Antenas

XIX Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica

ESTUDIO DE ANTENAS INTELIGENTES Y PRINCIPALES APLICACIONES EN LOS SISTEMAS DE TELEFONÍA MÓVIL
Ortega C. Patricio, Ing. Enríquez P. Oscar, Ing. Morales A. Juan, Ing. Escuela Politécnica Nacional
Resumen1 En la actualidad las telecomunicaciones se encuentran en su mejor desarrollo, nuevos sistemas de comunicaciones aparecen, exponiendoalternativas para mejorar la funcionalidad de los sistemas y la prestación de servicios. El propósito de este estudio es dar una apreciación global de la tecnología de la antena inteligente y las diferentes maneras en que se prevé podrán influir en los sistemas de comunicaciones móviles. Un sistema de antena inteligente combina múltiples elementos de antenas con la capacidad de procesamiento de la señal,lo que mejora su radiación y/o su lóbulo de radiación en respuesta al ambiente de operación actual al ambiente señalado. Se considera que las antenas inteligentes son la última innovación tecnológica que tiene el potencial para aumentar la funcionalidad de los sistemas de comunicaciones inalámbricas. Las ventajas para los sistemas de comunicaciones inalámbricos: aumento de cobertura, aumento dela calidad de la comunicación, aumento de la capacidad, bajo consumo de potencia, localización de los usuarios y reducción de la interferencia a otros usuarios. Principios fundamentales de antenas Una antena es un elemento metálico, constituida de un material conductor muy liviano (generalmente de aluminio), capaz de irradiar ondas electromagnéticas – energía – en varias direcciones del espacio.enriquezpolit@yahoo.com juanitomorales2004@yahoo.com 294 Figura 1
Energía de RF transformada en ondas electromagnéticas.

Esto hace que las antenas funcionen como transductores muy eficaces en los sistemas de comunicación, puesto que transforman las señales eléctricas (potencia de radio frecuencia – RF–) en ondas electromagnéticas o en su defecto interceptan éstas últimas y las convierte enenergía eléctrica.

Cuando se habla de antenas se hace referencia por igual a antenas tanto de emisión como de recepción. La antena tiene las mismas características para ambas tareas. Por lo tanto, la misma precisión que tiene para enviar en una determinada dirección la tiene para recibir en esa dirección. De todos los elementos de una estación de comunicaciones, la antena es la que posee elcomportamiento menos predecible, causado por la fuerte interacción que tiene con todo lo que le rodea. Debido a esto, la necesidad de aprovechar en toda su capacidad la señal que emiten, es importante el estudio de los principios básicos de las antenas que darán una idea general de las cualidades que deben tener las mismas: polarización, directividad, ganancia, eficiencia, etc., sin dejar de mencionar quelas antenas deben tener seguridades mecánicas en su uso, tamaño y peso adecuados, ser sencillas y versátiles; de tal modo que puedan orientar a las ondas radiadas de la mejor manera. JIEE, Vol. 19, 2005

Ortega, Enríquez, Morales

Radiación Al circular una corriente por un elemento metálico se genera un campo magnético que circula entorno al conductor y en el plano perpendicular a éste(figura 2). Si la corriente circulante es variable, el campo magnético producido será también variable; es decir, si la corriente varía con la frecuencia, el campo cambiará de la misma manera y en función también de la frecuencia. Cuando la frecuencia es baja toda la energía en el conductor – antena – se disipa en forma de calor, a medida que aumenta la frecuencia, una porción de la energía producida enel conductor desaparece. Esta energía perdida del entorno de la antena fluye a través del espacio originando el fenómeno conocido como radiación. Para que tal fenómeno pueda ocurrir, la corriente que circula por el conductor debe ser variable en función del tiempo y de alta frecuencia, de tal modo que la producción de ondas sea inminente.

irradiar energía – ondas electromagnéticas – con la...