El Ensayo

Antenas

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Conocimientos previos
1.1 Introducción
Hace años, lo normal era que en un edificio sólo un inquilino dispusiera de televisor. Ahora todos los vecinos poseen uno o más receptores de televisión, además de equipos receptores de radio en onda media (AM) y frecuencia modulada (FM). Por este motivo surgió la necesidad de realizar instalaciones colectivas, para poder ofrecer con unasola antena una buena calidad de imagen y sonido en todos los receptores del edificio. Un nuevo paso se ha dado con la transmisión, distribución y recepción sin interferencias de cientos de programas gracias a la incorporación de la tecnología digital. Ésta ha dado lugar a un nuevo concepto de televisión: la alta definición (HDTV) y la televisión interactiva.

1.3 Objetivos
Al final de estapráctica habrás logrado alcanzar los siguientes objetivos: • Distinguir las partes que componen una antena. • Conocer los distintos elementos que forman una instalación de antena colectiva. • Realizar los cálculos necesarios para la instalar una antena colectiva.

1.3 Conceptos básicos
Llamamos campo electromagnético a la región del espacio por donde se propagan las ondas electromagnéticas, esdecir, al conjunto de los campos eléctrico y electromagnético. Este tipo de campo tiene, por lo tanto, propiedades eléctricas y magnéticas. El origen de las ondas electromagnéticas es el movimiento de electrones a través de un metal conductor. Dichas ondas se propagan a través del espacio a la velocidad de la luz (300 000 km/s). Este es el principio de funcionamiento de una antena. Una antena es unconductor metálico capaz de emitir o captar ondas electromagnéticas.

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1. Antenas
Conocimientos previos

Existen, pues, dos tipos de antenas: las que emiten y las que captan la señal. La función de una antena emisora consiste en convertir señales eléctricas variables en ondas electromagnéticas y emitirlas, es decir, radiarlas. La antena receptora hace lo contrario: convierte las ondaselectromagnéticas que recibe en señales eléctricas variables. Cuando hablamos de señales electromagnéticas nos referimos a las ondas de radio y televisión. Las señales de radio y televisión son ondas electromagnéticas. Por lo tanto, se propagan a la velocidad de la luz. La transmisión de estas ondas desde la antena emisora hasta la antena receptora se puede hacer por dos caminos: a) Directamente desdela antena emisora hasta la antena receptora. b) De la antena emisora hacia la ionosfera, que refleja esas ondas a la Tierra donde las recibe la antena receptora. La Figura 1.1 muestra estas dos formas de transmisión.

Ionosfera

Estratosfera Troposfera

E

R

Fig. 1.1. Camino seguido por las ondas.

Las ondas en su camino sufren una serie de refracciones y cambios de dirección quehacen que incidan de nuevo sobre la superficie de la Tierra a mucha distancia del punto de emisión. Las ondas que se desplazan sobre la superficie de la Tierra tienen un alcance menor debido a la curvatura de la misma. Por tanto, el alcance de una antena emisora es un alcance óptico: hasta donde alcanza la vista, y de ahí que sea importante colocar las antenas, tanto emisoras como receptoras, en loslugares más altos.

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Conocimientos previos

La siguiente fórmula nos permite calcular el alcance de una antena a otra en función de sus alturas:

D = distancia máxima de emisión en kilómetros. a1 = altura de la antena emisora en metros. a2 = altura de la antena receptora en metros.

A

Magnitudes empleadas

Las magnitudes que vamos a emplear para realizar los cálculosnecesarios para instalar una antena son: impedancia, intensidad, potencia, tensión y ganancia. De todas ellas, la ganancia en decibelios (dB) es la que merece más atención. Llamamos ganancia de una antena a la relación entre la señal entregada por dicha antena y la señal que entrega una antena elemental (dipolo simple). Cuando este valor es negativo se denomina atenuación.

El decibelio...