Antenas y propagacion

Te enteraras TODO sobre antenas...

Z O N A A N T E N A S

P A G E 0

Lasantenastienenparametros!:

Los parámetros de una antena son valores o medidas que se utilizan para describir su comportamiento y características técnicas. Estos parámetros incluyen la ganancia, directividad, ancho de banda, impedancia, polarización y el diagrama de radiación.

Una antena es un dispositivo diseñado para emitir o recibir ondas electromagnéticas, como las señales de radio, televisión y telefonía móvil. También puede ser utilizada en otras aplicaciones, como la transmisión de datos por satélite o de señales de radar. Las antenas tienen diferentes formas y tamaños, dependiendo de la frecuencia y el tipo de señal que se desea emitir o recibir.

Una antena típica puede consistir en un conjunto de elementos metálicos que se colocan en posición vertical u horizontal y están conectados a un transmisor o receptor de señales

Introducción a las antenas

P A G E 0 3

Patrónderadiación: Ganancia:

describe la forma en que se distribuye la energía electromagnética emitida por una antena en una dirección específica.

Es la medida en decibeles (dB), indica la capacidad de una antena para transformar la potencia electromagnética recibida o transmitida en una dirección particular.

Anchodebanda:

Se refiere a la capacidad de una antena para trabajar con un rango de frecuencias específicas.

Directividad:

También se mide en dB, es la capacidad de una antena para concentrar la energía electromagnética en una dirección específica.

Ganancia:

Es la medida en decibeles (dB), indica la capacidad de una antena para transformar la potencia electromagnética recibida o transmitida en una dirección particular.

Polarización:

Se refiere a la orientación del campo eléctrico de la antena. Puede ser lineal o circular.

Impedancia:

Es la resistencia eléctrica que presenta una antena a la señal que recibe o transmite. Se mide en ohmios (Ω).

Parametros de las antenas.

P A G E 0 5

Antenadipolo:

Una antena dipolo es una antena formada por dos elementos conductores de igual longitud y colocados en paralelo y separados por una pequeña distancia. La antena dipolo se utiliza comúnmente para la recepción y transmisión de señales de radio de onda larga, onda media, onda corta y VHF.

Este tipo de antena es conocido por su alta ganancia y directividad en la dirección perpendicular al eje del dipolo, lo que significa que su capacidad para recoger o transmitir señales es mayor en esa dirección. La longitud de la antena dipolo está determinada por la frecuencia de operación, de manera que para diferentes frecuencias se requiere una longitud diferente de la antena. Las antenas dipolo se pueden alimentar eléctricamente en el centro, o cerca del centro, y se pueden utilizar tanto en configuraciones horizontales como verticales Son bastante simples y económicas de construir y pueden ser utilizadas en aplicaciones de radioaficionados, televisión, radio comercial, y otros sistemas de comunicación inalámbrica.

Antenamonopolo

Una antena monopolo es una antena formada por un solo elemento conductor, en lugar de dos como en la antena dipolo. El elemento conductor se puede extender verticalmente o inclinado, y se utiliza una parte del suelo (tierra o masa) como elemento de retorno.

La antena monopolo es comúnmente utilizada en aplicaciones de comunicaciones inalámbricas como teléfonos móviles, radios portátiles, sistemas de radiodifusión y otros equipos similares. Es menos direccional que una antena dipolo, lo que significa que recoge y transmite señales en todas las direcciones, pero su eficiencia de radiación se puede mejorar mediante el uso de elementos de tierra adecuados.

Tipos de antenas

La longitud del elemento conductor está determinada por la frecuencia de operación, y puede variar desde unos pocos centímetros para frecuencias muy altas hasta varios metros para frecuencias más bajas. En algunos casos, se pueden utilizar múltiples elementos para aumentar la ganancia y la directividad.

P A G E 0 6

Antenayagi

Una antena Yagi, también conocida como antena de array direccional, es un tipo de antena direccional utilizada para aumentar la ganancia en una dirección determinada. Está compuesta por varios elementos conductores en un arreglo lineal, como un reflector, un elemento excitador y varios elementos directores.

La antena Yagi es popular para la recepción y transmisión de señales de radio de alta frecuencia (HF) y VHF, incluyendo transmisiones de televisión y radio. Su diseño direccional significa que puede seleccionar y emitir señales en una dirección específica mientras minimiza la interferencia de otras señales.

El elemento excitador, también conocido como dipolo, es el elemento activo en la antena Yagi y está conectado a un transmisor o receptor de radio El reflector se coloca detrás del dipolo y los elementos directores se colocan en frente del dipolo en una dirección específica.

Antenaparabolica

Una antena parabólica es un tipo de antena reflectora que utiliza una superficie parabólica para enfocar la energía de las ondas electromagnéticas en su punto focal. La antena parabólica se utiliza para recibir y transmitir señales de radio, televisión, satélite, telefonía, radar, entre otros.

La antena parabólica está compuesta por una superficie reflectora en forma de paraboloide y una fuente de alimentación que se coloca en el foco de la parábola, en el centro de la superficie reflectora. Cuando las ondas electromagnéticas llegan a la superficie reflectante, se reflejan hacia el centro de la antena, donde se encuentra la fuente de alimentación. La forma parabólica de la superficie reflectante permite que la antena reciba y transmita señales con una dirección específica, lo que hace que la antena parabólica sea altamente directiva Esto significa que es capaz de enfocar sus ondas electromagnéticas en una dirección específica y rechazar las señales que llegan de otras direcciones.

Tipos de antenas

P A G E 0 8

Una antena de bocina, también conocida como antena de corneta, es un tipo de antena direccional que se utiliza para transmitir y recibir señales de microondas. La antena de bocina es un tipo de antena de apertura, lo que significa que no tiene elementos emisores como los encontrados en otras antenas, sino que la propagación de las ondas electromagnéticas se produce a través de una abertura en el extremo de la antena.

La antena de bocina consta de una abertura con forma de embudo (o corneta) conectada a un tubo que se ensancha en forma de cono (o bocina). Esta forma cónica ayuda a ampliar el haz de la antena y mejorar la directividad de la señal.

El tamaño de la antena de bocina y su forma pueden ser ajustados para lograr un haz más amplio o más estrecho según las necesidades.

La antena de bocina se utiliza a menudo en comunicaciones de microondas, radares, sistemas de navegación, tecnología médica (como la resonancia magnética) y en aplicaciones de medición de distancias y velocidades.

También conocidas como antenas Flat Panel), como su nombre, dice son un panel con forma cuadrada o rectangular. y están configuradas en un formato tipo patch Las antenas tipo Flat Panel son muy direccionales ya que la mayoría de su potencia radiada es una sola dirección ya sea en el plano horizontal o vertical. Las antenas Flat Panel pueden ser fabricadas en diferentes valores de ganancia de acuerdo a su construcción. Esto puede proveer excelente directividad y considerable ganancia.

La antena de panel plano de la ranura se compone de tres capas de metal después de quitar la cubierta de plástico. La capa superior se denomina capa de radiación de ranura, que es una gran cantidad de grietas bien ordenadas que se colocan cuidadosamente en la placa de metal. Estas muchas grietas de tamaño uniforme son unidades de antena de ranura. La segunda capa de la antena plana de la ranura es la capa de conducción, que acopla las señales de radio absorbidas por los elementos radiantes de la capa de radiación de la ranura a la tercera capa de alimentación de la guía de ondas o capa de transmisión de la guía de ondas a través de las ventanas correspondientes de la capa de conducción. La tercera capa constituye realmente el circuito de alimentación de transmisión de la guía de ondas junto con la segunda capa conductora, convirtiéndose así en una capa de transmisión de guía de ondas.

Tipos de antenas

P A G E 0 9

Bajo la denominación de antenas lineales se estudian las construidas con hilos conductores eléctricamente delgados, de diámetro muy pequeño comparado con la longitud de onda. En esas condiciones las corrientes fluyen longitudinalmente sobre la superficie del hilo. Para calcular los campos radiados se modelan como una línea de corriente infinitamente delgada coincidente con el eje del conductor real, que soporta en cada punto un valor de corriente idéntico al que transporta la corriente superficial real en el contorno de la sección correspondiente a ese punto. A partir de este modelo de la corriente eléctrica se calcula el potencial vector magnético haciendo uso de la aproximación de corrientes lineales En este capítulo nos centraremos en las antenas lineales más sencillas: Antenas de onda estacionaria, antenas resonantes y no resonantes, antenas rombicas y antenas con elementos pasivos. Dentro de las antena de onda estacionaria se encuentra: Antena cilíndrica: Una antena de hilo fino, con dimensiones no tan pequeñas.

Antena resonante y no resonante

Para obtener una antena resonante basta con elegir la longitud adecuada. Cuanto más corta sea la antena Mayor será la frecuencia de resonancia.

Las antenas no resonantes son antenas de onda progresiva, y, son antenas con hilos terminados en una carga adaptada, para impedir las reflexiones.

Agrupación de antenas lineales

-Colineal: Constituida por dos o más antenas colocadas una tras otra y alimentadas en fase.

- En paralelo: Permite obtener ganancias directivas apreciables.

- En cuadratura:: Es cuando Dos antenas de semilongitud de onda separadas.

Antenas con elementos pasivos

Yagi: Consta de dos elementos, uno alimentado y otro cortocircuitado (parásito) Si el elemento parásito es más corto se llama director y cuando es más largo, reflector.

LogPeriodica: Si se representa gráficamente cualquier parámetro de la antena en función del logaritmo de la frecuencia, se observará que presenta un comportamiento periódico cuyo periodo log de t . Es por este motivo que a estas estructuras se las llama logoperiódicas.

Antena de marconi: Antena dipolar de λ /4 con uno de los extremos “enterrados” en Tierra y con una impedancia de unos 37 ohm.

Antena helicoidal: Se suele utilizar en VHF y UHF para comunicaciones via satélite.

Antena microstrip: Es una extensión de la línea de transmisión microstrip

Antenas lineales

Sus dimensiones se eligen de forma que el “parche”

P A G E 1 0

Acopladoresdireccionales

son dispositivos pasivos usados en el campo de la radio tecnología. Estos dispositivos acoplan parte de la potencia transmitida a través de una línea de transmisión hacia otro puerto, a menudo usando dos líneas de transmisión dispuestas lo suficientemente cerca para que la energía que circula por una de las líneas se acople a la otra.

Las antenas de banda ancha son las que cubren una gama de frecuencias muy amplia en varias octavas Su campo de aplicación es muy diverso, desde el uso en el laboratorio para experimentos y tareas de vigilancia hasta aplicaciones especiales como el radar de penetración en el suelo.

Las antenas de banda ancha están disponibles como antenas omnidireccionales y direccionales. La ganancia suele ser menor que con las antenas de banda estrecha. La física dicta que las antenas tienen un ancho de banda amplio o una alta ganancia, pero no ambas al mismo tiempo. Por lo tanto, hay que aceptar un compromiso, cuya extensión depende de la aplicación. Si hay poco espacio disponible, una antena con un amplio rango de frecuencia y una ganancia moderada es a menudo la mejor solución.

Ejemplosdeantenasdebanda ancha

Acopladores y antenas de banda ancha.

Antenasdebandaancha

Dipolo

Yagi

P A G E 1 2

Las antenas de onda viajera son aquellas que están diseñadas para emitir o recibir señales de radio de forma direccional. Están compuestas por elementos metálicos, conectados a una fuente de energía, que generan un campo electromagnético que se propaga por el espacio.

Por otro lado, las antenas independientes de la frecuencia son aquellas que pueden ser utilizadas para emitir y recibir señales de radio en una banda de frecuencias determinada. Son capaces de operar en un rango de frecuencias mucho más amplio que las antenas de onda viajera, lo que las hace más versátiles.

Las antenas de onda viajera tienen las características de ancho de banda amplio y gran tamaño Estas antenas comienzan como una estructura de línea de transmisión que se ensancha lentamente, proporcionando una transición de baja reflexión de una línea de transmisión al espacio libre. El ancho de banda puede ser muy grande y depende principalmente de cuán gradual sea la transición.

Antenaparabolica

PLas antenas parabólicas usan características físicas así como antenas de elementos múltiples para alcanzar muy alta ganancia y direccionalidad. Estas antenas usan un plato reflector con la forma de una parábola para enfocar las ondas de radio recibidas por la antena a un punto focal. La parábola también funciona para capturar la energía radiada por la antena y enfocarla en un haz estrecho al transmitir.

antenas de onda viajera y antenas independientes de la frecuencia

Esta antena es un ejemplo de las antenas independientes de la frecuencia, son antenas capaces de funcionar en un rango muy alto de frecuencias Una antena de espiral transmite ondas electromagnéticas polarizadas circularmente Por tanto, recibirá ondas linealmente polarizadas en cualquier dirección y ondas circularmente polarizadas en su misma dirección, pero atenuará las circularmente polarizadas en la dirección contraria. Una antena espiral incluye normalmente dos brazos espirales conductores, que se extienden desde el centro hacia fuera. La antena puede ser un disco plano, con los conductores enrollados en forma de muelle de reloj, o puede extenderse en una forma tridimensional como un tornillo. La dirección de la rotación de la espiral define la dirección de la polarización de la antena. Es posible añadir más espirales como brazos adicionales en la antena, formando una estructura multiespiral. Frecuentemente las espirales se sitúan delante de unas cavidades de aire o material no conductor rodeado por paredes conductoras, de forma que cambie su diagrama de radiación confiriéndole una forma unidireccional.

P A G E 1 3

Referenciasbibliograficas

Antenas de Banda Ancha - Antenas VHF/UHF/SHF - Antenaswww.wimo.com

dipolo - Búsqueda de Googlewww.google.com

Acoplador direccional - Wikipedia, la enciclopedia librees.wikipedia.org

Antena - Wikipedia, la enciclopedia librees.wikipedia.org

https://saia.uft.edu.ve/moodle/course/view.php?id=18139