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Tipos de Antena

La definición formal de una antena es un dispositivo que sirve para transmitir y recibir ondas de radio. Convierte la onda guiada por la línea de transmisión (el cable o guía de onda) en ondas electromagnéticas que se pueden transmitir por el espacio libre.

Asimismo, dependiendo de su forma y orientación, pueden captar diferentes frecuencias, así como niveles de intensidad.

Generalidadeso Convierte los datos en ondas EM (Electro Magneticas)o Posiblemente: El dispositivo mas importante en la redo Tipos: Omnidireccionales y Direccionales

 

Ganancias y perdidaso Se utiliza la unidad dB, definida como 10log(G)o 0dB = No ganancia ni perdidao +3dB Doble de gananciao +10dB = Diez veces mas ganancia

Ancho de Banda de la Antena

El ancho de banda de la antena se define como el rango de frecuencias sobre las cuales la operación de la antena es "satisfactoria". Esto, por lo general se toma entre los puntos de media potencia, pero a veces se refiere a las variaciones en la impedancia de entrada de la antena.

Cada subconjunto o banda de frecuencias dentro del espectro electromagnético tiene propiedades únicas que son el resultado de cambios en la longitud de onda. Por ejemplo, las frecuencias medias (MF, Medium Frequencies) que van de los 300 kHz a los 3 MHz pueden ser radiadas a lo largo de la superficie de la tierra sobre cientos de kilómetros, perfecto para las estaciones de radio AM (Amplitud Modulada) de la región. Las estaciones de radio internacionales usan las bandas conocidas como ondas cortas (SW, Short Wave) en la banda de HF (High Frequency) que va desde los 3 MHz a los 30 MHz. Este tipo de ondas pueden ser radiadas a miles de kilómetros y son rebotadas de nuevo a la tierra por la ionosfera como si fuera un espejo, por tal motivo las estaciones de onda corta son escuchadas casi en todo el mundo.

Los estaciones de FM (Frecuencia Modulada) y TV (televisión) utilizan las bandas conocidas como VHF (Very High Frequency) y UHF (Ultra High Frequency) localizadas de los 30 MHz a los 300 MHz y de los 300 MHz a los 900 MHz, este tipo de señales debido a que no son reflejadas por la ionosfera cubren distancias cortas, una

ciudad por ejemplo. La ventaja de usar este tipo de bandas de frecuencias para comunicaciones locales permite que docenas de estaciones de radio FM y televisoras " en ciudades diferentes " puedan usar frecuencias idénticas sin causar interferencia entre ellas.

Espectro electromagnético

Banda Significado Rango de FrecuenciasServicios

VLF Very Low Frequency

3 kHz - 30 kHz Conducción de electricidad

LF Low Frequency 30 kHz - 300 kHz Conducción de electricidad, navegación marítima, control de tráfico aéreo

MF Medium Frequency

300 kHz - 3 MHz Radio AM

HF High Frequency 3 MHz - 30 MHz Radio SW

VHF Very High Frequency

30 MHz - 300 MHz Radio FM, TV, radio dos vías

UHF Ultra High Frequency

300 MHz - 3 GHz TV UHF, telefonía celular, WLL, comunicaciones móviles

SHF Super High Frequency

3 GHz - 30 GHz Servicios por Satélite y microondas, MMDS, LMDS

EHF Extremely High Frequency

30 GHz en adelante LMDS

Infrarojo   3 x 1012 - 4.3 x 1014 Hz

WPANs

Luz visible   4.3 x 1014 - 7.5 x 1014 Hz

Fibras ópticas

Ultravioleta   7.5 x 1014 - 3 x 1017 Hz

 

1 kHz = 1x103 Hz1 MHz = 1x106 Hz1 GHz = 1x109 HzWLL = Wireless Local LoopMMDS = Multichannel Multipoint Distribution ServiceLMDS= Local Multipoint Distribution ServiceWPANs = Wireless Personal Area Networks

Tipos de Antenas

El tipo de la antena determina su patrón de radiación puede ser omnidireccional, bidireccional, o unidireccional.

Las antenas Omnidireccionales son buenas para cubrir áreas grandes, la cual la radiación trata de ser pareja para todos lados es decir cubre 360º .

Las antenas Direccionales son las mejores en una conexión Punto-a-Punto, acoplamientos entre los edificios, o para los Clientes de una antena omnidireccional.

 

Antena Omnidireccional.

Monopolo Vertical

 

Es una antena constituida de un solo brazo rectilíneo irradiante en posición vertical. Podemos ver una antena vertical con Ganancias de 3 dBi hasta 17 dBi.

 

o El uso en VHF es principalmente para las aplicaciones de radio móvil en vehículos.

o En Monopolos de ¼ de onda: la impedancia de la antena es de 36 ohmios

 

  Dipolo

o Usada en frecuencias arriba de 2MHzo Ganancia baja: 2.2 dBio Angulo de radiación anchoo En el espacio ideal, la impedancia del dipolo simple es de 73

Ohm.

 

 

Antenas Direccionales

 Yagi

Antena constituida por varios elementos paralelos y coplanarios, directores, activos y reflectores.

 

o Utilizada ampliamente en la recepción de señales televisivas, comúnmente en frecuencias de 30Mhz y 3Ghz, (canal 2 al canal 6 de 50MHz a 86 MHz).

o Ganancia elevada: 8-15 dBio Para el servicio 802.11 pueden tener ganancias entre el dBi 12 y

18. Manejan una impedancia de 50 a 75 Ohmso Desventajas: Direccionarlas en la posición correcta no son tan

difícil como una antena parabólica, pero aun así puede llegar a ser difícil.

 

 

Parabolica

Antena provista de un reflector metálico, de forma parabólica, esférica o de bocina, que limita las radiaciones a un cierto espacio, concentrando la potencia de las ondas.

o Se utiliza especialmente para la transmisión y recepción vía satélite.

o Ganancia alta: 12-25 dBio Directividad altao Ángulo de radiación bajo

 

 

Infrarrojo

Los enlaces infrarrojos se encuentran limitados por el espacio y los obstáculos. El hecho de que la longitud de onda de los rayos infrarrojos sea tan pequeña (850-900 nm), hace que no pueda propagarse de la misma forma en que lo hacen las señales de radio.

 

 

 

Panel o 'Patch Antenna'

Panel o .parche. metálico radiante sobre un plano de tierra metálico. Normalmente planas, en encapsulado de PVC. Ganancia media-elevada: 5-20 dBi Directividad moderada Ángulo de radiación medio

 

Helicoidal (modo axial)

Hilo conductor bobinado sobre un soporte rígido. Detrás plano de tierra. Ganancia media-elevada: 6-18 dBi Directividad moderada Ángulo de radiación medio

 

 

 

Microondas terrestres

Microondas: rango de frecuencias comprendido entre 2 GHz y 40 GHz Son altamente direccionales

o  Requieren antenas parabólicas en la recepción  Las antenas han de estar muy altas para evitar obstáculos Constituyen una alternativa al cable coaxial y a la fibra óptica para

comunicaciones a larga distancia Otras aplicaciones

o Transmisión de televisión y voz

 

 

Microondas por satélite Se usa un rango de frecuencias entre

1GHz a 50 Ghz Los satélites

o Reciben una señal terrestreo La señal es amplificada o

repetidao Envían la señal a uno o varios

receptores terrestres Los satélites han de tener órbita

geoestacionariao A una distancia de 35,784 km

Se producen retardos en las comunicaciones

Aplicacioneso Televisión, telefonía a larga

distancia, redes privadas