Tipos de antenas y funcionamiento
20 Jun

Tipos de antenas y funcionamiento

La antena es una parte esencial de un sistema de radiocomunicaciones, acoplando la energía de la salida de un transmisor hacia el espacio libre o del espacio libre hacia un receptor, razón por la cual se conoce como dispositivo recíproco, puesto que mantiene sus características tanto en transmisión como en recepción. Puede entenderse, como un dispositivo que transforma las señales eléctricas (voltaje y corriente de una línea de transmisión) en ondas electromagnéticas (campos eléctricos y magnéticos), o viceversa

La antena monopolo (un solo polo)

Conocida también como antena de Marconi, es la más sencilla que se puede encontrar y utilizar en prácticamente todos los servicios de radio y telecomunicaciones especialmente a bajas frecuencias, se monta en dirección vertical parecida a una varilla, aterrizada a través de la red de acoplamiento de la antena.

Antena-monopolo

Su operación se basa en el reflejo virtual que genera el suelo en sentido contrario hacia la dirección de la antena, empleando la teoría conocida como “método de las imágenes”, esa energía es reflejada en mayor o menor grado dependiendo de las características físicas de la tierra, especialmente de la conductividad, por esta razón se utilizan suelos ricos en arcilla que son buenos conductores para así reducir las pérdidas. Si el suelo es mal conductor (arenoso o rocoso), es necesario mejorar sus características de conductividad para lo cual se puede utilizar un sistema de plano de tierra, hecho con alambres de cobre ubicados radialmente debajo de la antena y en los casos en los cuales se necesita instalar monopolos sobre vehículos se utiliza una malla de hilos metálicos.

La antena monopolo presenta un diagrama de patrón de radiación omnidireccional (en todas las direcciones} en el plano perpendicular a la antena, que generalmente es el horizontal. En sentido vertical, la ganancia y directividad dependen de la longitud de la antena, ella siempre debe estar perpendicular al suelo, pues el ángulo de inclinación hace que se reduzca la longitud efectiva y por tanto la ganancia de la antena, al decrecer el reflejo de la misma.
Aunque el monopolo se puede utilizar prácticamente en todas las tecnologías o en todos los servicios de radio, son las únicas que en la práctica se utilizan exclusivamente en transmisores de AM, debido a su tamaño. Si se observa, los transmisores de AM generalmente son torres de gran longitud, de varios cientos de metros en algunos casos, llegando en algunos momentos a instalarse como una torre. También se pueden utilizar en otros tipos de servicios como sistemas de radio FM de baja potencia, sistemas de radio móvil, sistemas de televisión de baja cobertura, telefonía celular en zonas rurales y sistemas wifi.

Antena Dipolo

El dipolo se suele encontrar en prácticamente todos los servicios que existen actualmente, principalmente en arreglos de antenas para transmisores de radio FM y también en transmisores de TV y servicios de radio móvil para servicios de despacho, seguridad como la policía y emergencias, bomberos y ambulancias.

Antena Dipolo

Es una antena con dos polos mirando hacia sentidos contrarios, debido a que cada polo se comporta como si fuera un tramo de línea de transmisión de ¼ de onda, por lo que la longitud más común es de ½ onda, como su nombre lo indica, este tipo de antena se construye y utiliza para una sola frecuencia presentando un buen compromiso entre directividad y tamaño.  Esta antena puede situarse de manera horizontal o vertical con respecto a la superficie terrestre dependiendo de los requerimientos de los servicios, su patrón de radiación es omnidireccional en el plano H, utilizado para aplicaciones como comunicaciones móviles.

Antena Yagi – Uda

Es una antena direccional compuesta por elementos parásitos y un elemento activo Paubicados entre ellos de forma paralela soportados por un boom o eje.

Los elementos parásitos pueden ser reflectores o directores que definen la dirección de la máxima radiación, mientras que el elemento activo es un dipolo de ½ onda, la Yagi más sencilla está compuesta por 3 elementos y para bandas VHF y UHF este tipo de antenas emplean 30 o más elementos en el cual hay un reflector y varios directores.

Antena-Yagi-Uda

Debido a su simplicidad y su ancho de banda relativamente grande la antena Yagi-Uda es muy utilizada, para aplicaciones de radiodifusión de televisión, estaciones de radioaficionados y en los últimos años se ha utilizado para otro tipo de servicios como es el caso de radioenlaces punto a punto, para sistemas de wifi, tanto en la banda de 2.4 GHz como en la banda de 5.7GHz y en otros sistemas donde sus características de direccionalidad le dan un muy buen comportamiento.

Antena Panel

Consisten en un arreglo de dipolos en fase para obtener un patrón de radiación determinado por un cubrimiento omnidireccional, conectados horizontal o verticalmente a una estructura aplanada rectangular, situados a 1’¼ de la superficie que sirve como reflector y dentro de un panel de fibra de vidrio o de algún material transparente a las ondas electromagnéticas.

Antena tipo Panel

Se empezaron a utilizar en los sistemas móviles celulares, en la banda de 800 MHz inicialmente y en los últimos años debido a la gran expansión de la telefonía celular se utilizan en todas las bandas y en diferentes aplicaciones, puesto que permiten disimular bastante bien la antena con respecto a su entorno.

Recientemente se están utilizando en bandas de frecuencia más bajas, como la banda de VHF y en algunas de las partes bajas de UHF, para servicios de radio móvil convencional y en sistemas radiantes de TV digital.

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