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Antenas by Mind Map: Antenas

1. Líneas de Transmisión

1.1. Es el enlace entre el transmisor que genera la energía de RF (radiofrecuencia) para entregar a la antena.

2. Cables

2.1. Para HF-Altas frecuencias los comúnmente utilizados son los coaxiales.

2.1.1. Tienen un conductor central recubierto por un material no conductor denominado dieléctrico (aislante). El dieléctrico se recubre con una pantalla conductora envolvente a menudo en forma de malla y el recubrimiento que 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 interferan con la que está siendo transmitida por el cable.

2.1.2. Los más usados son LMR-400 y LMR-600.

3. Guías de Ondas

3.1. Es un tubo conductor a través del cual se transmite la energía en la forma de ondas electromagnéticas.

3.2. Los campos electromagnéticos son propagados a través de la guía de onda por medio de refexiones en sus paredes internas.

3.3. Existen dos modos:

3.3.1. Transversal Magnético donde el campo magnético es siempre transversal a la dirección de propagación pero existe un componente del campo eléctrico en la dirección de propagación.

3.3.2. Transversal Eléctrico, en el que el campo eléctrico es siempre transversal pero existe un componente del campo magnético en la dirección de propagación.

4. Conectores y Adaptadores

4.1. Permite que el cable puede ser conectado a otro cable o a un componente de la cadena de RF.

4.2. El tipo BNC es un conector miniatura de conexión y desconexión rápida. Son ideales para la terminación de cables coaxiales miniatura o subminiatura RG-58 a RG-179, RG-316, etc

4.3. Los conectores TNC son una versión roscada de los BNC y funcionan bien hasta unos 12 GHz

4.4. Los conectores Tipo N se pueden utilizar hasta a 18 GHz y mas comúnmente en aplicaciones de microondas.

4.5. Los conectores SMA son unidades subminiatura de precisión que proveen excelentes prestaciones eléctricas hasta más de 18 GHz.

4.5.1. Los SMB cuyo nombre deriva de Sub Miniatura B, son el segundo diseño subminiatura. Son adecuados hasta 4 GHz con un diseño de conector de presión.

4.5.2. MCX tiene una capacidad de banda ancha de 6 GHz con un diseño de conector a presión.

5. Glosario

5.1. Impedancia de entrada

5.1.1. Para una transferencia de energía efciente, las antenas y sus líneas de transmisión generalmente están diseñadas para una impedancia de 50Ω.

5.2. Pérdida de retorno

5.2.1. La pérdida de retorno es otra forma de expresar la desadaptación. Es una medida logarítmica expresada en dB

5.3. Ancho de banda

5.3.1. El ancho de banda de una antena se refere al rango de frecuencias FH - FL en el cual puede operar de forma correcta. Donde FH es la frecuencia más alta en la banda, FL es la frecuencia más baja, y FC es la frecuencia central.

5.4. Directividad y Ganancia

5.4.1. Es la habilidad de una antena de transmitir enfocando la energía en una dirección particular, o de recibirla de una dirección particular.

5.5. Patrón de Radiación

5.5.1. Es la intensidad relativa del campo radiado en varias direcciones desde la antena a una distancia constante. El patrón de radiación es también de recepción, porque describe las propiedades de recepción de la antena.

5.6. Ancho del haz

5.6.1. Se encuentra el pico de intensidad de radiación, luego se localizan los puntos de ambos lados de pico que representan la mitad de la potencia de intensidad del pico. La distancia angular entre los puntos de mitad potencia se defne como el ancho del haz.

5.7. Lóbulos laterales (sidelobes)

5.7.1. Es la energía que se irá en otras direcciones en pequeños picos.

5.8. Polarización

5.8.1. Se defne como la orientación del campo eléctrico de una onda electromagnética.

5.9. Discordancia de polarización

5.9.1. Es cuando las antenas no están alineadas o no tienen la misma polarización, habrá una reducción en la transferencia de potencia entre ambas antenas.

5.9.1.1. pérdida por discordancia de polarización: Loss (dB) = 20 log10(cos θ), donde θ es la diferencia en el ángulo de alineación entre las dos antenas.

5.10. Relación de ganancia adelante/atrás

5.10.1. Es el cociente de la directividad máxima de una antena con relación a su directividad en la dirección opuesta.

5.11. Apertura de la antena

5.11.1. Se defne como la sección transversal de una antena parabólica que entregaría la misma potencia a una carga acoplada.

6. Tipos

6.1. Frecuencia y tamaño

6.2. Directividad

6.2.1. Las direccionales o directivas son antenas en las cuales el ancho del haz es mucho más angosto que las sectoriales. Tienen la ganancia más alta y por lo tanto se utilizan para enlaces a larga distancia

6.2.1.1. Antenas directivas son la Yagi, biquad, de bocina, helicoidal, antena patch, plato parabólico

6.2.2. Las antenas omnidireccionales irradian aproximadamente la misma seña alrededor de la antena en un patrón completo de 360.º

6.2.2.1. Las omnidireccionales son las dipolos, monopolo, colinear y las de plano de tierra.

7. Amplificadores

7.1. Un amplifcador de potencia se puede usar energía DC para aumentar su señal disponible. Un amplifcador se conecta entre el transmisor de radio y la antena, y tiene un cable adicional que se conecta a una fuente de energía.

7.2. Inconvenientes

7.2.1. - Son caros. - No proveen direccionalidad adicional. - Los amplifcadores generan ruido para otros usuarios de la banda. - Utilizar amplifcadores puede ser ilegal. Cada país impone límites de potencia para el espectro sin licenciamiento.