Antenas Y Guías De Onda

Introducción a las telecomunicaciones.
Antenas”

I. Desarrollo Práctico.

Objetivo:
El alumno diseñará y revisara el correcto funcionamiento de distintos tipos de antenas, estableciendo criterios de diseño específicos para cada caso.

Marco teórico

Operación Básica De Una Antena

Sin meterse en cuestiones físicas, si una corriente circula por un conductor, creará un campoeléctrico y magnético en sus alrededores. Luego nuestra corriente creará un campo eléctrico y magnético, pero como supondremos que la distancia entre los dos conductores que forman nuestra línea es pequeña, no se creará una onda que se propaga, puesto que la contribución que presenta el conductor superior se anulará con la que presenta el conductor inferior.

Pero si separamos en un punto los dosconductores, los campos que crean las corrientes ya no se anularán entre sí, si no que se creará un campo eléctrico y magnético que formará una onda que se podrá propagar por el espacio.

Según esto, dependiendo del punto desde el que separemos el conductor, tendremos una longitud en los elementos radiantes variable. Al variar esta longitud, la distribución de corriente variará, y lógicamente la ondaque se creará y se propagará.


Hay que seguir observando que en los extremos seguimos teniendo un mínimo de corriente y que continúa repitiéndose cada media longitud de onda. Luego ahora podemos ver de forma gráfica, que si suponemos que nuestra antena son solo los elementos radiantes y que el punto en el que los hemos separado es el punto de alimentación de la antena, el módulo de laintensidad en el punto de alimentación varía y lógicamente, también varía la impedancia que presenta la antena.

Como podemos ver, no por tener una antena más larga logramos radiar mejor, lo único que conseguimos es variar el diagrama de radiación y la impedancia que presenta.

Las antenas tienen ciertas características que cambian de acuerdo a la aplicación en que se esté trabajando. De acuerdo aestas características se pueden clasificar de diferentes maneras.

Parámetros de una antena

Ancho de banda
Es el rango de frecuencias en el que puede operar una antena cumpliendo la reciprocidad y en el cuál se encuentra en resonancia el sistema.
Las unidades del ancho de banda son los Hercios (Hz) y es el número para el cual la razón de onda estacionaria es menor que 2:1 (en esta notaciónamplitud máxima: amplitud mínima).
Con el fin de eliminar la dependencia del ancho de banda respecto a la frecuencia central, en algunos casos se expresa en porcentajes permitiendo un valor adimensional.

Siendo FH la frecuencia más alta, FL la frecuencia más baja y FC la frecuencia central.
Cada subconjunto o banda de frecuencias dentro del espectro electromagnético tiene propiedades únicasque son el resultado de cambios en la longitud de onda. Por ejemplo, las frecuencias medias (MF, Medium Frequencies) que van de los 300 kHz a los 3 MHz pueden ser radiadas a lo largo de la superficie de la tierra sobre cientos de kilómetros, perfecto para las estaciones de radio AM (Amplitud Modulada) de la región. Las estaciones de radio internacionales usan las bandas conocidas como ondas cortas(SW, Short Wave) en la banda de HF (High Frequency) que va desde los 3 MHz a los 30 MHz. Este tipo de ondas pueden ser radiadas a miles de kilómetros y son rebotadas de nuevo a la tierra por la ionosfera como si fuera un espejo, por tal motivo las estaciones de onda corta son escuchadas casi en todo el mundo.
Los estaciones de FM (Frecuencia Modulada) y TV (televisión) utilizan las bandasconocidas como VHF (Very High Frequency) y UHF (Ultra High Frequency) localizadas de los 30 MHz a los 300 MHz y de los 300 MHz a los 900 MHz, este tipo de señales debido a que no son reflejadas por la ionosfera cubren distancias cortas, una ciudad por ejemplo. La ventaja de usar este tipo de bandas de frecuencias para comunicaciones locales permite que docenas de estaciones de radio FM y televisoras "...