Fundamentos de Antenas y Propagación de Ondas de Radio
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Características de Antenas y Propagación de Ondas
Sección 1: Parámetros de Antena
1. Parámetros de una antena:
- a) Ancho de haz: 45º
- b) Atenuación a 180º: 8 dB - 6 dB = 2 dB (Ganancia)
- c) FBA (Relación Delante-Atrás): 6 dB
- d) Ganancia nula (0) a 90º (la antena no radia en esta dirección).
Sección 2: Descripción de Antenas Dipolo
2. Características de una antena dipolo:
- Se utiliza directamente como base para antenas de mayor complejidad.
- Es una antena resonante a $\lambda$/2, por lo tanto, su longitud coincide con este valor.
- Para facilitar la alimentación, se divide en dos secciones iguales donde se aplica la señal en los extremos interiores de las varillas.
- Se utiliza en polarización vertical y horizontal con una impedancia característica de 75 ohm.
- Su respuesta en frecuencia es gaussiana.
- El ancho de banda depende de la relación entre la longitud del dipolo y el diámetro de la varilla utilizada; a mayor sección, se obtiene una anchura de banda más elevada.
Sección 3: Bandas de Frecuencia y sus Aplicaciones
ƛ | 100-10 km | 10-1 km | 1-0,1km | 100-100m | 10-0,1m | 100-10cm | 10-1cm |
BANDA | VLF | LF | MF | HF | VHF | UHF | SHF |
F | 3-30 kHz | 30-300 kHz | 300-3000 kHz | 3-30 MHz | 30-300 MHz | 300-3000 MHz | 3-30 GHz |
Situación de las bandas solicitadas | AM | LW | WIFI | SW | FM | Móvil | MICRO |
Sección 4: Propagación de Ondas en la Ionosfera
4. La propagación de ondas de radio a través de la ionosfera se produce en una capa atmosférica situada entre aproximadamente 35 y 400 km sobre el nivel del mar. La concentración de gases en la atmósfera provoca diferencias en el índice de refracción entre las distintas capas, lo que permite la refracción o curvatura de la trayectoria de la onda.
La ionosfera se puede dividir en tres capas principales: D, E y F.
Para las bandas MF y HF, la ionosfera se comporta como un espejo: cuanto mayor es la frecuencia, más altas son las capas que reflejan la onda.
Variación Nocturna de la Ionosfera: Durante la noche, la ionosfera disminuye notablemente su espesor. Por ejemplo, si se transmite una señal de 5 MHz durante el día, la onda electromagnética se refleja a unos 50 km de altura. Por la noche, la misma onda puede alcanzar unos 200 km antes de dirigirse hacia la tierra.
Los niveles de potencia razonables para estas transmisiones se encuentran entre 100W y 5000W.
Sección 5: Polarización de Ondas de Radio
6. La polarización se refiere a la orientación de las antenas emisora y receptora. Las configuraciones posibles son:
- Polarización Lineal: Ocurre si entre las antenas hay una diferencia de fase de 0º o 180º. La orientación dependerá de la relación entre las amplitudes de las señales.
- Polarización Circular: Se produce si ambas antenas tienen la misma amplitud y la diferencia de fase es de 90º o 270º.
- Polarización Elíptica: Resulta en todos los demás casos.
Sección 6: Modos de Comunicación Dúplex
11. Modos de comunicación:
- Simplex: Solo se emite en una dirección. Puede emitir o recibir, pero no simultáneamente. Un dispositivo emite y muchos reciben.
- Half Duplex: Permite emitir y recibir, pero no al mismo tiempo.
- Full Duplex: Permite emitir y recibir simultáneamente.
- Full/Full Duplex: Permite emitir y recibir simultáneamente desde múltiples estaciones.