Conceptos Esenciales de Ondas, Antenas y Componentes de Red en Electricidad y Electrónica

Conceptos Fundamentales de Ondas Electromagnéticas

Las ondas electromagnéticas poseen diversas propiedades clave que definen su comportamiento y propagación:

• Longitud de onda: Define el espacio que recorre la onda en cada ciclo de la señal al propagarse.
• Velocidad de propagación: Las ondas electromagnéticas se propagan a la velocidad de la luz.
• Frecuencia: La cantidad de ciclos de la señal que se completan en un segundo forma la frecuencia de la onda. Este concepto está íntimamente relacionado con los dos anteriores.
• Potencia: Cuanto mayores sean los campos en un punto del medio de propagación, mayor será también la potencia de la onda en ese punto.
• Polarización: La disposición de los campos, a medida que se propagan, establecerá la polarización de la señal emitida.

Principios y Propiedades de las Antenas

El principio fundamental de una antena se basa en la asociación en paralelo de un condensador y una bobina, conocido como circuito resonante paralelo o circuito tanque.

• Frecuencia de resonancia: Es aquella para la cual se anulan las componentes reactivas de la antena, presentando únicamente una componente resistiva.
• Impedancia: Se define así la oposición que realiza la antena a la señal aplicada.
• ROE (Relación de Onda Estacionaria): La señal aplicada a una antena no es transferida en su totalidad, sino que una parte será devuelta como señal reflejada hacia el emisor.

Apuntamiento de Antenas

El proceso de ajuste de la antena empieza por la polarización. El siguiente ajuste será el que localizará la señal procedente del satélite. Este método proporcionará un ajuste sobre dos ejes: el horizontal (acimut) y el vertical (elevación). Los satélites se encuentran en el llamado Cinturón de Clarke.

Componentes Clave en Sistemas de Distribución de Señal

En los sistemas de distribución de señal, se utilizan diversos componentes para optimizar la transmisión y recepción:

• Adaptador de impedancia: Se utiliza cuando se desea conectar dos equipos con impedancias diferentes sin degradar la señal.
• Atenuador: En algunos casos, el nivel de la señal en un determinado punto puede resultar excesivo, por lo que se deberá utilizar un elemento que introduzca un factor de pérdidas en la línea.
• Caja de toma: Es el terminal de conexión de la línea hacia el equipo de usuario. Su misión es cargar la línea con la impedancia característica. Existen varios tipos:
  • Caja de toma simple
  • Caja de toma separadora
  • Caja de paso
  • Caja final
• Derivador: Es el elemento de distribución de señales por excelencia. Presenta una entrada y una salida de línea, entre las que se produce una pequeña atenuación de paso o de inserción. Esto se traduce en dispositivos con diferente atenuación por derivación, que permitirán obtener una red de distribución equilibrada. Existen varios tipos:
  • Derivador resistivo
  • Derivador inductivo
  • Derivador directivo
• Distribuidor: Es un dispositivo con una entrada y entre dos y ocho salidas, y trabaja de tal forma que la señal de la entrada se reparte por las diferentes salidas. Al tiempo que se reparte la señal, un distribuidor presentará en todos sus terminales la impedancia característica de la línea, tradicionalmente 50 o 75 ohmios.
• Ecualizador: Cuando en una línea encontramos canales con niveles distintos, debemos compensar estas diferencias antes de amplificarlas conjuntamente o de entregar la señal al usuario, para evitar intermodulaciones y la saturación de amplificadores.
• Mezclador: Cuando deseemos unir señales de diferentes fuentes para enviarlas por una única línea, utilizaremos un mezclador.
• Separador: Elemento complementario que separa la señal por frecuencia.
• Alimentador: Cualquier equipo activo necesita, por definición, un elemento que le proporcione la energía necesaria para poder llevar a efecto la función para la que se diseñó.
• Resistencia de carga terminal: Siempre que se monta una línea de distribución, se debe garantizar que todos sus extremos están terminados a través de resistencias de carga, cuyo valor será igual al de la impedancia característica de la propia línea.