Antenas Vistas en el Curso

Antena Marconi

Conceptualmente, se trata de un conductor vertical de poco espesor, perpendicular a la Tierra. Puede imaginarse como un brazo de un dipolo, al cual la Tierra le sirve de espejo para "fabricar" la imagen del otro brazo del dipolo.

La antena resuena a aproximadamente λ/2 con la tierra, gracias a la imagen eléctrica.

Propiedades eléctricas

La altura de esta antena es del orden de λ/4 (cuarto de onda), y la impedancia teórica de esta antena es de 36 Ω, o sea, aproximadamente la mitad de los 75 Ω teóricos del dipolo ideal, su ganancia isotrópica es de 4,76 dBi.

En la práctica, la presencia de objetos conductores vecinos y la calidad de la tierra real como reflector de ondas electromagnéticas harán que la impedancia sea distinta de la impedancia ideal.

El vivo del cable coaxial se conecta al conductor vertical. Mientras su malla se conecta, bien a un sistema de tomas de tierra en paralelo, procurando que la resistencia a tierra sea lo más baja posible, o bien se entierran o se dejan en la superficie de la tierra un sistema de radiales de 1/4 de longitud de onda (mínimo aconsejable tres), todo ello para reducir las pérdidas en transmisión.

Antena Dipolo de Media Onda

La media onda antena dipolo es un caso especial de la antena dipolo , pero su bastante importante que tendrá su propia sección.

La antena dipolo de media onda es como usted puede esperar, un simple cable de media longitud de onda alimentados en el centro.

La impedancia de entrada viene dada por Zin = 73 + j42.5 ohmios. Los campos del dipolo están dadas por:

La directividad de una antena dipolo de media onda es 1,64 (2,15 dB). La HPBW es de 78 grados.

Al considerar la impedancia en función de la longitud del dipolo en el apartado de antenas dipolo , cabe señalar que al reducir el tamaño un poco la antena puede llegar a ser resonante . Si la longitud del dipolo se reduce a 0,48 wavelength, la impedancia de entrada de la antena se convierte en Zin = 70 ohmios, sin componente reactiva. Este es una característica deseable, y por lo tanto se hace a menudo en la práctica. El patrón de radiación sigue siendo prácticamente la misma.

La longitud anterior es válida si el dipolo es muy delgada. En la práctica, los dipolos se hacen a menudo con material más grueso o más grueso, que tiende a aumentar la ancho de banda de la antena. Cuando se trata de el caso, la longitud resonante reduce ligeramente en función del grosor del dipolo, pero menudo estar cerca de 0,47ג.

Antenas VHF Y UHF

Para clasificar las ondas de radio se toman como medida losmúltiplos de diez en la longitud de onda. Por lo tanto la ondas de VHF tienen una longitud de onda entre 1 Metro y 10 Metros mientras que las de UHF tienen una longitud de entre 10 Centímetros y un Metro. Como la relación es que la frecuencia es igual a la velocidad de la luz (misma velocidad que la de propagación de las ondas electromagnéticas, aproximadamente 300.000 Km./h) dividida por la longitud de onda, entonces tenemos que la banda de VHF va desde los 30 Mhz a los 300 Mhz y la de UHF va de los 300 Mhz a los 3 Ghz.

Las actuales aplicaciones en comunicaciones de punto a punto omóviles que superan los 30 Mhz son muy populares y han hecho que aparezcan un gran número de antenas para estas aplicaciones. La figura ilustra algunos tipos de antenas buenas para polarizaciones eléctricas verticales y fáciles de montar en un mástil. Excepto por un aislante que esta señalado como "insulator" en la figura todas las demás líneas son de materiales conductores ya que para una representación simple se han obviado los aislantes.

Antenas de Arreglos en Fase

Antenas en son un conjunto de antenas en el cual las fases relativas de las señales con que se alimenta cada antena se varían intencionadamente con objeto de alterar el diagrama de radiación del conjunto. Lo normal es reforzar la radiación en una dirección concreta y suprimirla en direcciones indeseadas.

Esta tecnología fue desarrollada originalmente por el Premio Nobel Luis Walter Álvarez durante la segunda guerra mundial, para funcionar en radares de respuesta rápida destinados a aplicaciones de Ground-Controlled Approach (GCA), es decir, de ayuda al aterrizaje de aeronaves. Más tarde se adaptó para usos en radioastronomía, valiéndoles el Premio Nobel de Física a Anthony Hewish y Martin Ryle, tras desarrollar antenas en fase de gran tamaño en la Universidad de Cambridge. El diseño se usa por tanto en radar y es de uso habitual en antenas de radio interferométricas.

Si todos los elementos del arreglo, están contenidos en el mismo plano y la señal con que se alimentan es de la misma fase, entonces se estará reforzando la dirección perpendicular a ese plano. Si se altera la fase relativa de las señales se podrá "mover" el haz (en realidad lo que se está haciendo es cambiar la dirección en la cual las interferencias son constructivas). Se consigue de este modo hacer barridos sin necesidad de movimiento físico, con la ventaja añadida de que se pueden escanear ángulos del orden de miles de grados por segundo. Esto permite utilizar la antena para compaginar simultáneamente funciones de detección y de seguimiento muchos blancos individuales. Apagando y encendiendo algunos de los elementos radiantes se puede variar el haz de radiación, ensanchándolo para mejorar las funciones de búsqueda o estrechándolo para hacer un seguimiento preciso de un objetivo.

El punto débil de los "arreglos en fase" es la imposibilidad de dirigirlo correctamente en ángulos cercanos al plano en el que están los elementos radiantes. Para hacer una cobertura de 360º se suelen disponer tres arreglos en las paredes de una superficie piramidal

Antena Yagi

Es una antena direccional inventada por el Dr. Hidetsugu Yagi de la Universidad Imperial de Tohoku y su ayudante, el Dr. Shintaro Uda. Esta invención de avanzada a las antenas convencionales, produjo que mediante una estructura simple de dipolo, combinado con elementos parásitos, conocidos como reflector y director (es), se obtuviera una antena sencilla y de muy alto rendimiento.

El desarrollo de las antenas directoras se realiza en general basándose en los datos experimentales. El diagrama direccional requerido puede obtenerse con un número diferente de dipolos, diferentes distancias entre ellos, diferentes ajustes de los mismos. Sin embargo, es necesario tender a obtener el diagrama deseado a condición que las dimensiones de la antena sean mínimas.

Las longitudes de los elementos y su separación no son muy críticas, permitiéndose variaciones de longitud y de 1 a 5 % de separación. La longitud del reflector es aproximadamente 5 % mayor que el dipolo y este 5 % mayor que el director. En ocasiones se tiende aumentar el tamaño del reflector y se reduce el tamaño de los directores, aumenta así el ancho de banda de la antena. Si el reflector es menor que el dipolo y este menor que los directores el efecto será totalmente dañino y anula el comportamiento de la misma.

El dipolo no se cuenta como elemento, este es factor imprescindible y se da por entendido su existencia en el diagrama, una antena de un elemento se conforma de dipolo y reflector, la antena de dos elementos de reflector, dipolo y director.

Antena Parabólica

La antena parabólica es un tipo de antena que se caracteriza por llevar un reflector parabólico.

Las antenas parabólicas proporcionan una ganancia y una frecuencia extremadamente altas y son muy populares para los radios de microondas y el enlace de comunicaciones por satélite. Una antena parabólica se compone de dos partes principales: un reflector parabólico y elemento activo llamado mecanismo de alimentación. En esencia, el mecanismo de alimentación aloja la antena principal (por lo general un dipolo o una tabla de dipolo), que irradia ondas electromagnéticas hacia el reflector. El reflector es un dispositivo pasivo que solo refleja la energía irradiada por el mecanismo de alimentación en una emisión concentrada altamente direccional donde las ondas individuales están todas en fase entre sí (un frente de ondas en fase).

Las antenas parabólicas suelen ser utilizadas a frecuencias altas y tienen una ganancia elevada.Las antenas parabólicas son en esencia una superficie metálica que sirve de reflector y un elemento radiante situado en su foco. El reflector puede estar construid de diferentes materiales:

- Una superficie metálica, generalmente aluminio para reducir peso.

- Fibra con un baño de una sustancia metálica por su cara cóncava. Se suele utilizar en parábolas de gran tamaño para reducir peso.

- Malla metálica que puede ser galvanizada o acerada.