Antenas y Sociedad

ANTENAS Y SOCIEDAD
Características de las antenas:

Una antena es un dispositivo hecho para transmitir (radiar) y recibir ondas de radio (electromagnéticas).
Existen varias características importantes de una antena que deben de ser consideradas al momento de
elegir una específica para su aplicación:
 Patrón de radiación
 Ganancia
 Directividad
 Polarización
Patrones de Radiación:
El patrón de radiación de una antena se puede representar como una grafica tridimensional de la energía
radiada vista desde fuera de esta. Los patrones de radiación usualmente se representan de dos formas, el
patrón de elevación y el patrón de azimuth. El patrón de elevación es una gráfica de la energía radiada
por la antena vista de perfil. El patrón de azimuth es una gráfica de la energía radiada vista directamente
desde arriba. Al combinar ambas gráficas se tiene una representación tridimensional de como es
realmente radiada la energía desde la antena.
Patrones de radiación
Figura 1. a) Patrón de elevación de un dipolo genérico b) Patrón de azimuth de un dipolo genérico c)
Patrón de radiación 3D
Ganancia:
La ganancia de una antena es la relación entre la potencia que entra en una antena y la potencia que sale
de esta. Esta ganancia es comúnmente referida en dBi's, y se refiere a la comparación de cuanta energía
sale de la antena en cuestión, comparada con la que saldría de una antena isotrópica. Una antena
isotrópica es aquella que cuenta con un patrón de radiación esférico perfecto y una ganancia lineal
unitaria.
Directividad:
La directividad de la antena es una medida de la concentración de la potencia radiada en una dirección
particular. Se puede entender también como la habilidad de la antena para direccionar la energía radiada
en una dirección especifica. Es usualmente una relación de intensidad de radiación en una dirección
particular en comparación a la intensidad promedio isotrópica.
Polarización:
Es la orientación de las ondas electromagnéticas al salir de la antena. Hay dos tipos básicos de
polarización que aplican a las antenas, como son: Lineal (incluye vertical, horizontal y oblicua) y circular
(que incluye circular derecha, circular izquierda, elíptica derecha, y elíptica izquierda). No olvide que tomar
en cuenta la polaridad de la antena es muy importante si se quiere obtener el máximo rendimiento de
esta. La antena transmisora debe de tener la misma polaridad de la antena receptora para máximo
rendimiento.
Tipos de antenas
Hay varios tipos de antenas. Los más relevantes para aplicaciones en bandas libres son:
 Antenas Dipolo
 Antenas Dipolo multi-elemento
 Antenas Yagi
 Antenas Panel Plano (Flat Panel)
 Antenas parabólicas (plato parabólico)
Antenas Dipolo:
Todas las antenas de dipolo tienen un patrón de radiación generalizado. Primero el patrón de elevación
muestra que una antena de dipolo es mejor utilizada para transmitir y recibir desde el lado amplio de la
antena. Es sensible a cualquier movimiento fuera de la posición perfectamente vertical. Se puede mover
alrededor de 45 grados de la verticalidad antes que el desempeño de la antena se degrade más de la
mitad. Otras antenas de dipolo pueden tener diferentes cantidades de variación vertical antes que sea
notable la degradación.
Un ejemplo de patrón de elevación puede verse en la figura 1a. A partir del patrón de azimuth se ve que
las antenas operan igualmente bien en 360 grados alrededor de la antena. Físicamente las antenas dipolo
son cilíndricas por naturaleza, y pueden ser ahusadas o con formas especificas en el exterior para cumplir
con especificaciones de medidas. Estas antenas son usualmente alimentadas a través de una entrada en
la parte inferior, pero también pueden tener el conector en el centro de la misma.
Antenas Dipolo Multi-Elemento:

Las antenas multi-elemento tipo dipolo cuentan con algunas de las características generales del dipolo
simple. Cuentan con un patrón de elevación y azimuth similar al de la antena dipolo simple. La diferencia
más clara entre ambas es la direccionalidad de la antena en el plano de elevación, y el incremento en
ganancia debido a la utilización de múltiples elementos. Con el uso de múltiples elementos en la
construcción de la antena, esta puede ser configurada para diferentes ganancias, lo cual permite diseños
con características físicas similares. Tal como se puede ver en el patrón de elevación de la fig. 2,
múltiples antenas de dipolo son muy direccionales en el plano vertical. Debido a que la antena de dipolo
radía igualmente bien en todas las direcciones del plano horizontal, es capaz de operar igualmente bien
en configuración horizontal.
Patrón de Elevación multi-dipolo
Figura 2. Patrón de Elevación de una antena multi-dipolo
Antenas Yagi:
Estas se componen de un arreglo de elementos independientes de antena, donde solo uno de ellos
transmite las ondas de radio. El número de elementos (específicamente, el número de elementos
directores) determina la ganancia y directividad. Las antenas Yagi no son tan direccionales como las
antenas parabólicas, pero son más directivas que las antenas panel.
Antena Yagi
Figura 3. Construcción de una antena Yagi

Patrón de Elevación Yagi
Figura 4. Patrón de Radiación en Elevación Yagi
Antenas Panel Plano (Flat Panel):

Las antenas de panel plano como su nombre lo dice son un panel con forma cuadrada o rectangular. y
están configuradas en un formato tipo patch. Las antenas tipo Flat Panel son muy direccionales ya que la
mayoría de su potencia radiada es una sola dirección ya sea en el plano horizontal o vertical. En el patrón
de elevación (Fig. 4) y en el patrón de azimuth (Fig. 5) se puede ver la directividad de la antena Flat
Panel. Las antenas Flat Panel pueden ser fabricadas en diferentes valores de ganancia de acuerdo a su
construcción. Esto puede proveer excelente directividad y considerable ganancia.

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