Todo sobre Antenas

1. ANTENAS

2. ANTENAS:
La Antena es el elemento
mas importante de una
instalación de radio.
Físicamente una antena
consiste en uno o varios
conductores dispuestos
apropiadamente, que
transmiten o captan
energía electromagnética.

3. ANTENAS:
En el diseño de una
antena se busca siempre
la mayor eficiencia.
Debemos considerar
dimensiones adecuadas,
impedancia, altura,
materiales, etc.
Toda antena que es buena para transmitir (TX),
es buena en recepción (RX). Pero una antena
diseñada para recepción no es necesariamente
buena para transmisión.

4. CARACTERISTICAS DE LAS
ANTENAS:
DIRECTIVIDAD:
Las antenas generan un patrón
de emisión de la energía
electromagnética (RF). Estas
formas reciben el nombre de
“Lóbulos de Radiación”
Los “Lóbulos” indican la
dirección hacia donde la antena
emite con mayor energía,
señalando la DIRECTIVIDAD de
la antena.

5. CARACTERISTICAS DE LAS
ANTENAS:
DIRECTIVIDAD:
Por la Directividad las antenas pueden ser
OMNIDIRECCIONALES (verticales), BIDIRECCIONALES
(dipolos) y DIRECCIONALES (yaguis, cubicas, etc).

6. CARACTERISTICAS DE LAS
ANTENAS:
DIRECTIVIDAD:
OMNIDIRECCIONALES
VERTICALES
BIDIRECCIONALES
DIPOLOS
DIRECCIONALES
YAGI

7. CARACTERISTICAS DE LAS
ANTENAS:
DIRECTIVIDAD:
Una de las antenas más sencillas es la ANTENA DIPOLO
de 1/2 onda, veamos su elementos.
L = 1/2 ONDA
Conductor central
DIPOLO DE 1/2 ONDA
AISLADOR
CABLE COAXIAL
Malla

8. CARACTERISTICAS DE LAS
ANTENAS:
DIRECTIVIDAD:
Revisemos el patrón de radiación de la ANTENA
VERTICAL

9. CARACTERISTICAS DE LAS
ANTENAS:
POLARIDAD:
La Polaridad esta estrechamente ligada al Patrón de
irradiación. La posición del elemento conductor de la
antena crea un campo eléctrico cuyo eje será vertical,
horizontal o mixto (circular).

10. CARACTERISTICAS DE LAS
ANTENAS:
POLARIDAD:
Por ejemplo los autos utilizan principalmente antenas
omnidireccionales y con polarización vertical.

11. CARACTERISTICAS DE LAS
ANTENAS:
GANANCIA:
Es el incremento de intensidad de la potencia irradiada en
una determinada dirección, variando el diseño, disposición
o asociando antenas, etc.
Es una medida relativa a una antena patrón, este patrón
puede ser una antena isotrópica (ideal) o bien una antena
dipolo.
Si el patrón es un dipolo se llama GANANCIA RELATIVA y
su unidad de medida es el DECIBEL (dB).

12. CARACTERISTICAS DE LAS
ANTENAS:
Tenemos que:
Ganancia Relativa (dB)= B =10 log (Im/Id)
B=Ganancia relativa en dB
Im=Intensidad medida de la antena
Id=Intensidad del dipolo (patrón)

13. CARACTERISTICAS DE LAS
ANTENAS:
Por ejemplo con 3 dB de Ganancia, estaríamos duplicando
la potencia emitida por nuestra antena comparada con un
dipolo.
B= 10 log (8/4) = 10 x 0.30 = 3 dB
Podemos tener como factores de referencia lo siguientes:
1 dB = 1.25
2 dB = 1.60
3 dB = 2.00 se dobla la potencia.
6 dB = 4.00
9 dB = 8.00

14. CARACTERISTICAS DE LAS
ANTENAS:
IMPEDANCIA DE UN SISTEMA DE ANTENA:
Impedancia de una antena esta determinada por
la frecuencia de resonancia.
Toda antena se comporta como un circuito,
donde hay presente Inducción, Capacidad y
Resistencia.
Cuando a una determinada frecuencia la
Reactancia Capacitiva e Inductiva se cancelan
entre si, decimos que la ANTENA es RESONANTE.

15. CARACTERISTICAS DE LAS
ANTENAS:
IMPEDANCIA DE UN SISTEMA DE
ANTENA:
La Impedancia obtenida en el diseño de
antenas muchas veces no es de 50
Ohms, impedancia de uso de la
mayoría de equipos.
Por los tanto las antenas necesitan un
sistema de adaptación, por ejemplo un
transformador de impedancia (BALUN) o
agregar Condensadores y/o Bobinas en
el punto de alimentación u otros.

16. CONSIDERACIONES DE
DISEÑO DE UN ANTENA
ADAPTACIONES DE IMPEDANCIA.
BALUNES:
El termino BALUN se a generalizado
para los transformadores de
Impedancia,
BALUN es un transformador especial
para adaptar un circuito BALANCEADO
(antena) a uno DESBALANCEADO (cable
coaxial)
Tenemos del ingles:
BALANCED --- UNBALANCED
BALUN

17. CONSIDERACIONES DE
DISEÑO DE UN ANTENA
BALUN:
El BALUN sirve también para “aislar” o evitar que la línea de
alimentación emita RF.
PARALELAS COAXIALES

18. CONSIDERACIONES DE
DISEÑO DE UN ANTENA
RESONANCIA DE UNA ANTENA:
Buscando el rendimiento maximo de una antena,
debemos calcular la longitud de una antena en
función de multiplos o submultiplos de
LONGITUD DE ONDA.
La LONGITUD DE ONDA está relacionada con la
Velocidad de las ondas en el espacio y la
Frecuencia.
Las Ondas de radio se propagan a la
velocidad de la luz.

19. CONSIDERACIONES DE
DISEÑO DE UN ANTENA
CALCULO DE LONGITUD DE ONDA:
Tomamos por ejemplo que la longitud de onda
correspondiente a una señal de radio de 30 MHz
es de:
veloc.luz(m/s)
Longitud de onda: λ = ----------------------
Frecuencia(Hz)
del ejemplo: f= 30 MHz = 30´000,000 Hz
y velocidad de la luz = 300´0000,000 m/s
300´000,000
λ = --------------------- = 10 m
30´000,000

20. CONSIDERACIONES DE
DISEÑO DE UN ANTENA
simplificando tenemos:
λ = 300 / 30 = 10 m
Podemos tener una formula simplificada para
calcular la longitud de onda de cualquier
frecuencia:
300
λ= ---------------
f (MHz)

21. ANTENA DIPOLO
ANTENA DIPOLO:
Es el tipo de antena mas sencillo, consiste en un conductor
de suficiente longitud para permitir que la carga eléctrica se
desplace de un extremo a otro y viceversa con máxima
intensidad durante cada ciclo de las señal de RF. Este
conductor por lo tanto debe tener una 1/2 longitud de onda.
Un hilo conductor de 1/2 λ colocado horizontalmente en el
espacio, es una antena conocida como antena DIPOLO.

22. ANTENA DIPOLO
ELEMENTOS Y CALCULO DE UN DIPOLO:
AN TEN A DIPO LO
1/2 λ
1/2 λ (m) =
142
f(MHz)

23. ANTENA DIPOLO
MONTAJE DEL DIPOLO:
M ONTAJE DEL DIPO LO

24. ANTENA “V” INVERTIDA
ANTENA “V” INVERTIDA: Es una variación del Dipolo de
1/2 Onda.
AN TEN A "V " IN V E R TID A

25. RELACION DE ONDAS
ESTACIONARIAS (ROE)
RELACION DE ONDAS ESTACIONARIAS:
Conocida por su abreviaciones ROE ó SWR
Cuando tenemos la misma impedancia entre el
transmisor, la línea de alimentación y la antena, la
energía se transfiere en forma eficiente.
Si la impedancia de uno de los elementos del
sistema de TX-Línea-Antena no es el adecuado,
la energía que alcanza la antena es parcialmente
reflejada hacia la línea.
Traduciendose en perdida de eficiencia,
irradiando menos energía potencia.

26. RELACION DE ONDAS
ESTACIONARIAS (ROE)
MEDICION DE LA ROE:
DIRECTA O INDIRECTAMENTE
ANTENA
VATIMETRO
RADIO
TRANSCEPTOR
MEDIDOR DE ROE
ROE =
1 + Pr/Pd
1 - Pr/Pd

27. RELACION DE ONDAS
ESTACIONARIAS (ROE)
MEDICION DE LA ROE: La medición directa o indirecta
representa una relación donde el valor mínimo y optimo es
1:1, los valores por encima de 1:2 son perjudiciales para
los equipos y ocasionan interferencias.
Por ejemplo por cada 100 W
ROE Pr
1:1.05 0.05 W
1:1.15 0.5 W
1:1.30 2 W
1:2 10 W
1:2.5 20 W
1:5 45 W

28. OTROS DISEÑOS DE
ANTENAS
Existen innumerables diseños de antenas, este campo es
donde los radioaficionados fácilmente pueden
experimentar.
Podemos definir dos grupos de antenas para HF, las
MONOBANDAS y las MULTIBANDAS.

29. OTROS DISEÑOS DE
ANTENAS
Las MONOBANDAS tienen mejor desempeño y son mas
faciles de construir.
En este grupo podemos encontrar desde simples dipolos
hasta antenas YAGI o CUBICAS de 3, 4 o mas elementos

30. OTROS DISEÑOS DE
ANTENAS
Los diseños YAGI o CUBICAS también son utilizados en
VHF y UHF

31. OTROS DISEÑOS DE
ANTENAS
Las ANTENAS
VERTICALES
monobandas son
muy sencillas de
fabricar, se utilizan en
HF, VHF y UHF. Es el
tipo mas utilizado
como antena de
móviles. También
existen diseños
multibandas.

32. OTROS DISEÑOS DE
ANTENAS
Existen una variedad de diseños de antenas, cada uno
para un uso especifico, desde LHF, HF y llegando a las
microondas.