TEORIA DE ANTENAS

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TEORIA DE ANTENAS por Mind Map: TEORIA DE ANTENAS

1. ANTENAS LINEAS DE TRANSMICION

1.1. Considere la antena como una interfaz entre la onda guiada dentro de la línea de transmisión y la onda no guiada en el espacio.

1.2. Las antenas son dispositivos pasivos. No pueden añadirle potencia a la señal, sino sólo enfocarla en un área en particular.

1.3. No existe una “antena óptima” para cada aplicación, la escogencia es siempre un compromiso entre alcanzar grandes distancias o servir grandes áreas.

1.4. Una línea de transmisión es el dispositivo utilizado para guiar la energía de radiofrecuencia (RF) desde un punto a otro (ejemplo de línea de RF es el cable coaxial).

2. CABLES

2.1. En el caso de frecuencias mayores que HF (alta frecuencia, por su sigla en inglés High Frequency) los cables utilizados son casi exclusivamente los coaxiales (o para abreviar coax, derivado de las palabras del inglés “of common axis”: eje en común).

2.2. 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. .

2.3. El dieléctrico se recubre con una pantalla conductora envolvente a menudo en forma de malla. El dieléctrico evita una conexión eléctrica entre el conductor central y la pantalla. Finalmente, el coaxial está protegido por un recubrimiento generalmente de PVC.

2.4. Otro hecho interesante es que las señales eléctricas de alta frecuencia siempre viajan a lo largo de la capa exterior del conductor central: cuanto más grande el conductor central, mejor va a ser el fujo de la señal. Esto se denomina “efecto pelicular”

2.5. Los cables coaxiales tienen un conductor central recubierto por un material no conductor denominado dieléctrico, o simplemente aislante.

3. GUIAS DE ONDA

3.1. La intensidad de los campos es máxima en el centro a lo largo de la dimensión X, y debe disminuir a cero al llegar a las paredes, porque la existencia de cualquier campo paralelo a las mismas en su superfcie causaría una corriente infnita en un conductor perfecto.

3.2. Arriba de los 2 GHz, la longitud de onda es lo sufcientemente corta como para permitir una transferencia de energía práctica y efciente por diferentes medios. perfectamente conductoras.

3.3. Una guía de onda es un tubo conductor a través del cual se transmite la energía en la forma de ondas electromagnéticas.

3.4. Los campos electromagnéticos son propagados a través de la guía de onda por medio de reflexiones en sus paredes internas, que son consideradas

3.5. El tubo actúa como un contenedor que confna las ondas en un espacio cerrado. El efecto de Faraday atrapa cualquier campo electromagnético fuera de la guía.

4. CONECTORES Y ADAPTADORES

4.1. “Una cuestión de género.” Casi todos los conectores tienen un género bien defnido. Los conectores 'machos' tienen una carcasa externa o manga (frecuentemente con un hilo interno) que sirve para envolver el cuerpo del conector hembra.

4.2. Generalmente los cables tienen conectores macho en ambos extremos y los dispositivos de RF (por ej. transmisores y antenas) tienen conectores hembra.

4.3. Normalmente tienen una clavija que se inserta en el enchufe correspondiente del conector hembra que tiene una carcasa roscada sobre la superfcie o dos pines de bayoneta que sobresalen de un cilindro.

4.4. Los acopladores “¡Menos es mejor!” Intente minimizar el número de conectores y adaptadores en la cadena de RF. Cada conector introduce alguna pérdida adicional, (!hasta unos pocos dB por cada conexión, dependiendo del conector!).

4.5. Tenga cuidado con los conectores de polaridad inversa, en los cuales el macho tiene un enchufe interno y el conector hembra una clavija interna.

4.6. direccionales y dispositivos de medición de línea pueden tener tanto conectores macho como hembra. Los pararrayos, acopladores direccionales y dispositivos de medición line-through pueden tener tanto machos como hembras. Asegúrese de que cada conector macho en su sistema coincide con uno hembra.

5. GLOSARIO DE ANTENAS

5.1. Impedancia de entrada Para una transferencia de energía efciente, la impedancia del radio, la antena, y el cable de transmisión que las conecta debe ser la misma.

5.2. Pérdida de retorno La pérdida de retorno es otra forma de expresar la desadaptación. Es una medida logarítmica expresada en dB, que compara la potencia refejada por la antena con la

5.3. Ancho de banda El ancho de banda de una antena se refere al rango de frecuencias FH - FL en el cual puede operar de forma correcta. Este ancho de banda es el número de hercios (Hz) para los cuales la antena va a cumplir ciertos requisitos como presentar una ganancia dentro de los 3 dB de la ganancia máxima, o un VSWR menor que 1.5.

5.4. Directividad y Ganancia La directividad 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 El patrón de radiación o patrón de antena describe 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. Lóbulos laterales (sidelobes) Ninguna antena es capaz de irradiar toda la energía en una dirección preferida. Alguna energía se irá en otras direcciones. Estos pequeños picos se conocen como lóbulos laterales y se especifcan en dB por debajo del lóbulo principal.

5.7. Polarización La polarización se defne como la orientación del campo eléctrico de una onda electromagnética. La polarización inicial de una onda de radio es determinada por la antena. La mayor parte de las antenas está polarizada vertical u horizontalmente.

5.8. Discordancia de polarización Para transferir la máxima potencia entre una antena transmisora y una receptora, ambas antenas deben tener la misma orientación espacial y el mismo sentido de polarización.

5.9. Relación de ganancia adelante/atrás A menudo es útil comparar la Relación de ganancia adelante/atrás de las antenas direccionales. Este es el cociente de la directividad máxima de una antena con relación a su directividad en la dirección opuesta.

5.10. Apertura de la antena La “apertura” eléctrica de una antena receptora se defne como la sección transversal de una antena parabólica que entregaría la misma potencia a una carga acoplada. Es fácil observar que una rejilla parabólica tiene una apertura muy similar a un paraboloide sólido. La apertura de una antena es proporcional a la ganancia.

6. TIPOS DE ANTENAS

6.1. Frecuencia y tamaño Las antenas utilizadas para HF son diferentes de las antenas utilizadas para VHF, las cuales son diferentes de las antenas para microondas.

6.2. Directividad Las antenas pueden ser omnidireccionales, sectoriales o directivas. Las antenas omnidireccionales irradian aproximadamente la misma seña alrededor de la antena en un patrón completo de 360.º

6.3. Antena de 1/4 de longitud con plano de tierra Esta antena es muy simple en su construcción y es útil para las comunicaciones cuando el tamaño, el costo y la facilidad de construcción son importantes.

6.4. Antena Yagi-Uda La antena Yagi, o más apropiadamente Yagi-Uda básica consiste en un cierto número de elementos rectos que miden, cada uno, aproximadamente la mitad de la longitud de onda.

6.5. Antena bocina El nombre de la antena bocina deriva de su apariencia característica acampanada o de cuerno. La porción acampanada puede ser cuadrada, rectangular, cilíndrica o cónica. La dirección de máxima radiación se corresponde con el eje de la campana.

6.6. Plato parabólico Las antenas basadas en refectores parabólicos son el tipo más común de antenas directivas donde se requiere una gran ganancia.

6.7. BiQuad La antena BiQuad es fácil de armar y ofrece buena directividad y ganancia para las comunicaciones punto-a-punto.

7. AMPLIFICADORES

7.1. simplemente dirigen toda a potencia disponible en un patrón particular. Por medio de la utilización de un amplifcador de potencia, usted puede usar energía DC para aumentar su señal disponible. Existen amplifcadores para trabajar a 2.4 GHz, que agregan varios vatios de potencia a su transmisión. Estos dispositivos detectan cuando el radio está transmitiendo, y empiezan a amplifcan la señal.

7.2. 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.