¿QUE ES UNA ANTENA?
La Antena es aquel dispositivo que permite la recepción y el envío de ondas electromagnéticas hacia un espacio libre. Por ejemplo, una antena transmisora lo que hace es transformar voltajes en ondas electromagnéticas y la receptora realiza un proceso similar, pero al revés.
¿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.
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.
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.
ALUMBRAMIENTO, CONGESTIÓN, RESPIRACIÓN Y DESCONTRACCIÓN DE UNA ANTENA
Dirigen su señal a puntos específicos.
CONGESTIÓN
Cuando muchos usuarios se reúnen en un punto y están en la misma antena conectados el nivel baja en la respuesta.
RESPIRACIÓN
Es la contracción y descontracción de una antena donde las señal de esta se ve afectada.
DESCONTRACCIÓN
La señal reduce su radio de alcance cuando llegan muchos usuarios a conectarse a ella.
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 azimut.
El patrón de elevación es una gráfica de la energía radiada por la antena vista
de perfil. El patrón de azimut 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 ANTENAS
·
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.
A partir del patrón de azimut se ve que las antenas operan igualmente bien en 360 grados alrededor de la antena. Físicamente las antenas dipolo son cilíndricas por naturaleza, y pueden ser usadas 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.
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.
A partir del patrón de azimut se ve que las antenas operan igualmente bien en 360 grados alrededor de la antena. Físicamente las antenas dipolo son cilíndricas por naturaleza, y pueden ser usadas 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.
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 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. 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.
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. 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.
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.
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. 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.
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.
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. Como puede verse en la Figura 5, 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.
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. Como puede verse en la Figura 5, 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 azimut, 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 direccionalidad, como evidencian sus patrones de radiación y su similiridad 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.
Las antenas de ranura cuentan con características de radiación muy similares a las de los dipolos, tales como los patrones de elevación y azimut, 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 direccionalidad, como evidencian sus patrones de radiación y su similiridad 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.
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
CONCLUSIÓN
Como ya sabemos las telecomunicaciones ha
avanzado de manera muy rápida, ya que día a día se van actualizando cada vez
más para permitir la comunicación de personas a distintos lados ya sea del
mundo o donde queramos estar en contacto, necesitamos de ellas.
Ahora
por medio de las antenas la comunicación puede ser más sencilla y fácil al
momento de enviar información, así como recibir en los distintos lados del
mundo, cada una tiene las distintas bandas de frecuencia en distinto nivel y
podemos nosotros elegir la que más nos convenga para poder tener una muy buena
comunicación.
En la realización del trabajo comprendí de
que manera trabajan cada una de ellas y cuales
son las distintas frecuencias que utilizan, el tipo de banda donde se encuentra
cada una de ellas, me ha parecido un tema muy interesante porque me mostró cuales son las mas convenientes a
utilizar y también cuales pueden servir para los distintos usos que
necesitemos.
Buen trabajo compañera
ResponderBorrarBuena información, espero que sea de gran ayuda para los lectores
ResponderBorrarBuena información para la próxima se mas breve... saludos
ResponderBorrarBuena información, buen trabajo compañera
ResponderBorrarBuen trabajo
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