Antenas

noviembre 14, 2023

Una antena es un circuito eléctrico que por sus dimensiones físicas permite que una señal alterna generen una onda electromagnética y recíprocamente una onda electromagnética genere una señal alterna en la antena.

Principio de reciprocidad: El comportamiento de una antena pasiva en recepción RX y en transmisión TX es idéntico por lo que todo lo dicho en uno de los casos es valido para el otro.

Para que se radie una señal deben cumplirse dos condiciones:

Que resuene. Para ello las dimensiones física de la antena deben ser un múltiplo o divisor de la longitud de ondas, típicamente en un hilo conductor media longitud de onda.
Que la señal sea alterna. Una corriente continua solamente genera un campo eléctrico.

Las líneas de alimentación se hacen con cable coaxial precisamente para evitar que el cable radie y por tanto tenga perdidas adicionales a las resistivas y a las de las ondas reflejadas (onaas estacionarias que se miden con el ROE relación de onfas estacionarias).

Hay dos tipos de antenas básicos:

Las que se comportan como circuitos abiertos. En este grupo encontramos las antenas dipolos, verticales, hilo largo, etc.
Las que se comportan como circuitos cerrados. Dentro de este grupo tenemos los dipolos cerrados o plegados, las antenas en lazo o loop, las antenas de ferrita, etc.

Antena yagui, en el que el elemento activo es un dipolo cerrado que presenta en lugar de una impedancia de 75 ohmios una de 300 ohmios. Muy habitual en antenas de TV

Una antena tiene que:

Atenuar todas las señales no deseadas

Mediante su direccionalidad: de esta forma se atenuan las señales que vienen de otras direcciones distintas a la de la señal a sintonizar
Mediante su sintonia: de esta forma se atenua las señales de frecuencias próximas.

Tener la mayor relación S/N posible (señal/ruido) por lo que debe conseguirse el menor nivel de ruido posible.

Un dispositivo como el atenuador de QRM X-fase permite atenuar el ruido, que debe valorarse en entornos ruidosos.

Las antenas también pueden ser:

Pasivas: son reciprocas por lo que sirven para TX y RX y no sisponen de nigun cirucito activo p.e. la antena Youloop
Activas: solo sirven para recibir RX y disponen de un circuito activo que debe alimentarse p.e. la mini-Whip . ATENCION EN CASO DE UN ERROR O FALLO EN LA ALIMENTACIÓN DESTRUIRA EL SDR (lo se por experiencia)

Por último en esta clasificación tenemos antenas:

Sintonizables (p.e. loopstick) y no sintonizables (p.e. la antena Youloop)
De banda ancha (p.e. Log periódica) y de banda estrecha (p.e. aygui)

En cuanto al nivel de ruido hay que tener en cuenta varias cosas:

Cualquier antena pasiva es mejor que la mejor antena activa
si en una antena activa los dispositivos amplificadores no son de bajo ruido, cosa que puede pasar con los clones baratos, la diferencia de ruido es importante, así pues hay diferencia entre original y copia
cualquier antena activa alimentada por baterías tiene menor ruido que la alimentada de la red. La red es una gran fuente de ruido, y de nuevo la calidad importa.
el ruido siempre es aditivo, es decir que el ruido introducido por una antena activa, despues no va a poder suprimirlo.
si tiene que amplificar una señal siempre es preferible hacerlo en los primeros pasos antes que en los últimos.

Recuerde que los amplificadores de bajo ruido profesionales, están incluso refrigerados para minimizar el ruido

Existen dos tipos de antenas en lazo:

Aquellas en que la longitud del conductor y las dimensiones físicas de la antena son similares a la longitud de onda a sintonizar (> 1/2 longitud de onda) , en este caso la direccionalidad está en plano del bucle
Aquellas en que la longitud del conductor y las dimensiones físicas de la antena son mucho menores a la longitud de onda a sintonizar (< 1/2 longitud de onda), en este caso la direccionalidad está perpendicular al plano del bucle