Antenas Monopolo.
La antena monopolo es aquella que esta conformada por un sólo brazo rectilíneo que irradia las ondas electromagnéticas en posición vertical sobre la tierra y van conectadas en su base a un generador que tiene la otra terminal conectada tierra.
Sabemos que los monopolos sobre un plano de tierra constituyen el único tipo de antena utilizada en radiodifusión sonora de AM (540-1650 MHZ) y con frecuencias en sistemas de comunicaciones en bandas de HF, VHF y UHF.
La impedancia se define como la relación entre voltaje y corriente entre los bornes de entrada de la antena.
Siendo:
Ho - Semilongitud o altura "física" del monopolo.
a - Radio del radiador.
lambda - Longitud de onda de la frecuencia de trabajo.
La orientación del vector del campo eléctrico define la polarización de la onda radiada por una antena en una dirección dada.
La directividad se define como la relación entre la densidad de potencia radiada en una dirección a una distancia dada.
La ganancia representa la relación entre la intensidad de campo que produce una antena en un punto determinado y la intensidad de campo que produce una antena omnidireccional (llamada isotrópica), en el mismo punto y en las mismas condiciones. Cuánto mayor es la ganancia, mejor es la antena.
El ancho de banda se define como el rango de frecuencias sobre las cuales la operación de la antena es satisfactoria.
Antenas Dipolo.
Las antenas dipolo son las más sencillas de todas, consiste en un hilo conductor de media longitud de onda a la frecuencia de trabajo, cortado por la mitad, en cuyo centro se coloca un generador o una línea de transmisión.
La longitud de un dipolo debe ser por tanto: L=150/f siendo f la frecuencia en MHZ.
Al estar construido con un material (generalmente cobre) y terminarse en dos puntas que introducen una cierta capacidad que no existe en un conductor continuo, para obtener la resonancia se debe acortar ligeramente esta longitud debido al mismo efecto que el factor de propagación de las líneas de transmisión.
Para todos los efectos prácticos, salvo para dipolos de frecuencias muy elevadas en las que el diámetro del hilo puede tener influencia, se puede considerar que acortando la longitud un 5% se consigue la condición de resonancia.
Por tanto la fórmula queda como: L=142.5/f
La distribución de corriente y voltaje en un dipolo es tal que en el centro tenemos un voltaje reducido y una corriente elevada, mientras que el las puntas se produce un voltaje muy elevado y una corriente casi nula. Esto quiere decir que hay que tener cuidado con la sujeción de esos puntos.
Si el aislador no es de buena calidad, el voltaje elevado en las puntas puede producir grandes pérdidas. También hay que tener en cuenta el hecho de que incluso con potencias pequeñas se pueden producir quemaduras en caso de tocar accidentalmente las puntas.
La impedancia nominal de un dipolo es de 73 Ohms. Sin embargo, en un dipolo real situado a una cierta distancia del suelo la impedancia varía considerablemente. Este efecto no tiene demasiada importancia si se puede aceptar una ROE máxima en la línea de transmisión de 2.1.
Si se quiere anular esta ROE, solo podemos hacerlo variando la altura del dipolo. Cuanto más alto se encuentra el dipolo de la tierra, menor es la variación de impedancia y más se aproxima al valor nominal de 73 Ohms. Un dipolo colocado a una altura de 3/8 de la longitud de onda tendrá una impedancia de 81 Ohms aproximadamente.
En frecuencias bajas, donde la longitud de onda es grande, si que resulta importante la altura a la que se coloca el dipolo. Supongamos que un dipolo en la banda de 80 metros de los radioaficionados (3.5-38MHZ) media longitud de onda son 40 metros, altura que es muy difícil de lograr en la mayoría de los casos. Si colocamos el dipolo a 1/5 de longitud de onda, veremos que la impedancia del dipolo es de unos 50 Ohms, por lo tanto, si el dipolo anterior se coloca a 16 metros y se alimenta con una línea de 52 Ohms, existirá un acoplamiento perfecto.
La radiación de un dipolo en el espacio libre esta en un plano perpendicular a la dirección del hilo del dipolo. Radia exactamente igual en todas las direcciones: mientras que en el plano del dipolo radia con un máximo en la dirección perpendicular al hilo y un mínimo en la dirección del hilo. O sea que el dipolo es ligeramente directivo y tiene una ganancia respecto a una antena isotrópica de 2.3 dB en direcciones perpendiculares al hilo del dipolo.
Antena Parabólica.
La antena parabólica es un tipo de antena que se caracteriza por llevar un reflector parabólico, cuya superficie en realidad es un paraboloide de revolución. Las atenas patrabolicas pueden ser transmisoras, receptoras o full duplex, se llaman así cuando pueden transmitir y recibir simultáneamente. Estas suelen ser utilizadas a frecuencias altas y tienen una ganancia elevada.
En las antenas satelitales transmisoras, la así llamada parábola refleja las ondas electromagnéticas las cuales son generadas por un dispositivo radiante que se encuentra en el foco del paraboloide. Los frentes de onda inicialmente esféricos que emite ese dispositivo se convierten en frentes de onda planos al reflejarse en dicha superficie, produciendo ondas más coherentes que las antenas de otro tipo.
En las antenas reflectoras, el reflector parabólico es el encargado de concentrar en su foco, donde se encuentra un detector, los rayos paralelos de las ondas incidentes.
Las antenas parabólicas usan características físicas así como antenas de elementos múltiples para alcanzar muy alta ganancia y direccionalidad, estas antenas 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 captar la energía recibida por la antena y enfocarla en un haz estrecho al transmitir.
El patrón de radiación de la antena parabólica es amplio con una ganancia alta y una directividad alta la cual se refiere a que las antenas parabólicas se orientan a una sola dirección y su polarización es lineal/circular.
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