Antenas

Antenas y Líneas de Transmisión
El transmisor que genera la energía de RF1 para entregar a la antena generalmente está ubicado a cierta distancia de la misma. El enlace entre ambos es la línea de transmisión de RF. Su propósito es transportar la energía de RF desde un lugar hacia el otro de la forma más eficiente posible. Del lado del receptor, la antena es responsable de captar las señales deradio desde el aire y pasarlas al receptor con la mínima cantidad de distorsión, para que el radio pueda decodificar la señal. Por estas razones el cable de RF tiene un rol muy importante en los sistemas de radio: debe mantener la integridad de las señales en ambas direcciones. Existen dos categorías principales de líneas de transmisión: los cables y las guías de ondas. Ambos son muy buenos paratransportar de forma eficiente la energía de RF a 2,4GHz.

4

Cables
En el caso de frecuencias mayores que HF (alta frecuencia, por su sigla en inglés) los cables utilizados son casi exclusivamente los coaxiales (o para abreviar coax, derivado de las palabras del inglés “of common axis” eje en común). Los cables coaxiales tienen un conductor central recubierto por un material no conductordenominado dieléctrico, o simplemente aislante. El dieléctrico se recubre con una pantalla conductora envolvente a menudo en forma de malla. El material dieléctrico evita una conexión eléctrica entre el conductor central y la pantalla. Finalmente, el coaxial está protegido por un

1. Radio Frecuencia. Vea el capítulo dos para una discusión sobre las ondas electromagnéticas.

87

88

Capítulo4: Antenas y Líneas de Transmisión

recubrimiento generalmente de PVC. El conductor interior transporta la señal de RF, y la pantalla evita que la señal de RF sea radiada a la atmósfera, así como impide que posibles señales externas interfieran con la que está siendo transmitida por el cable. Otro hecho interesante es que las señales eléctricas de alta frecuencia siempre viajan a lo largo de lacapa exterior del conductor central: cuanto más grande el conductor central, mejor va a ser el flujo de la señal. Esto se denomina “efecto pelicular”.

Outer Jacket Recubrimiento

Pantalla Shield Dieléctrico Dielectric
Conductor Conductor central
Figura 4.1: Cable coaxial con recubrimiento, pantalla, dieléctrico, y conductor central.

A pesar de que la construcción del cable coaxial es muybuena para contener la señal en el cable, presenta algo de resistencia al flujo eléctrico: a medida que la señal viaja a través del cable disminuye su intensidad. Este debilitamiento es conocido como atenuación, y para las líneas de transmisión se mide en decibeles por metro (dB/m). El coeficiente de atenuación es una función de la frecuencia de la señal y la construcción física del cable. Si seincrementa la frecuencia de la señal, también lo hace su atenuación. Obviamente se necesita minimizar la atenuación del cable cuanto más nos sea posible, lo que puede hacerse mediante la utilización de cables muy cortos y/o de buena calidad. Aquí les brindamos algunos puntos a considerar cuando elegimos un cable para utilizarlo con dispositivos de microondas: 1. “¡Cuanto más corto mejor!” La primerregla cuando instalamos un cable es la de hacerlo lo más corto posible. La pérdida de energía no es lineal, por lo tanto duplicar el largo del cable implica perder mucho más que el doble de energía. En el mismo sentido, si reducimos el largo del cable a la mitad vamos a tener mucho más que el doble de potencia en la antena. La mejor solución es poner el transmisor lo más cerca que podamos de laantena, incluso si esto implica colocarlo en una torre. 2. “¡Cuanto más barato peor!” La segunda regla de oro es que todo el dinero que se invierta en comprar un cable de buena calidad es un buen

Capítulo 4: Antenas y Líneas de Transmisión

89

negocio. Los cables baratos están pensados para ser utilizados con bajas frecuencias como VHF. Las microondas requieren de los cables de mejor...