Download Redes Inalámbricas Clase 2

Redes Inalámbricas
Clase 2 - Antenas
Por: Gonzalo Díaz
Introducción
Una antena es un conductor eléctrico o un
sistema de conductores. Su función es
radiar energía electromagnética o
interceptar radiación.
 Transmisión – radia energía
electromagnética al espacio.
 Recepción – captura energía
electromagnética desde el espacio.

Introducción




Una antena transmisora puede ser usada como
receptora y viceversa.
En una comunicación de 2 vías la misma antena
puede ser utilizada como Tx y Rx.
El nivel de señal se define en términos de
intensidad de campo.
El espacio, longitud y forma del dispositivo,
están relacionados con la longitud de onda del
transmisor.
Polarización


La polarización corresponde a la dirección del campo
eléctrico E. E es perpendicular a H y a su vez ambos
son perpendiculares a la dirección de propagación.
En Tx y Rx se debe tener la misma polarización
Proceso de radiación



Si se alimenta una línea de transmisión las ondas de energía se
mueven en esta línea. Esta energía se puede perder o bien radiar al
espacio.
Si se separan los extremos de la línea de transmisión, existe una
mayor superficie de exposición mejorando el proceso de radiación.
Si las líneas están en ángulo recto se alcanza una mayor eficiencia.
Esto se conoce como dipolo.
Patrón (Pattern) de radiación


Es la representación gráfica de las propiedades
de radiación de la antena en un diagrama polar.
La distancia desde la localización de la antena a
un punto de radiación en el pattern indica la
intensidad de campo en esa dirección.
Se puede ver que
las antenas no
tienen las mismas
propiedades de
radiación en todas
las direcciones
Pattern 3-D
El pattern de
radiación de la
antena en general es
en 3-D
 En el gráfico 3-D
varían tanto los
ángulos

Lóbulo de Radiación



Corresponde a una
porción del pattern de
radiación donde hay un
máximo local.
Se clasifican en mayor,
menor, laterales y
traseros
El ancho del lóbulo da
una idea de la
directividad de la antena
Cálculo de la longitud de la antena


El pattern de radiación depende principalmente
del largo de las antenas.
Este se puede calcular de la siguiente manera:
c
L 
k
f
• Donde c es la velocidad de la luz
• L es la longitud en metros
• f es la frecuencia en Hz
• k es el factor de velocidad de radiación (en el aire k es 0.95
Resistencia de la Antena



Para recibir energía de una antena esta debe
ser conectada a una línea de transmisión.
Para prevenir ondas estacionarias, la resistencia
de la línea de transmisión debe ser igual a la
resistencia de la antena.
La resistencia de la antena se llama resistencia
a la radiación. Se define como la resistencia
ficticia a la energía que disipa
Tipos de antenas

Isotrópica (idealizada)
 Radia

potencia igual en todas las direcciones
Antenas dipolo
 Antena
dipolo media onda (o antena Hertz)
 Antena vertical de un cuarto de onda (o
antena Marconi)

Antenas parabólicas
Antena Isotrópica


Es un concepto (no es
físicamente realizable) que
es útil como referencia
para otras antenas reale
Radia potencia igualmente
en todas las direcciones
 Su
pattern de radiación es
una esfera en cuyo centro
hay un punto donde se
radia la energía
Antena dipolo de media onda
(Antena de Hertz)

Cuando la longitud total de los 2 alambres es
igual a la mitad de la longitud de onda, la antena
se conoce como dipolo de media onda o antena
de Hertz.
Ganancia

Ganancia de Antena
 Es
la potencia de salida, en una dirección,
comparada con la potencia en cualquier dirección,
emitida por una antena isotrópica.
 El aumento de potencia en una dirección es a
expensas de otras direcciones.

Área Efectiva
 Relacionada
antena
con el tamaño físico y la forma de la
Ganancia de Antena

La relación entre la ganancia de una antena y su
área efectiva es:
G





4Ae
2
G = ganancia de la antena
Ae = área efectiva
f = frecuencia
c = velocidad de la luz
λ = longitud de onda
4Ae f 2

c2