Este documento describe diferentes tipos de antenas y sus características. Explica conceptos como ganancia, directividad, polarización, impedancia, adaptación, área y longitud efectiva, ancho de banda y relación pecho-espalda. Detalla antenas dipolo, dipolo multi-elemento, Yagi, panel plano, parabólicas y microstrip. También cubre temas como diagramas de radiación, eficiencia y densidad de potencia radiada. Finalmente, incluye disposiciones sobre instalación de antenas de estaciones fijas y coexistencia

1. UNIVERSIDAD YACAMBÚ
VICERRECTORADO DE INVESTIGACÍON Y POSTGRADO
INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO
ESPECIALIZACIÓN EN GERENCIA DE REDES Y TELECOMUNICACIONES
Autor: Ing. Attilio Barone C.
Profesora: Marialbert Medina
ENLACES DIGITALES DE MICROONDAS (WREE-413)
SECCION: ED17D0V 2015-2

2. Las Antenas son las partes de los sistemas de
telecomunicación específicamente diseñadas para
radiar o recibir ondas electromagnéticas. También se
pueden definir como los dispositivos que adaptan las
ondas guiadas, que se transmiten por conductores o
guías, a las ondas que se propagan en el espacio libre.
Los sistemas de Comunicaciones utilizan antenas para
realizar enlaces punto a punto, difundir señales de
televisión o radio, o bien transmitir o recibir señales en
equipos portátiles.

3. Hay varios tipos de antenas. Los más relevantes son:
• Antenas Dipolo
• Antenas Dipolo multi-elemento
• Antenas Yagi
• Antenas Panel Plano (Flat Panel)
• Antenas parabólicas (Plato Parabólico)
• Antenas Microstrip

4. 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. 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.

5. ANTENAS DIPOLO MULTI-ELEMENTOS:
Las antenas multi-elemento tipo dipolo cuentan
con algunas de las características generales del
dipolo simple. Cuentan con un patrón de
elevación y azimut 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, múltiples antenas
de dipolo son muy direccionales en el plano
vertical. Debido a que la antena de dipolo radia
igualmente bien en todas las direcciones del
plano horizontal, es capaz de operar igualmente
bien en configuración horizontal.

6. 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.

7. 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
y en el patrón de azimut 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.

8. ANTENAS PARABOLICAS:
Las antenas parabólicas usan características
físicas así como antenas de elementos múltiples
para alcanzar muy alta ganancia y
direccionalidad. Estas antenas usan un plato
reflector con la forma de una parábola para
enfocar las ondas de radio recibidas por la
antena a un punto focal. La parábola también
funciona para capturar la energía radiada por la
antena y enfocarla en un haz estrecho al
transmitir. La antena parabólica es muy
direccional. Al concentrar toda la potencia que
llega a la antena y enfocarla en una sola
dirección, este tipo de antena es capaz de
proveer muy alta ganancia.

9. ANTENAS MICROSTRIP:
Estas antenas pueden ser hechas para emular
cualquiera de los diferentes tipos de antenas antes
mencionados. Las antenas microstrip ofrecen varios
detalles que deben de ser considerados. Debido a que
son manufacturadas con pistas en circuito impreso,
pueden ser muy pequeñas y livianas. Esto tiene como
costo no poder manejar mucha potencia como es el
caso de otras antenas, además están hechas para
rangos de frecuencia muy específicos. En muchos
casos, esta limitación de frecuencia de operación
puede ser benéfica para el desempeño del radio.
Debido a sus características las antenas microstrip no
son muy adecuadas para equipos de comunicación de
banda amplia.

10. DENSIDAD DE POTENCIA RADIADA: se define como la potencia por unidad de superficie en una
determinada dirección. Las unidades son watios por metro cuadrado.
DIRECTIVIDAD: se define como la relación entre la densidad de potencia radiada en una dirección, a
una distancia, y la densidad de potencia que radiaría a la misma distancia una antena isotrópica,, a
igualdad de potencia total radiada.
GANANCIA: se define como la relación entre la densidad de potencia radiada en una dirección y la
densidad de potencia que radiaría una antena isotrópica, a igualdad de distancias y potencias
entregadas a la antena.
POLARIZACION: La polarización de una onda es la figura geométrica determinada por el extremo del
vector que representa al campo eléctrico en función del tiempo, en una posición dada. Para ondas con
variación sinusoidal dicha figura es en general una elipse.
INPEDANCIA: se define como la relación entre la tensión y la corriente en sus terminales de entrada.
Dicha impedancia es en general compleja. La parte real se denomina resistencia de antena y la parte
imaginaria, reactancia de antena.

11. ADAPTACION: Las antenas receptoras tienen un circuito equivalente de Thevenin, con una impedancia
de antena y un generador de tensión. La transferencia de potencia entre la antena y la carga es
máxima cuando ambas impedancias son complejas conjugadas.
AREA Y LONGITUD EFECTIVA: El área efectiva se define como la relación entre la potencia recibida y la
densidad de potencia incidente en una antena. La antena debe estar adaptada a la carga, de forma
que la potencia transferida sea la máxima. La onda recibida debe estar adaptada en polarización a la
antena. La longitud efectiva de una antena linealmente polarizada se define como la relación entre la
tensión inducida en una antena en circuito abierto y el campo incidente en la misma.
ANCHO DE BANDA DE LA ANTENA :Es la medida de su aptitud para funcionar en una gama
especificada de frecuencias en buenas condiciones de resonancia.
RELACION PECHO-ESPALDA (FRONT TO BACK): Es la relación de irradiación de la antena calculada
entre su lóbulo principal y el lóbulo opuesto ( y se relaciona para antenas direccionales o directivas).

12. Las ondas electromagnéticas se caracterizan por su frecuencia y longitud de
onda. El conjunto de todas las frecuencias se denomina espectro.
1 KHz 1 MHz 1 GHz 1 THz
1000 km 1 km 1 m 1 mm 1 öm
Radio
Microondas
ELF VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF IR IR
L S C X K

13. El diagrama de radiación de una antena se
define como la representación gráfica de las
características de radiación en función de la
dirección angular.
Se utilizará habitualmente un sistema de
coordenadas esférico. Las tres variables de un
sistema esférico son ( r, ,  ) En un sistema
coordenado esférico las superficies r=cte son
esferas, q=cte son conos, mientras que  =cte son
semiplanos. La intersección de las tres superficies
determina la orientación de los tres vectores
unitarios, que son perpendiculares a las superficies
respectivas.

14. Diagramas Tridimensionales: se puede representar el
campo eléctrico, magnético o la densidad de potencia
radiada. Dado que los campos son magnitudes se pueden
representar el módulo o la fase de sus componentes. Las
formas de representación pueden ser bidimensionales o
tridimensionales, en escalas lineal o logarítmica.
Diagramas Bidimensionales: un corte bidimensional en
coordenadas polares se representa como:

15. La eficiencia de una antena se refiere la potencia suministrada a la antena y la potencia
radiada o disipada dentro de la antena. Una antena de alta eficiencia posee la mayor
parte de la energía presente en la entrada de la antena irradiada. Una baja eficiencia
de antena tiene la mayoría de la potencia absorbida en pérdidas dentro de la antena.
Las pérdidas asociadas dentro de una antena son normalmente las pérdidas de
conducción (debido a la conductividad finita de la antena) y las pérdidas dieléctricas
(debido a la conducción dentro un dieléctrico que puede estar presente dentro de una
antena).
El término de ganancia se describe cuánta energía se transmite en la dirección de
radiación máxima de la de una fuente isotrópica. La ganancia es más comúnmente
citado en la hoja de especificaciones de una antena real de porque toma en cuenta las
pérdidas reales que se producen.
Una ganancia de 3 dB significa que la potencia recibida lejos de la antena será de 3 dB
(doble) más alta de lo que sería recibido de una antena isotrópica sin pérdidas con la
misma potencia.

16. PROVIDENCIA ADMINISTRATIVA SOBRE LAS CONDICIONES DE
SEGURIDAD ANTE LAS EMISIONES DE RADIOFRECUENCIA PRODUCIDAS
POR ESTACIONES RADIOELÉCTRICAS FIJAS EN
EL RANGO DE 3 KHZ A 300 GHZ
Publicada en la Gaceta Oficial de la República
Bolivariana de Venezuela Nº 38.201 de fecha viernes
03 de junio de 2005

17. CAPÍTULO I DISPOSICIONES
GENERALES
ARTICULO 1.- Objeto. La presente Providencia Administrativa tiene por objeto establecer las condiciones de seguridad ante las emisiones
de radiofrecuencia producidas por estaciones radioeléctricas fijas que operen en el rango de 3 kHz a 300 GHz, en lo relativo a los
requerimientos técnicos para la instalación de las antenas transmisoras, y a la metodología a seguir para determinar la conformidad con los
límites de exposición a dichas emisiones, establecidos en la normativa vigente.
ARTICULO 2.- Contenido. La presente Providencia Administrativa contiene un articulado sobre las condiciones de seguridad ante las
emisiones de radiofrecuencia producidas por estaciones radioeléctricas fijas que operan en el rango de 3 kHz a 300 GHz, así como tres (3)
anexos que complementan el articulado.
ARTICULO 3.- Ámbito de aplicación. La presente Providencia Administrativa aplica a todos los operadores de estaciones radioeléctricas
fijas transmisoras que funcionen en el rango de frecuencias desde 3 kHz hasta 300 GHz.
ARTICULO 4.- Acrónimos. CIPRNI / ICNIRP Comisión Internacional sobre la Protección contra Radiación No-Ionizantes (International
Comisión on Non-Ionizing Radiation Protection)
¾ GPS: Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System).
¾ PEP: Potencia Pico Envolvente (Peak-Envelope Power).
¾ PER: Potencia Efectiva Radiada.
¾ RMS: Valor cuadrático medio o valor eficaz (Root Mean Square).

18. CAPÍTULO III
ANTENAS Y ESTACIONES RADIOELÉCTRICAS FIJAS
SECCIÓN I
INSTALACIÓN DE ESTACIONES RADIOELÉCTRICAS FIJAS Y COEXISTENCIA DE ANTENAS TRANSMISORAS
ARTICULO 9.- Condición para la instalación de estaciones radioeléctricas fijas. La instalación y operación de estaciones
radioeléctricas fijas está condicionada a que el Nivel de Exposición Porcentual, en cada zona de acceso, sea menor o igual al cien por ciento
(100 %), de conformidad con lo establecido en el artículo 6 de la presente Providencia Administrativa. En consecuencia, cuando un
operador instale una nueva estación radioeléctrica deberá ajustar los niveles de potencia que ésta transmita, de manera que el Nivel de
Exposición Porcentual existente en cada zona de acceso no supere el cien por ciento (100%).
ARTICULO 10.- Coexistencia de las antenas transmisoras sobre una misma infraestructura. Cuando un operador de estaciones
radioeléctricas fijas requiera emplazar antenas transmisoras sobre una infraestructura de soporte, tales como: torres, mástiles,
edificaciones, entre otras, en la cual se encuentren instaladas antenas transmisoras pertenecientes a otros operadores, deberá realizar
el estudio y verificación del Nivel de Exposición Porcentual en cada zona de acceso, de conformidad con lo establecido en el artículo 6 de
la presente Providencia Administrativa. Los operadores que ya tengan infraestructura instalada, deben suministrar los datos técnicos
necesarios para que el operador que va a realizar la nueva instalación lleve a cabo los referidos estudios y verificaciones.
Las antenas transmisoras que sean instaladas en edificaciones destinadas a centros educativos, centros de salud, ancianatos, orfanatos y
parques infantiles, deberán cumplir con las normas que sobre la materia establezca el Ministerio de Salud y Desarrollo Social.

19. SECCIÓN II
ALTURAS Y DISTANCIAS MÍNIMAS DE INSTALACIÓN PARA LAS ANTENAS TRANSMISORAS
ARTICULO 11.- Alturas y distancias de seguridad para la instalación de antenas transmisoras. Los operadores de los servicios
telefonía móvil, telefonía fija inalámbrica, radiomensajes, radiocomunicación móvil terrestre, radiodifusión sonora en amplitud modulada,
radiodifusión sonora en frecuencia modulada, radiodifusión sonora comunitaria, televisión abierta VHF, televisión abierta UHF,
televisión abierta comunitaria y radioaficionados, que instalen estaciones radioeléctricas fijas deben considerar los valores establecidos en
las tablas desde la I.1 hasta la I.15 del Anexo I de la presente Providencia Administrativa, según corresponda, para la determinación de las
distancias y/o alturas necesarias para delimitar un área de seguridad alrededor de las antenas, que impida el acceso del público en general.
En las tablas I.1, I.2 e I.3, las distancias indicadas están referidas a puntos situados en el plano horizontal de la antena. Para valores de
potencia intermedios a los señalados en dichas tablas se podrá interpolar empleando una línea de tendencia polinomial de orden tres (3)
o superior.
En los casos en que la estación radioeléctrica del servicio de radiodifusión sonora en amplitud modulada (AM) citados en la tabla I.4,
maneje valores de potencias intermedios a los señalados en dicha tabla, puede utilizarse el método de interpolación polinomial, de orden
tres (3) o superior, para obtener las distancias correspondientes a los niveles de potencia manejados, o alternativamente, se permite
asumir el valor inmediatamente superior dentro del rango usado para la interpolación.
Para la instalación de antenas en la banda de frecuencia modulada (FM), que presenten combinaciones de potencia efectiva radiada (PER)
y elementos de antenas intermedios a los listados en la tabla I.5 puede usarse interpolación polinomial de orden tres (3) o superior,
para
obtener las correspondencias a dichos valores intermedios. Alternativamente, puede usarse el valor inmediatamente superior para la PER,
y el valor inmediatamente inferior para el número de elementos.

20. obtener las correspondencias a dichos valores intermedios. Alternativamente, puede usarse el valor inmediatamente superior para la PER,
y el valor inmediatamente inferior para el número de elementos.
Igualmente, para las tablas de la I.6 a la I.15 puede usarse interpolación polinomial para determinar las distancias y/o alturas
correspondientes a valores intermedios de potencia distintos a los señalados en dichas tablas.
Los radios mínimos de separación señalados en las tablas de la I.8 a la I.15 especifican la separación horizontal que debe existir entre cada
zona de acceso y la antena transmisora de la estación en estudio, en correspondencia con la potencia pico envolvente (PEP) y con la altura
que exista entre el centro de radiación de la antena y la zona de acceso en cuestión.
Aún cuando la instalación de una antena transmisora esté conforme con la altura y/o distancia de instalación especificada en las tablas que
se señalan en el presente artículo, debe verificarse que en cada zona de acceso con presencia de exposición simultánea, el Nivel de
Exposición Porcentual sea menor o igual al cien por ciento (100%), de conformidad con lo establecido en el artículo 6 y 7 de la presente
Providencia Administrativa.
Las estaciones radioeléctricas fijas utilizadas para prestar servicios de telecomunicaciones que no hayan sido señalados en este artículo,
igualmente deben cumplir con lo establecido en los artículos 6 y 7 de la presente Providencia Administrativa.

21. Potencia Efectiva Radiada [W]
por canal, basada en un máximo
total de 96 canales por antena
Potencia Isotrópica Radiada Efectiva
[W] por canal, basada en un máximo
total de 96 canales por antena
Distancia horizontal mínima
de seguridad [m], desde una
antena omnidireccional
0,5 0,8 1,0
1 1,6 1,5
5 8,2 3,3
10 16,4 4,6
25 41,0 7,4
50 82,0 10,4
100 164,0 14,7
Tabla I.1. Distancias mínimas para antenas omnidireccionales de estaciones base de telefonía, en la banda de
800-900MHz (servicios de telefonía móvil y telefonía fija inalámbrica).
Potencia Efectiva Radiada [W] por
canal, basada en un máximo total de
21 canales por sector
Potencia Isotrópica Radiada Efectiva
[W] por canal, basada en un máximo
total de 21 canales por sector
Distancia horizontal mínima
de seguridad [m], desde una
antena sectorizada
0,5 0,8 0,5
1 1,6 0,7
5 8,2 1,5
10 16,4 2,2
25 41,0 3,4
50 82,0 4,9
100 164,0 6,9
Tabla I.2. Antena sectorizada de estación base de telefonía, en la banda de 800-900 MHz
(servicios de telefonía móvil y telefonía fija inalámbrica).
Potencia Efectiva Radiada [W]
por canal, basada en un canal
por antena
Potencia Isotrópica Radiada
Efectiva [W], referido a un dipolo
de media onda
Distancia horizontal mínima de
seguridad [m], desde una
antena omnidireccional
50 82,0 1,0
100 164,0 1,5
250 410,0 2,3
500 820,0 3,2
1000 1.640,0 4,6
2000 3.280,0 6,5
3000 5.740,0 8,6
Tabla I.3. Antena omnidireccional para Buscapersonas (servicio de radiomensajes) y estación base de
sistemas troncalizados (servicio de radiocomunicación móvil terrestre).

22. Frecuencia
[kHz]
Potencia del transmisor [kW]
100 50 20 10 5 1
Distancia horizontal mínima de seguridad [m], desde la antena hasta la zona de acceso
535 – 740 41 29 18 13 10 4
750 – 940 41 29 18 13 10 4
950 - 1140 41 29 18 13 10 4
1150 - 1340 44 31 20 14 10 5
1350 - 1540 48 34 22 15 11 5
1550 - 1625 51 36 23 16 12 5
Tabla I.4. Antena de Radiodifusión en Amplitud Modulada (servicio de radiodifusión sonora en amplitud
modulada); longitud de antena = O/4, O/2, 5O/8.
Potencia Efectiva
Radiada Total H+V
[kW]
Número de elementos
2 4 6 8 10 12
Altura mínima en metros, medida desde el centro de radiación de la antena hasta la zona
de acceso
0,5 9,1 9,0 11,5 14,9 18,3 21,7
2,2 16,0 17,0 17,0 17,3 17,9 21.2
3 19,3 19,2 19,0 18,8 18,7 21,7
4,4 23,0 22,8 22,3 21,8 21,5 23,7
6,2 27,0 26,8 26,4 26,0 25,5 26,5
7,2 29,0 28,8 28,5 28,0 27,6 28,2
10 33,6 33,3 33,1 32,7 32,4 32,1
11 35,0 34,8 34,5 34,2 33,7 33,4
12 36,5 36,2 35,9 35,5 35,2 34,7
13 37,9 37,6 37,3 36,9 36,5 36,0
14 39,3 39,0 38,6 38,2 37,8 37,3
15 40,5 40.3 39,9 39,5 39,1 38,5
17 43,1 42,7 42,5 42,0 41,5 41,0
19 45,5 45,2 44,8 44,3 43,8 43,4
21 47,8 47,4 47,0 46,5 46,0 45,6
23 50,0 49,5 49,1 48,6 48,0 47,7
25 51,9 51,5 51,1 50,6 50,0 49,6
28 54,6 54,3 53,8 53,3 52,7 52,3
35 60,8 60,3 59,8 59,2 58,5 58,0
38 63,3 62,7 62,3 61,7 60,9 60,4
40 64,9 64,3 63,8 63,3 62,5 62,0
43 67,3 66,6 66,2 65,5 64,8 64,2
45 68,9 68,2 67,7 67,1 66,3 65,7
48 71,1 70,4 69,9 69,2 68,4 67,8
50 72,6 71,9 71,4 70,7 69,9 69,3
55 76,1 75,4 74,8 74,1 73,2 72,6
60 79,4 78,6 78,0 77,3 76,4 75,7
65 82,5 81,8 81,2 80,4 79,4 78,8
75 88,4 87,7 87,0 86,1 85,1 84,4
Tabla I.5. Antena de Radiodifusión en Frecuencia Modulada (servicio de radiodifusión sonora en frecuencia
modulada y radiodifusión sonora comunitaria).

23. https://es.wikipedia.org/wiki/Antena
http://www.taringa.net/post/info/10651718/Lo-que-debes-saber-sobre-antenas.html
http://platea.pntic.mec.es/~lmarti2/ant.htm
http://www.analfatecnicos.net/pregunta.php?id=20
http://www.upv.es/antenas/
http://www.upv.es/antenas/Documentos_PDF/Notas_clase/Tema_1.PDF
http://antenasypropagacionunach.blogspot.com/2012/06/antena-helicoidal.html
http://www.wni.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=62:antenassoporte
&catid=31:general&Itemid=79
http://www.antenna-theory.com/spanish/basics/gain.php
http://www.conatel.gob.ve/wp-content/uploads/2014/10/Providencia-Administrativa-
sobre-las-condiciones-de-seguridad-ante-las-emisiones-de-radiofrecuencia-producidas-
por-estaciones-radioel%C3%A9ctricas-fijas-en-el-rango-de-3-kHz-a-300-GHz.pdf