridad, etc....
A través del diagrama de radiación, se pueden averiguar cuales son las prestaciones de una antena, dependiendo de la utilidad que le demos a la antena, y según lo que nos interese de ella, como que sea menor o mayormente directiva, sectorial, tipo de antena etc…, podremos verlo a primera vista en el diagrama de radiación, siempre y cuando lo sepamos interpretar pos supuesto.....
El diagrama de radiación contiene una serie de características, generales usadas habitualmente para especificar las capacidades de una antena:
Dirección de apuntamiento: Es la de máxima radiación..
Lóbulo principal: Es el margen angular en torno a la dirección de máxima radiación. Está comprendido entre dos mínimos relativos.
Lóbulos secundarios: todos aquellos distintos
al lóbulo principal.
Lóbulos laterales: los adyacentes al principal, que generalmente son los más altos de todos los secundarios.
Lóbulo posterior: el que se encuentra en la dirección opuesta al principal.
Nivel de lóbulos secundarios: el nivel del mayor lóbulo secundario respecto al principal. A veces se utiliza la relación de lóbulo principal a lóbulo secundario, que coincide con el negativo del anterior (en dB).
Los lóbulos secundarios radian potencia indeseada en direcciones no controladas, que pueden dar lugar a interferencias en sistemas de comunicaciones.
Relación de lóbulo principal a secundario: Es
el cociente en dB entre el valor máximo del lóbulo principal y el valor máximo del lóbulo secundario.
Relación delante-atrás: es la relación entre el lóbulo principal y el lóbulo posterior. La radiación posterior puede ser causa de interferencias en radio enlaces, ya que muchas veces, debido a la simetría de los reflectores parabólicos, la radiación posterior asociada a la difracción en los bordes de éstos es elevada.
Ancho del haz: Es el margen angular de direcciones en las que el diagrama de radiación de un haz toma el valor de la mitad de la máxima potencia.
Nulos: un punto nulo en un diagrama de radiación es aquel en el cual la intensidad de potencia radiada esta en un
mínimo. Estos se utilizan para la supresión de señales de interferencia en una dirección dada.
Ancho de banda (En Ingles —Bandwidth“)
El ancho de banda es el rango o extensión de frecuencias, en la que suele operar o abarcar una antena correctamente, ya sea para emitir o recibir señales electromagneticas. Debido a las diferentes limitaciones de una antena, este rango de frecuencias, a la cual es capaz de operar una antena, es finito, ósea limitado. El rango de frecuencias, en el que la antena trabaja, no sobrepasa estos límites de frecuencia que estan predefinidos, a esto se el conoce como el ancho de banda de una antena.
Explicado de otro modo, esta es el conjunto de frecuencias, que al menos uno de los parámetros característico de la antena permanece sin alteración, o por lo menos con
pocas variaciones, asiéndose referencia comúnmente a las características de impedancia, diagrama de radiación o a la polarización de la antena.
Con frecuencia el ancho de banda deseado es uno de los parámetros o características que determinan la manera de utilización de una antena. Hay muchos tipos de antenas que tienen anchos de banda muy estrechas, por lo que utilizarlas para funcionar con banda ancha, es imposible.
Directividad (En ingles —Directivity“)
La directividad es en si tanto la potencia, como la direccion que lleva dicha potencia de rediacion de una antena, esto quiere decir, que denota la fuerza con que la radiacion es dirigida en una direccion dada. Esta caracteristica puede ser calculada mediante el diagrama de radiacion.
Esta es una de las características fundamentales de las antenas, que como dije indica la capacidad que tiene una antena, para conducir la potencia irradiada, en mayor o menor medida, hacia distintas direcciones o recibir la energía en una dirección en particular.
También se puede designar a la directividad como la capacidad de una antena para dirigir la energía irradiada, hacia una determinada dirección en el espacio.
Este es el parámetro que determina si una antena es omnidireccionales (irradian en todas las direcciones), isotrópica, unidireccional, bidireccional, etc...
Ganancia (En ingles -Gain"
En primera instancia, para entender mejor el concepto de ganancia en una antena, primero tendremos que entender lo que es una antena isotrópica, lo cual es muy importante, ya que las medidas de las ganancias de casi todas las antenas, se hacen en base a este tipo de antenas (este tipo de comparación es usada normalmente por los Ingenieros de microondas) o en base al dipolo resonante de media longitud de onda
(este tipo de comparación es usada normalmente por los Ingenieros de celulares).
La ganancia de una antena esta relacionada con la potencia que entra en la antena y la potencia que sale de esta misma, es decir, esta es la comparacion entre la energia que sale de la antena con la que saldria en una antena isotropica, viene a ser el grado de amplificación de la señal.La ganancia máxima de una antena es medida por medio de la dirección hacia la cual la antena emite energía con una mayor potencia.
En antenas de tipo omnidireccionales la potencia de la radiacion es dirigida para todas las direcciones, por lo que la potencia llega con menor intensidad, que si la concentráramos en una sola direccion, por ello es que las antenas direccionales, como la antena parabólica, que al no dispersar la señal dirigiéndola para todas partes del espacio, tiene un aumento en su gananciac considerable.
La ganancia es expresada en decibelio (como por ej. +2 db), pero generalmente si comparamos la antena, de la cual queremos saber su ganancia, con una antena isotropica y decimos que la ganancia es de 3 db, esta será escrita de la siguiente forma 3dBi, pero si la antena es comparada con la antena de dipolo resonante de media longitud de onda, la ganancia será escrita así, dBd.
La ganancia en si, es una forma de medir cuan directiva es una antena, comparándola, generalmente, con una antena isotrópica. Mientra mas alta la ganancia, mas directiva la antena y por lo tanto el radio del haz de energía será mucho menor, pero si la ganancia es pequeña se dice que la antena es poco directiva, por lo que el radio de su haz sera grande, esto se puede observar en la Imagen de abajo.
Hay que recordar que las antena son elementos que no amplifican las señales que
reciben o emiten, solo se encargan de conservar la mayor cantidad de potencia recibida
y viceversa, hablando de las antenas emisoras.
La ganancia, también se puede expresar como el producto de la directividad, dada por la geometría de la antena, y su eficiencia (la eficiencia de una antena se encuentra generalmente entre el 40% y el 60%), dada por el material del cual esta hecho la antena.
Medición de la Ganancia
Las mediciones de ganancia se realizan, teniendo de referencia, como ya se dijo, generalmente una antena isotrópica o dipolo resonante de media longitud de onda, el primero es usado normalmente por los Ingenieros de microondas y el segundo es usado normalmente por los Ingenieros de celulares. Aunque esta referencia puede cambiar dependiendo del tipo de antena en cuestión, como por ejemplo, para la medición de ganancia en antenas móviles, como la de un automóvil, la ganancia se especifica según un Dipolo de ² onda y a un látigo de ³ de onda colocado en el centro del techo de un vehículo. La ganancia se puede calcular con la siguiente ecuación:
Formula para la Medición de la ganancia de una antena Parabólica
La ganancia en potencia de una antena parabólica la podemos calcular a través de la siguiente expresión:
G = 6 * (D/L)2
Siendo:
G = Ganancia de potencia de la parábola
D = Diámetro de la parábola.
L = Longitud de onda utilizada
Eficiencia (En ingles Efficiency)
La eficiencia representa la capacidad de la antena para convertir la energía que recibe del transmisor, en energía electromagnética emitida en la frecuencia de operación o frecuencia utilizada por la antena, es decir es la relación entre la potencia de la señal radiada y la potencia entregada a la antena. También se puede definir como la relación entre ganancia y directividad.
Esta eficiencia será mas alta cuanto mas baja sea la resistencia de perdidas en relación con la resistencia de radiación, como ejemplo tomaremos una antena de 40 ohms de resistencia de radiación y 10 ohms de pérdidas, esta será tan eficiente como otra que posea 400 ohms de resistencia de radiación y 100 ohms de pérdidas.
Al considerar elegir una antena o al instalarla en un lugar adecuado, hay que tratar de obtener la mayor eficiencia posible, y por lo tanto hay que tener en cuenta que esta eficiencia tiende a disminuir rápidamente cuando el largo de la antena es menor que media longitud de onda, esto sucede debido a que la resistencia de radiación tiende a
aminorarse bastante, si una antena se le acorta la longitud, pero no es así en el caso de la resistencia de perdidas, ya que esta no cambia.
Siempre y cuando, se disminuya la resistencia de perdidas en la misma cantidad que la disminución de la resistencia de radiación, la eficiencia no se vera afectada, por eso hay que tener en cuenta que si se tiene que disminuir el tamaño de una antena, hay que tener siempre la precaución de emplear buenos conductores y aisladores, bobinas o
capacitares de la mejor calidad, siempre manteniéndola antena alejada de objetos capaces de absorber la energía emitida por la antena, tales como árboles, masas metálicas de pobre conductividad, construcciones y la tierra misma.
Otra manera de expresar esta característica, es como la relación entre la potencia radiada
y la potencia total dada a la antena, a una frecuencia dada. Si una antena posee una mayor relación entre dos resistencias en serie R y r, esta tendrá un mayor nivel de eficiencia, el coeficiente de eficiencia estará expresado siempre en porcentaje %.
La eficiencia, puede designarse como la relacion entre ganancia y directividad.
e = P(r) / P(in) = G / D
El parámetro e (eficiencia) es adimensional
Impedancia de entrada (En ingles Impedance)
La impedancia se refiere a la tensión que genera la corriente en la entrada de la antena, dicho de otro modo es la oposición total al fluir de la corriente dentro de un circuito.
Para especificar esta característica, al conectar un equipo electrónico a otro, se presenta una resistencia o impedimento en el paso de la corriente eléctrica, por lo tanto a la suma
de todos estos impedimentos se le llama impedancia, esta presenta una unidad de medida llamada —ohmio“, siendo el símbolo de esta unidad —?“.
En radio se trabaja con impedancias de 50 ?, en video generalmente con 75 ?, por lo que al comprar un cable coaxial de antenas, debemos especificar para qué tipo de
aparato es (como por ejemplo la radio) y que lo queremos con una impedancia de 50 ?,
en el caso de la radio, por supuesto, de lo contrario podemos dañar el trasmisor. Todas las antenas tienen definido un valor de impedancia justo en el punto donde unimos el cable de bajada al receptor. Es posible que aparezca una máxima
transferencia de energía, solo cuando la impedancia de la antena se corresponde con la impedancia del cable de bajada, pero también la impedancia de este deberá
corresponder con la impedancia que se localiza en la entrada del receptor (Usualmente esta impedancia es de 75 ?).
Hay que aclarar que la impedancia, tiene una parte real y una parte imaginaria, la parte real es la denominada resistencia de una antena y a la parte imaginaria se le denomina Reactancia, en relación a esto se denominan resonantes a las antenas, si su reactancia de
entrada es nula.
Anchura de haz (En ingles beamwidth)
Muy ligado al diagrama de radiación esta la Anchura de haz de la antena. La anchura o apertura de haz, llamada también anchura de haz a -3dB o ancho de haz de media potencia, es designada como la separación producida por un ángulo, localizado entre dos puntos de la mitad de potencia máxima (el 50% de la potencia), localizados en el lóbulo principal, que aparece en el Diagrama de radiación del plano de la antena, por lo general este plano es tomado del —principal“.
El nombre —anchura de haz a -3dB“, es debido a que la mitad de la potencia, cuando es expresada en decibeles, esta es de -3dB, por lo tanto algunas veces el ancho del haz a mitad de potencia es referido como el ancho del haz a 3dB.
Otra forma de definir que es la anchura de haz de -3dB, es explicándolo como el intervalo angular en el que la densidad de potencia radiada es igual a la mitad de la máxima.
También existe una anchura de haz entre ceros, esta es designada como la separación angular de las direcciones del espacio en las que el lóbulo principal toma un valor mínimo.
Existen también las anchuras de haz vertical y horizontal. Suponiendo que la mayor parte de la potencia radiada no se dispersa produciendo lóbulos laterales, entonces la ganancia directiva es inversamente proporcional al ancho del haz, esto quiere decir que si el ancho del haz decrece o disminuye, la ganancia directiva se incrementa.
Polarización (En Ingles Polarization)
En esta imagen se muestran cuatro tipos de polarización, en ella, se muestran las diferentes giros que adquieren dichas polarizaciones.
Esta característica, designa la orientación de las ondas electromagnéticas al salir de la antena, especificamente hablando, designa la direccion o posision la que se encuentra el campo electrico (E) al momento de ser radiado. Sabiendo que las ondas electromagnéticas pueden presentar dos campos, uno eléctrico (Llamado campo E) y otro magnético (Llamado campo H), se puede determinar a través del campo eléctrico el tipo de polarización que existe en determinadas antenas, tenemos que aclarar que entre estos dos campos siempre estan juntos formando un angulo de 90 grados. La polarización se encuentra dividida en dos tipos básicos, así tenemos la:
Polarización Lineal
Es cuando la señal es lineal, es decir cuando el campo electrico se encuentra en una sola posision al ser emitido en la señal sin que cambie su posision nunca al momento de ser emitidas, existen dos tipos de polarizaciones lineales:
Polarizacion horizontal
- Polarizacion vertical o simplemente polarizacion Vertical
La polarizacion vertical es aquella en donde su campo electrico forma un angulo con el horizonte terrestre.
- polarizacion lineal horizontal o simplemente polarizacion horizontal
muestra el campo electrico en la misma posision que el que tiene la superficie horizontal de la tierra al realizar su propagacion
Polarización circular
Este tipo de polarizaciones muestra un campo electrico en movimiento giratorio continuo formando circulos, algo parecido a una espiral en movimiento, pero siendo los circulos formados por este siempre del mismo tamaño, existen dos tipos de polarizaciones ciculares:
- Polarizacion circular derecha
Se forma cuando el campo electrico gira de acuerdo al movimiento de las agujas del reloj.
- Polarizacion circular izquierda
Se forma cuando el campo electrico realiza el giro en sentido inverso a las agujas del reloj.
Polarización elíptica
Esta tipo de polarizacion es muy similar a la polarizacion circular, solo diverge en que el campo electrico en vez de realizar sus giros en forma circular, los realiza en forma eliptica, pero al igual que la polarizacion circular, esta se divide en derecha he izquierda:
- Polarizacion eliptica derecha
Se forma cuando el campo electrico gira de acuerdo al movimiento de las agujas del reloj.
- Polarizacion eliptica izquierda
Se forma cuando el campo electrico realiza el giro en sentido inverso a las agujas del reloj.
Estas polarizaciones son de suma importancia para obtener el máximo rendimiento de la antena, así como también
el tener una antena receptora con la misma polaridad de la antena transmisora, para obtener también un máximo rendimiento de esta.
Intrínsecamente a esta característica, esta relacionada la forma en que colocamos la antena, solo algunos tipos de antenas como podría ser la Yagi, son afectadas por esta característica, asi si uno pusiera una antena en sentido horizontal, captara mejor las señales con polarizaciones horizontales y viceversa, si uno colocara una antena yagi en posision vertical, captaria con mucho mayor potencia las señales con una polarizacion vertical.
En transmisiones en FM, se usa generalmente antenas de polarización circular, de esta manera, independientemente de cómo este ubicada la antena receptora, la señal llegara a ella con bastante nitidez.
Al diagrama de radiación, que fue hecho en base a la polarización de una antena, se le llama diagrama copolar, solo si esta es la polarización deseada y se le llama diagrama contrapolar (crosspolar, en inglés), al diagrama de radiación con la polarización contraria a la que ya tiene.
Algunas de las características de la polarización vertical, es que esta puede presentar menos reflexiones en el camino de transmisión, otro aspecto a tener en cuenta, es que las antenas omnidireccionales, siempre presentan una polarización vertical.
En una comunicacion desde el emisor hacia el receptor, se tendra mucha mayor ganancia si los dos lados (emisor y receptor)presentan una misma polarizacion, que teniendo una polarizacion diferente en cada uno de los lados.
Relación Delante/Atrás (En ingles Front to Back Ratio F/B)
Esta característica de las antenas, señala la relación entre la máxima potencia emitida en una dirección principal y la potencia emitida en la dirección opuesta a esta.
Si esta relación es descrita en un grafico con escala en dB (decibeles), esta relación Delante/Atrás, se describe como la diferencia en dB, entre el nivel de máxima radiación y el nivel de radiación que esta a 180º, este parámetro, es utilizado usualmente, cuando la interferencia hacia atrás es esencial en la elección de la antena que vamos a utilizar. Desde otro punto de vista, esta característica, puede señalar lo buena que es una antena al rechazo de las señales provenientes de la parte trasera, pero este punto de vista, resulta ser escasamente importante, pero esta en la posibilidad de que suceda.
Esta característica de las antenas no es muy útil, debido a que a menudo varia enormemente de un canal a otro, pero si se tiene el patrón de radiación, la relación Delante/Atrás, no se necesita.
Al comparar una antena yagui con una parabólica, se puede observar que la antena yagui tiene una relación Delante/Atrás de aproximadamente 15 dB (según modelo y
fabricante), mientras que para la parabólica la relación Delante/Atrás es de >35dB (según modelo y fabricante).
Sabiendo esta característica veremos, cuan buena es una antena respecto al rechazo por parte trasera, es decir, cuanto mayor sea este parámetro en las antenas parabólicas, mejor será esta.
Siguiendo con la antena yagui, los 15 dB de esta, se pueden interpretar tambien como la disminución que se tendría (como por ej) al captar una onda reflejada o que rebote en un edificio, llegando esta a la parte trasera de la antena.
Resistencia de radiación
Si se le suministra potencia a una antena, parte de ella es irradiada, mientras que otra
parte se convertirá en calor disipándose. Esta característica, no se puede medir de forma directa.
La Resistencia de radiación es la relación de la potencia radiada por la antena dividida por el cuadrado de la corriente en su punto de alimentación:
Siendo:
Rr= Resistencia de radiación (Ohms)
P = Potencia radiada por la antena (Watts)
i = Corriente de la antena en el punto de alimentación (Amperes)
Se podría obtener la eficiencia de una antena, dada que es la relación de la potencia radiada (emitida) y la potencia disipada (perdida).
Diferencias entre antenas transmisoras y receptoras (parámetros)
Las antenas, tanto si son emisoras, como si son receptoras, presentan parecidos, lo que
se puede deducir a partir del Teorema de Reciprocidad de Lorentz, esto quiere decir, que algunas de las características de las antenas presentan, las podemos encontrar en ambas antenas (receptoras y emisoras), presentando una misma impedancia, sin embargo existen algunas diferencias, fundamentales entre estas antenas, las cuales son:
1) En la antena emisora, se necesita dirigir la señal a una determinada dirección, para poder presentar una optima transmisión, con la mayor potencia posible y mínimas perdidas. En una antena receptora, para tener una señal optima, es necesario que la relación señal/ruido sea eficiente.
2) La corriente que circula por toda la antena, es muy distinta entre las antenas receptoras y emisoras.
I. Característica de las antenas en transmisión:
1) Densidad de radiación: La potencia es repartida
en todas las direcciones del espacio.
2) Potencia total radiada: El flujo de la densidad de potencia en una superficie cerrada que rodea a la antena.
3) Intensidad de radiación K: Potencia radiada por unidad de ángulo sólido.
4) Directividad: Capacidad de direccionar potencia.
5) Ganancia: Cociente entre la potencia radiada y la absorbida.
6) Resistencia de radiación: Resistencia hipotetica que desapareceria a una resistencia igual a la resistencia radiada cuando la corriente es igual a la corriente eficaz
7) Impedancia de entrada.
8) Ancho de banda: Intervalo de frecuencias en las que puede operar la antena.
9) Polarización: Figura descrita por el vector campo
en un punto fijo en el tiempo. Puede ser lineal, circular o elíptica.
II. Característica de las antenas en recepción:
1) Adaptación: La transferencia de potencia será máxima cuando haya adaptación conjugada (ZL=ZA*)
2) Desacoplo en polarización: La condición de
máxima tensión se obtiene cuando la polarización de la onda recibida es la misma que la que produce la antena en transmisión.
3) Temperatura de ruido: Se trata de la temperatura
a la que tendría que estar una resistencia para radiar la potencia de ruido en forma de calor.
Sitios Recomendados y Fuente
Curso de antenas
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Información General
http://www.qsl.net/cx4caw/2inf.html
Google Book
Wikipedia
http://es.wikipedia.org/wiki/Antena
Libros/Referencias
Edicions UPC - Antenas - Spanish
Modern Antenna Design 2E (Thomas A. Milligan)
Otros sitios que no coloque porque eran muchos....
Lo explique de la manera mas facil posible, algunas oraciones no se pudieron traducir...., espero que no halla inconveniente con ello, tambien espero que les halla gustado el post y que les sirva a los amateurs, yo tambien soy uno todavia a pesar de todo....