Antenas y Líneas de Transmisión: Tipos, Parámetros y Características Clave

Antenas: Tipos y Características

Dipolo Simple/Hertz

Antena resonante L/2; dos varillas; se usa polarización vertical y horizontal. Emite/recibe en todas direcciones menos en su eje; la dirección máxima de radiación es perpendicular al eje.

Dipolo Plegado

Antena resonante a L/2; una varilla doblada y abierta en la zona inferior; A.B. más elevado que la del dipolo simple; soporta mejor la fuerza del viento; z=300oh...

Antena Yagui

Dipolo doblado; directores y reflectores (elemento pasivo); los reflectores reflejan hacia adelante la señal incidente y bloquean la de atrás; los directores aumentan la directividad y ganancia en la dirección emisora y atenúan el resto; cuanto más elementos, distinta respuesta; muy común en recepción de TV...

Antena Marconi

Antena Hertz con una sola varilla; resuena a L/4; se usa en receptores de radio portátiles, transceptores, móviles y autorradios...

Antenas de Dipolos Enfasados

Se basa en utilizar varios dipolos próximos, alimentados con la misma señal; generalmente se añade un reflector pasivo; las comunes son antenas de panel, con 4 dipolos enfasados y polarización horizontal...

Antena Logarítmica-Periódica

Varios dipolos de L/2 de tamaño y separación creciente; gran A.B.; directiva y resonante a un gran margen de frecuencias.

Líneas de Transmisión

Línea Coaxial

Formada por dos conductores concéntricos separados por un aislante. A mayor frecuencia, más atenuación.

Características

• Eficiencia de apantallamiento: se mide en tanto por ciento (%) de la superficie exterior del cable.
• Impedancia: 75 ohms.
• Radio mínimo de cobertura.
• Atenuación: dB/m.
• Características físicas.

Guía de Ondas

Son tubos en cuyo interior se propagan ondas. Transportan señales de microondas; sus medidas definen su frecuencia.

Parámetros de una Antena

• Frecuencia de Resonancia (F.R.)
• Ancho de Banda (A.B.)
• Impedancia
• Relación de Onda Estacionaria (ROE)
• Diagrama de Radiación
• Directividad
• Ganancia
• Ancho de Haz
• Relación A/A

Frecuencia de Resonancia (F.R.)

Aquella para la cual la transformación de energía eléctrica en ondas electromagnéticas o viceversa es máxima. Se anulan componentes reactivos y solo queda la resistiva. Depende del tamaño del elemento activo.

Ancho de Banda (A.B.)

Como los filtros, también reacciona a frecuencias cercanas a la resonancia, pero con menos aprovechamiento. Las frecuencias válidas son las que estén por encima del 70% de Vmax. La respuesta en frecuencia plana se consigue con estructuras complejas, que permiten aumentar el A.B.

Impedancia

Oposición a la señal. Presenta valores mínimos en F.R.

Relación de Onda Estacionaria (ROE)

Señal que no es transferida y que es devuelta como señal reflejada al emisor, haciendo disminuir el rendimiento de transmisión. Se debe a una mala adaptación de impedancia emisor-antena. Se expresa por un factor que varía entre la adaptación perfecta y radiación nula.

Diagrama de Radiación

Representación tridimensional de la radiación/recepción. Hay 3 tipos: isotrópico, omnidireccional y directivo.

Directividad

Capacidad de concentrar la potencia radiada/captada en una sola dirección. Aparecen direcciones en las que se favorece la radiación/recepción a costa del resto, para evitar interferencias. Se apuntará a la dirección de máxima directividad.

Ganancia

Al ser pasivo, nunca puede tener ganancia absoluta. Disminuye cuando nos alejamos de la F.R. y en ángulos diferentes al de máxima radiación.

Ancho de Haz

Ángulo formado al cortar el diagrama en dos puntos en los que la ganancia es 3dB menor que su Vmax, este es el margen de ganancia válido. Cuanto más ganancia, menos ángulo de apertura.

Relación A/A

Relación entre la dirección de máxima radiación y la ganancia máxima de la antena en cualquier dirección comprendida entre 90 y 270 grados. A/A = Gmax(dB) - 180(dB)