Antenas de banda ancha

Páginas: 27 (6646 palabras) Publicado: 29 de diciembre de 2014
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Antenas de banda ancha

7.1 Introducción
Los diferentes tipos de antenas analizados hasta el momento presentan un comportamiento muy variable
con la frecuencia, de forma que sólo pueden ser empleadas en un margen estrecho de frecuencias. Las
antenas vistas en los capítulos anteriores tienen las siguientes limitaciones: los dipolos finos presentan
impedancias de entrada que varíanrápidamente con la frecuencia y, por tanto, sólo pueden adaptarse a los
transmisores o receptores en márgenes de frecuencias pequeños; las bocinas están limitadas en banda por
la guía que las alimenta, que en general presenta anchos de banda inferiores a una octava (guía
rectangular); el comportamiento de las agrupaciones de antenas está en gran parte determinado por la
frecuencia, ya que el margenvisible del factor de la agrupación está ligado al espaciado de los elementos,
medido en términos de la longitud de onda; el empleo de reflectores, aunque son estructuras de banda
ancha, también está limitado por el ancho de banda de los alimentadores que, en general, son bocinas.
El interés por obtener antenas de banda ancha se originó, durante y después de la II Guerra
Mundial, por lanecesidad de reducir y simplificar el número de sistemas radiantes embarcados en
aeronaves: comunicaciones en distintas bandas de frecuencias, sistemas de radionavegación,
altímetros, etc., de modo que se realizó un esfuerzo importante para desarrollar antenas que permitieran
cubrir grandes márgenes de frecuencias.
Por antenas de banda ancha se entienden, habitualmente, aquellas antenas que mantienenalguno de sus parámetros (impedancia, dirección del haz principal, directividad, etc.) constantes o con
variaciones pequeñas en un margen de frecuencias grande (por ejemplo, dos o más octavas). Otro
concepto asociado es el de antenas independientes de la frecuencia; en este caso se trata de antenas con
un comportamiento que no varía con la frecuencia. Teóricamente, esto puede conseguirse conciertas
antenas de dimensión infinita. En la realización práctica de una antena independiente de la frecuencia
es necesario acotar sus dimensiones, lo que producirá una variación de los parámetros con la
frecuencia; con todo, es posible conseguir mantener las especificaciones de la antena dentro de cotas
pequeñas de variación en márgenes de frecuencias de varias décadas.

7.2 Antenas de hiloHistóricamente, las primeras antenas de banda ancha fueron las antenas de hilo largo o antenas de onda
progresiva, ya que era la única manera de realizar antenas de tamaño eléctrico apreciable. En los

© Los autores, 2002; © Edicions UPC, 2002.

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π

ANTENAS

dipolos, según se vio en el modelo de línea de transmisión, la distribución de corriente es la que
corresponde a una líneaen circuito abierto, es decir, es una onda estacionaria que es el resultado de
combinar una onda de corriente progresiva y otra onda de corriente reflejada o regresiva. Por el
contrario, en las antenas de onda progresiva sólo existe la primera. Una forma de eliminar la onda de
corriente reflejada es mediante la correcta terminación del hilo con una carga adaptada.
En la figura 7.1 se muestrauna antena de
hilo largo o de Beverage. Esta antena está
I(z)
d
formada por un hilo de varias longitudes
l
de onda terminado con una carga. El hilo
Z h
y el plano de tierra forman una línea de
Z =138log(4h/d )
transmisión con una impedancia característica que es función del diámetro del
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
hiloy de la distancia al plano de tierra. Si
Fig. 7.1 Antena de hilo largo o de Beverage
el extremo del hilo se carga con la
impedancia característica de la línea de
transmisión no existirá onda reflejada y
sólo se excitará una onda de corriente progresiva. Si las pérdidas óhmicas y de radiación en la línea
son pequeñas, la onda de corriente progresiva puede considerarse de amplitud...
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