Antenas

 transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determinada manifestación de energía de entrada, en otra diferente a la salida.

Un micrófono es un transductor que convierte sonido en electricidad. Un altavoz es un transductor que hace lo contrario: transforma energía eléctrica en sonido (en ondas sonoras, de presión)

Un transductor óptico, convierte luz en electricidad (se usan mucho ahora, con la fibra óptica)

Una ANTENA es un transductor de energía eléctrica en electromagnética (en el caso de una antena emisora) o un transductor de energía electromagnética en eléctrica (en el caso de una antena receptora) Normalmente una antena puede usarse como emisora o receptora.

Existe una enorme variedad de antenas.

Solo vamos usar una de FM (es un dipolo plegado), una de UHF (es una yagi) y una antena perabolica.

Las antenas tienen diversas características (o parámetros) que las identifican. Veremos algunas:

Ancho de banda: la antena está diseñada para trabajar en una determinada frecuencia. En esta frecuencia emite y recibe mejor. Esta frecuencia se llama «de resonancia» y está relacionada con la longitud de la antena. A frecuencias bajas, mayor longitud, a altas frecuencias menor.

Alrededor de esta frecuencia, existe un grupo de frecuencias con los que la antena trabaja bastante bien (le señal se atenua a la mitad o 3 dB) este grupo o conjunto de frecuencias se denominan ancho de banda.

Hay antenas diseñadas para un solo canal (con un ancho de banda bajo) o para un grupo de canales

Usaremos una antena de FM diseñada especificamente para recibir señal en esta pequeña zona de la banda de VHF (de 88 a 108 Mhz) 

y una antena UHF diseñada para recibir una pequeña zona de esa banda que va desde 400 a 800 MHZ

La antena parabólica recibe señales emitidas por un satelite a frecuencias mucho mas altas (sobre 10 Ghz).

Directividad y apertura del haz una antena puede ser omnidireccional (recibe señales de cualquier dirección) como la de FM, o ser direccional como la de TV y la de satélite. En este segundo caso hay que apuntarla hacia el emisor. Las antenas direccionales tienen un angulo en el que reciben mejor la señal. Este angulo puede ser mayor o menor. Esto nos indica la apertura del haz (mayor apertura = mayor angulo) Cuanto menor sea este angulo, la antena es mas directiva. La directividad es la habilidad de una antena para concentrar la energía electromagnética radiada hacia unas determinadas direcciones del espacio que la rodea. Las antenas parabólicas son mucho mas directivas que las de TV: su ancho de haz es

muy pequeño y son por tanto mas difíciles de apuntar. Esto es así porque el satélite transmisor está a mucha distancia (unos 36,000 Km)

Ganancia Modificamos las antenas para que sean mas directivas y tengan, en una direccion, una mayor «ganancia» Es una comparación de cuantas veces mejora la señal una antena comparada con una antena sencilla, generalmente con un dipolo o con una antena isotrópica

Diagramas de radiación

El diagrama de radiación de una antena se define como la representación gráfica de las características de radiación en función de la dirección angular.

Dipolo:

Son antenas de fácil construcción y bajo costo. Estas antenas son las más simples desde el punto de vista teórico.

 El dipolo consiste en dos elementos conductores rectilíneos colineales de igual longitud, alimentados en el centro, y de radio mucho menor que el largo.

La longitud del dipolo es la mitad de la longitud de onda de la frecuencia de resonancia del dipolo.

Las antenas de dipolo son omnidireccionales, su diagrama de radiación tiene la forma de una dona (un donuts) sin hueco central, en donde los cables se encuentran en el eje donde no se genera radiación.

Antena Yagi o yagi o Yagi-Uda

Es una antena direccional inventada por Hidetsugu Yagi  y patentada en 1926

Su elemento base es un dipolo, al que se le coloca un reflector a un lado del dipolo y un (o varios) directores por el otro. El reflector debe ser de mayor tamaño que el dipolo y los directores de menor tamaño. Con esto se consigue que la antena sea mas directiva.

El diagrama de radiación un dipolo es así:

Si le agregamos un reflector, el diagrama se modifica y emite/recibe mejor hacia el lado contrario al reflector. El angulo (la apertura del haz) es menor

Si ahora le ponemos un director del otro lado, el efecto se amplifica:

Y cuantos mas directores pongamos, mas directiva se hace la antena, reduciendo el ancho del haz (el angulo) y aumentando la ganancia en esa dirección

Estas antenas son de las mas usadas para recibir señal de TV. Los reflectores, el dipolo y los directores pueden tener diferentes formas:

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