Antenas adaptables

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Configuraciones adaptativas de antenas

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Antenas adaptables

Programa de: Telecomunicaciones

Resumen

UNA CONFIGURACIÓN ADAPTATIVA de antenas concentra las ondas radioeléctricas en una “célula personal” que rodea a cada usuario del servicio de telefonía móvil. La técnica de lasantenas inteligentes aumenta el alcance de las redes inalámbricas de voz y datos, y permite que varios abonados situados en la misma zona de cobertura se comuniquen en la misma frecuencia. Las configuraciones adaptativas de antenas convierten las comunicaciones inalámbricas entre los teléfonos móviles en autenticas conexiones por hilos virtuales.

1. Introducción

Nos encontramos inmersos en uninvisible océano de ondas electromagnéticas que proceden de multitudes de fuentes como antenas de radiodifusión, estaciones de telefonía celular y otros servicios civiles o militares; causando así que la capacidad de transmitir y recibir información sea mermada considerablemente. Y cuanto más se proliferan las comunicaciones electrónicas, más crece el alboroto de las interferencias radioeléctricas.El problema puede solucionarse mediante un nuevo tipo de antenas de radio que reduce muchísimo las interferencias artificiales. Es como si las antenas tuvieran hilos virtuales que las conectaran con un dispositivo móvil (en el caso de la telefonía móvil, como ejemplo). Suele llamarse a estos sistemas, en general, antenas inteligentes, pero las más inteligentes reciben una denominaciónespecífica: configuraciones adaptativas de antena.

2. Principios físicos de las antenas

Para comprender el funcionamiento de las antenas inteligentes, conviene empezar por describir las ordinarias. Una antena será la que capte ondas electromagnéticas y las reconvierta en corrientes y tensiones que pueda procesar el receptor.

El tipo más sencillo y común de antena de radio es el dipolo, un simpleconductor metálico de longitud muy precisa que radia energía en todas las direcciones (ver recuadro “Generación de un haz de radiación”). Las estaciones comerciales de radio y televisión tienen que recibirse en lugares muy dispersos, y por tanto es lógico que emitan señales en todas las direcciones; diferencia de una llamada de un teléfono móvil que va dirigida por lo normal a un solo usuario nadamás.

Para entender un poco más este tema se necesitará hablar de haz radioeléctrico. Un haz radio eléctrico tendrá un alcance mucho mayor que una señal de idéntica potencia radiada omnidireccionalmente. Y la interferencia se reducirá al existir una separación espacial entre los haces que transmite la estación base celular a los distintos usuarios.

Suponiendo dos antenas lado con lado,separadas media longitud de onda de la señal de radio; el diagrama de la energía que radiará esta sencilla configuración visto desde arriba será la forma del número ocho. En este caso las ondas radioeléctricas tendrán su máxima propagación en las dos direcciones perpendiculares a la línea que une las antenas ya que el usuario recibirá a la vez las señales de ambas antenas; o dicho de otro modo las dosseñales estarán en fase y su combinación constituye una señal de intensidad doble a la de cualquiera de ellas.

Sin embargo si el usuario se sitúa en direcciones paralelas estas señales estarán desfasadas 180º lo que quiere decir que los máximos de amplitud de una antena llegaran al mismo tiempo que los mínimos de fase de la otra, con los que las dos señales se anularan entre sí; y se creara unazona en la que no puede detectarse la señal.

El haz de radiación que genera una configuración de dos antenas, bastante ancho, se extiende en dos direcciones opuestas. Según la dirección en que se coloque el usuario respecto de la configuración de antenas, la señal puede ser más intensa que la procedente de una antena individual (caso de ganancia) o más débil debido a los efectos de anulación...
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