Definiciones para Antenas
Parámetros de antenas
Una antena de radio es un elemento que realiza 2 funciones primordiales:
a) Convierte la energía electromagnética procedente de un generador a través de una línea de transmisión, en energía electromagnética que se propaga libremente en el espacio.
b) Adapta la impedancia interna, del generador a la impedancia del espacio.
La impedancia de una antena 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.
Se define la resistencia de radiación como la relación entre la potencia total radiada por una antena y el valor eficaz de la corriente en sus terminales de entrada, elevada al cuadrado.
Se refine la resistencia óhmica de una antena como la relación entre la potencia disipada por efecto de pérdidas resistivas y la corriente en sus terminales al cuadrado.
Por lo tanto la resistencia de antena la podemos considerar como la suma de la resistencia de radiación y la resistencia óhmica.
La eficiencia de una antena se puede obtener a partir de las resistencias de radiación y óhmicas, teniendo en cuenta que es la relación entre la potencia total radiada y la potencia entregada a la antena.
Impedancia Característica:
Se denomina impedancia característica de una línea de transmisión a la relación existente entre la diferencia de potencial aplicada y la corriente absorbida por la línea en el caso hipotético de que esta tenga una longitud infinita, o cuando aún siendo finita no existen reflexiones.
Altura Efectiva:
En telecomunicaciones, la altura efectiva de una antena es la altura del centro de radiación de la antena sobre el suelo. Se define como la altura del centro eléctrico de la antena sobre el nivel medio del terreno entre las distancias de 3 y 15 km a partir de la base de antena y en los acimuts de que se trate, expresadas en metros(m).
En aplicaciones de baja frecuencia relacionadas con antenas verticales cargadas o descargadas, la altura efectiva es el momento de la distribución de la corriente en la sección vertical dividida por la entrada de corriente.
Para una antena con una distribución simétrica de corriente, el centro de radiación es el centro de la distribución. Para una antena con una distribución asimétrica de la corriente, el centro de radiación es el centro de los momentos de corriente vistos desde puntos cercanos a la dirección de la radiación máxima.
La Relación de Onda Estacionaria o ROE se refiere a la razón geométrica existente entre el valor máximo y el valor mínimo de la amplitud de voltaje observado en una condición de onda estacionaria eléctrica como sería a lo largo de una línea de transmisión.
cuyo valor está comprendido entre 1 (no existe onda reflejada) e infinito (onda estacionaria pura). Sólo se calculará en líneas de transmisión sin pérdidas; en líneas de transmisión con pérdidas no tiene sentido definir el parámetro S, pues los máximos y mínimos no son constantes.
Longitud efectiva:
La longitud efectiva ℓe (= kℓu) es la longitud entre los apoyos articulados, entre puntos de momento nulo o entre puntos de inflexión. ... El valor real de la longitud efectiva depende de la rigidez de los elementos solidarios a los extremos superior e inferior de la columna.
Factor de Atenuación:
Resistencia de radiación:
Se define la resistencia de radiación como la relación entre la potencia total radiada por una antena y el valor eficaz de la corriente en sus terminales de entrada, elevada al cuadrado.
La parte que más nos interesa de la impedancia de antena es la resistencia de radiación, que resulta que solo depende de la longitud de la antena. Concretamente, la resistencia de radiación es
Rrad = 80 * K * PI2 * (L/lambda)2
L es la longitud de la antena, lambda es la longitud de onda, y K una constante que depende de la forma de distribución de la corriente. Este valor, para una antena monopolo, es de 1/2.
Inductancia:
La inductancia es la propiedad de un circuito eléctrico para resistir el cambio de corriente. Una corriente que fluye a través de un cable tiene un campo magnético alrededor. El flujo magnético depende de la corriente y cuando la corriente varía, el flujo magnético también varía con ella. Cuando el flujo magnético varía, se desarrolla un emf a través del conductor de acuerdo con la ley de Faraday.
Capacitancia:
La capacitancia es la capacidad de un componente o circuito para recoger y almacenar energía en forma de carga eléctrica. Los capacitores son dispositivos que almacenan energía, disponibles en muchos tamaños y formas.
Consisten en dos placas de material conductor (generalmente un metal fino) ubicado entre un aislador de cerámica, película, vidrio u otros materiales, incluso aire.
Reactancia:
Directividad:
La Directividad de una antena 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.
Área 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.
Ancho de Banda:
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.
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