domingo, 30 de noviembre de 2014

Sistemas de Antenas (Parte 3 de 4).

Por Eliécer Roldán Barrantes. TI4ERB
Llegó el momento de usar el lápiz y la calculadora.
Comunicaciones en HF
En las comunicaciones en HF, las antenas más utilizadas son las verticales, dipolos y antenas directivas en polarización horizontal (Yagi-Uda). Entraremos a valorar las necesidades a satisfacer en la instalación de cada tipo de antena para su correcto funcionamiento.
Antenas verticales.
Las antenas verticales de 1/4 son muy habituales entre los radioaficionados de todo el mundo. Esta antena tiene sólo un radiador vertical, cuya longitud  corresponde a una longitud de  ¼ de onda.  La fórmula para obtener la longitud de este radiador es la siguiente:
                                           71,25
Longitud en metros = -------------------------
                                 frecuencia (en MHz.)

Por lo expuesto con anterioridad, para que estas antenas funcionen correctamente han de tener las longitudes que reseñamos en la tabla siguiente.
 
Condiciones técnicas en cuanto a tamaño. Tabla de longitudes para las frecuencias más usuales. Se omiten las frecuencias de los 160 m (1,82 MHz) por su gran tamaño  (39, 15 m) en cuarto de onda.


FRECUENCIALONGITUD DE ONDA
3,650
19,45 metros
7,050
10,07 metros
10,125
7,01 metros
14,175
5,01 metros
18,118
3,92 metros
21,225
3,35 metros
24,940
2,85 metros
28,250
2,51 metros

Antenas horizontales: dipolos.
Altura sobre el nivel del suelo. Este tipo de antenas discurren en un plano horizontal a una distancia determinada del suelo. Esa distancia con respecto al suelo, queda determinada por la frecuencia que se va a utilizar y los ángulos de radiación útiles.
El ángulo óptimo vertical para transmisión en HF está comprendido entre 5º y 40º, dependiendo de la frecuencia utilizada y la longitud del camino de propagación. En relación con lo anteriormente indicado, tenemos que la altura mínima a la que se debe instalar una antena horizontal o un dipolo es la siguiente:

FRECUENCIAALTURA Sobre Nivel del Suelo
3,5 MHZ
Aprox 18,3 metros
7 MHZ
Aprox 13,7 metros
14 MHZ
Aprox 12 metros
21 MHZ
Aprox 10,6 metros
28 MHZ
Aprox 9 metros

Recuerde que los parámetros sugeridos están en relación con un mínimo, lo ideal sería la media longitud de onda.
Ganancia y ángulos de radiación de algunas antenas de VHF y VHF.
Antena de 5/8 o 7/8, tiene alta ganancia y alto ángulo de radiación 30°
Slim jim o antena jota,  Media ganancia y bajo ángulo de radiación 10°.
Antena con plano a tierra, Baja ganancia y muy alto ángulo de radiación 45°.

Aplicación del tipo de antena.
Con una antena con un ángulo de 30° es muy posible que la señal pase por encima de la antena de un repetidor. Con una de 10° si la montaña está muy cerca, la señal rebotará en las faldas sin ni siquiera pasar por la cima de la montaña.  Con una antena de 45°, estando cerca del pié de la montaña la señal tiene un alto porcentaje de llegar al repetidor. Para escoger la antena adecuada hay que tomar en cuenta la distancia al repetidor, los obstáculos y la altitud de la montaña y de mi domicilio.

Polarización:
Toda onda electromagnética  posee dos campos: uno eléctrico y otro magnético formando un  ángulo de 90°. La polarización de una antena  corresponde a la polarización de los campos irradiados por esta, evaluados en un campo lejano. Normalmente se clasifican en polarización lineal o circular. Es importante hacer esta clasificación ya que por ejemplo con polarización horizontal no se podrá comunicar con una vertical. Por reciprocidad las antenas deben transmitir y recibir  de la misma manera. Sí dos antenas linealmente polarizadas están rotadas en un cierto ángulo,  habrá una pérdida de potencia  dada por la expresión PLF (factor de pérdida de polarización). Para el caso de la polarización circular esta es usada en la comunicación satelital o rebote lunar, también en GPS.

Publicar un comentario