ANTENAS

ANTENAS

¿QUÉ ES UNA ANTENA? 

Una antena es un dispositivo (conductor metálico) usado para las transmisiones en frecuencias AM o FM, diseñado con el objetivo de emitir y/o recibir ondas electromagnéticas hacia el espacio libre. Una antena transmisora transforma energía eléctrica en ondas electromagnéticas, y una receptora realiza la función inversa. 

Existe una gran diversidad de tipos de antenas. En unos casos deben expandir en lo posible la potencia radiada, es decir, no deben ser directivas, otras veces deben serlo para canalizar la potencia en una dirección y no interferir a otros servicios.

Las características de las antenas es que dependen de la relación entre sus dimensiones y la longitud de onda de la señal de radiofrecuencia transmitida o recibida. Si las dimensiones de la antena son mucho más pequeñas que la longitud de onda las antenas se denominan elementales, si tienen dimensiones del orden de media longitud de onda se llaman resonantes, y si su tamaño es mucho mayor que la longitud de onda son directivas.  

¿COMO FUNCIONA UNA ANTENA?

Las antenas de comunicación son las intermediarias entre una persona que manda un mensaje o más general, un paquete de datos y otra que lo recibe. Estas antenas están situadas mayormente en las zonas de mayor demanda de comunicación.

La idea que hay detrás de una antena en un transmisor de radio, es lanzar las ondas de radio al espacio. En un receptor, la idea es recoger toda la potencia de transmisión posible y suministrarlo al sintonizador. Para los satélites que están a miles de kilómetros de distancia, su utilizan antenas que pueden llegar a tener hasta 60 metros de diámetro.

El tamaño de una óptima de radio está relacionada con la frecuencia de la señal que la antena está tratando de transmitir o recibir. El motivo de relación tiene que ver con la velocidad de la luz, y la distancia que los electrones pueden viajar como resultado. 

ALUMBRAMIENTO,CONGESTIÓN,RESPIRACIÓN Y DESCONTRACCIÓN DE UNA ANTENA.

• ALUMBRAMIENTO: Las antenas generalmente tienen la función de abarcar con señal una gran zona. Pero a su vez hay antenas que están destinadas a enviar la señal a un punto fijo. Estas se denominan alumbramiento.

• CONGESTIÓN: Muchas veces sucede que estamos hablando por celular y escuchamos entre cortado o no tenemos buena señal. Esto puede ser causado debido a la congestión, es decir al uso de la antena por muchos usuarios al mismo tiempo.

• RESPIRACIÓN: La respiración de una antena es la contracción y descontracción cuando hay demasiados usuarios conectados.

• DESCONTRACCIÓN: Sucede cuando la antena reduce su señal porque hay muchos usuarios cerca. Reducción del radio de alcance de la señal.

PATRONES DE RADIACIÓN.

El patrón de radiación de una antena se puede representar como una gráfica 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 cómo es realmente radiada la energía desde la antena.

TIPOS DE PATRONES DE RADIACIÓN.

• ISOTRÓPICO: Aquel en el cual hipotéticamente sin perdidas irradia igual energía hacía todas las direcciones.

• DIRECCIONAL: La energía puede depender de la dirección angular hacía la que se desea posicionar. A medida que es admitida la energía, se va expandiendo hasta llegar a un límite.

• OMNIDIRECCIONAL: La energía de radiación es constante sobre los 360° en el plano, es decir, un círculo, de tal manera que se puede observar hacía todas las direcciones.

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.

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. 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.

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.

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. 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.

Antenas Parabólicas: 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.

Antena de Ranura: Las antenas de ranura cuentan con características de radiación muy similares a las de los dipolos, tales como los patrones de elevación y azimuth, pero su construcción consiste solo de una ranura estrecha en un plano. Así como las antenas microstrip mencionadas abajo, las antenas de ranura proveen poca ganancia, y no cuentan con alta direccionabilidad, como evidencian sus patrones de radiación y su similaridad al de los dipolos. Su más atractiva característica es la facilidad de construcción e integración en diseños existentes, así como su bajo costo. Estos factores compensan por su desempeño poco eficiente.

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 benéfico para el desempeño del radio. Debido a sus características las antenas microstrip no son muy adecuadas para equipos de comunicación de banda amplia.

CUADRO COMPARATIVO DE TIPOS DE ANTENAS.

PARA VISUALIZAR MEJOR LA IMAGEN DA CLIC SOBRE ESTA.

ENLACES DE REFERENCIA.

http://www.electronica-basica.com/antena.html

http://comofunciona.co.com/una-antena/

https://www.wni.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=62:antenassoporte&catid=31:general&Itemid=79

CONCLUSIÓN PERSONAL.

Cuando hablamos del tema de las antenas en telecomunicaciones estamos hablando de dispositivos que son de suma importancia para la comunicación si no es que las más importantes en conjunto con los satélites, pero sabemos que si las antenas no existieran simplemente no tendríamos señal de absolutamente nada porque mediante las antenas se nos brinda la señal de Tv, internet, telefonía móvil, y es por ello que yo considero que todos y cada uno deberíamos de pensar y reflexionar en que no es nada fácil brindarnos los medios de comunicación y que la mayoría de veces culpamos nuestros teléfonos o televisores por un mal funcionamiento cuando en realidad las que fallan son las antenas que nos brindan el servicio y lo que deberíamos hacer es tomar las circunstancias con paciencia porque somos demasiados usuarios en una sola antena y la mayor parte del tiempo esto es lo que ocasiona que el servicio se haga lento y deficiente.

También es importante tomar muy en cuenta el lugar donde se les da lugar a estos dispositivos, es decir algunas de las antenas solo funcionan en algunos lugares y no en todos. Por ejemplo solo para brindar señal a edificios y algunas otras para brindar señal a una carretera, en lugares donde la zona es muy montañosa debemos buscar la solución más adecuada y a veces es más costoso porque hay que implementar más dispositivos.

En mi opinión hay que valorar mucho nuestra comunicación ya que como podemos darnos cuenta se tuvo que batallar bastante tiempo para lograr lo que hasta ahora tenemos, y no estar como en tiempos pasados que la comunicación era casi imposible ya que no existían los medios para hacerse, en cambio hoy en día nos podemos contactar con gente al otro lado del mundo en cuestión de segundos gracias a la tecnología en todos los dispositivos implementados en las telecomunicaciones.

Imaginémonos volver 60 años atrás a donde no existía la comunicación y no había servicios de señales mediante antenas, para nosotros regresar a esos tiempos siempre no podríamos vivir ya que estamos acostumbrados a comunicarnos en segundos con amigos y conocidos, además es una enorme solución y que los servicios más importantes como son los médicos es más pronta la respuesta gracias a todos estos dispositivos y medios de comunicación de hoy en día.