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# ## DTFzine issue #4 Diciembre'02 ## #
# # TiTuLo: Radiocomunicaciones (I)- Antenas # #
############### Autor : NaTaSaB ###############
############# email : natasab @ merlos.org #############
## Web : http://www.merlos.org ###
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| Indice - Radiocomunicaciones (I) - Antenas
+--------------------------------------------------
| 1.0 Objetivos
| 2.0 Introducci贸n
| 3.0 Caracter铆sticas principales de un Radiador
| 3.1 Antena como transmisor
| 3.2 Par谩metros de la antena
| 3.4 Antena como Receptor
| Despedida
+-------------------------------------------------
----[1.0 Objetivos ]----
El objetivo de este art铆culo es realizar una introducci贸n al lector
los conceptos te贸ricos fundamentales de aquello que tiene que ver con
la radiaci贸n en el espacio libre, es decir, en las comunicaciones
inal谩mbricas. Nos centraremos en la parametrizaci贸n de las fuentes de
radiaci贸n (antenas). No se dise帽ar谩n antenas sino que se tratar谩 de
adquirir un cierto conocimiento para poder especificarlas.
En los 煤ltimos tiempos, con el florecimiento de las WLANs (Redes
Locales Wireless) han hecho necesario el conocimiento de algunos
par谩metros de las antenas, sin embargo, es d铆ficil encontrar textos
en los que se explique el origen y nec茅sidad estos par谩metros. Este
texto pretende paliar, en la medida de lo posible, esta falta de
informaci贸n.
Como prerrequisitos para la comprensi贸n del texto es recomendable
tener una base en f铆sica de conceptos fundamentales relacionados con
teor铆a de ondas y campos electromagn茅ticos que se dar谩n por
conocidos.
Dadas las limitaciones del formato ASCII se emplear谩n s铆mbolos
distintos a los usuales puesto que suelen ser letras griegas. As铆
mismo, se ha acompa帽ado el art铆culo con bastantes im谩genes (una
imagen vale m谩s que mil palabras) para que el lector pueda empaparse
de los conocimientos aqu铆 vertidos ;-) . Por tanto, es aconsejable
que el lector tenga un visor de im谩genes disponible. Si est谩 en modo
texto ya puede ir abriendo tu gestor de ventanas favorito. Ahh!
tambi茅n est谩 disponible el art铆culo en formato html en la p谩gina del
DTFzine: http://dtfzine.cjb.neten la versi贸n
online del e-zine :)
----[2.0 Introducci贸n ]----
La radiocomunicaci贸n se define como telecomunicaci贸n realizada por
medio de ondas radioel茅ctricas. Telecomunicaci茅n se define como "toda
emisi贸n, transmisi贸n y recepci贸n de signos, se帽ales, escritos e
im谩genes, sonidos e informaciones de cualquier naturaleza por hilo,
radioelectricidad, medios 贸pticos u otros sistemas
electromagn茅ticos".
La transmisi贸n a trav茅s del espacio libre se da cuando las ondas
electromagn茅ticas (EM) no son guiadas por ning煤n tipo de sistema
conductor (lineas de transmisi贸n, gu铆as de onda) sino que se propagan
a trav茅s del espacio libre a frecuencias inferiores a 3000GHz. Los
sistemas de telecomunicaci贸n que emplean esta forma de transmisi贸n de
informaci贸n son demonimados de RADIO, INAL脕MBRICOS (WIRELESS) O SIN
HILOS.
El espacio libre se caracteriza por:
c= 300.000 Km/s (velocidad de propagaci贸n de las ondas)
Z0= 120路pi Ohmios (impedancia intr铆nseca del medio, suele representarse
por la letra griega 'eta')
Puesto que las radiocomunicaciones est谩n muy limitadas por las
interferencias, se hace necesario coordinar qu茅 frecuencia se utiliza
en cada pa铆s para cada servicio, optimizando al m谩ximo el uso del
espectro.
El espectro radioel茅ctrico se ha dividido en Bandas de Frecuencias,
las cuales se atribuyen a los diferentes servicios
radioel茅ctricos. Esas bandas despu茅s se adjudican a servicios
concretos en pa铆ses concretos. Por 煤ltimo, los pa铆ses asignan las
frecuencias a las estaciones emisoras.
Las bandas en las que se ha dividido el espectro de frecuencias se
muestran en la siguiente tabla:
LF 30-300 KHz - Radioafaros
MF 300-3000 KHz - Radio AM
HF 3-30 MHz - Radio onda corta
VHF 30-300 MHz - Radio FM,TV
UHF 300-3000 MHz - TV,LAN,GSM,GPS
SHF 3-300 GHz - Radar,Sat茅lite,LDMS
EHF 30-300 GHz - Radar
Nota: 1MHz = 10^6 Hz y 1GHz=10^9 Hz (por si hay alg煤n despistado :D)
Tambi茅n se pueden expresar las bandas de frecuencias en funci贸n de su
longitud de onda L (representada generalmente por la letra griega
Lambda min煤scula )
La relaci贸n entre f y L es:
c
c= L路f => L = --
f
As铆, por ejemplo, en UHF tenemos que el rango de longitudes de onda es
3路10^8 (m/s)
L=---------------- = 1 m y para f=3GHz L=10 cm
300路10^6 (Hz)
En general, en aquellos sistemas en los que no se pueda unir
f铆sicamente el transmisor y el receptor el enlace deber谩 hacerse via
radio, como es el caso de las comunicaciones con m贸viles y las
comunicaciones a muy larga distancia (intercontinentales, via
sat茅lite). En otro caso, aunque sea posible la uni贸n f铆sica, tambi茅n
puede utilizarse la radiaci贸n y muchas veces es aconsejable, por
ejemplo, en el caso de las instalaciones provisionales o de corta
duraci贸n o cuando es necesario establecer el enlace lo m谩s r谩pido
posible.
Las radiocomunicaciones tienen las siguientes ventajas frente a las
comunicaciones por l铆nea:
* Movilidad: si el transmisor o el receptor se mueven las
comunicaciones por l铆nea no sirven.
* Difusi贸n: la comunicaci贸n a m煤ltiples destinatarios es m谩s
natural y sencilla si se emplea la radio. Si la distancia es
peque帽a, tambi茅n se puede utilizar la comunicaci贸n por l铆nea,
como en el caso de las redes de 谩rea local.
* P茅rdidas de transmisi贸n: duplicar la distancia en espacio libre
supone perder 6dB en radio y duplicar las p茅rdidas en dBs en
l铆nea.
* Accesibilidad: permite llegar a zonas poco accesibles con el uso
de sat茅lites o propagaci贸n a bajas frecuencias. Tambi茅n permite
llegar a usuarios que vivan en zonas de baja densidad de
poblaci贸n.
* Menos obras: no son necesarias las obras del canalizado de los
cables ni los permisos que esto requiere.
Las principales desventajas de las comunicaciones por radio frente a
la l铆nea son:
* Ancho de banda: el ancho de banda est谩 compartido por todos los
servicios, por lo que a cada uno se le asigna un trozo limitado
del espectro. En l铆nea todo el ancho de banda est谩 disponible y
si no llega se ponen m谩s l铆neas de transmisi贸n.
* Interferencias: al tener poco ancho de banda hay que reutilizar
frecuencias por lo que se producir贸n interferencias entre
transmisores. Esto limita la zona de cobertura de la antena
transmisora.
* Obst谩culos orogr谩ficos: la cobertura de radio depende del perfil
del terreno, cosa que no ocurre con la transmisi贸n por l铆nea.
* Alimentaci贸n: para poder emitir, hace falta energ铆a el茅ctrica en
las inmediaciones de la antena transmisora. En antenas terrenas
suele hacer falta llevar alta tensi贸n hasta el transmisor. En
sat茅lites, toda la energ铆a debe sacarse de los paneles solares y
de las bater铆as, por lo que la potencia transmitida es baja.
En cuanto al coste, habr谩 que evaluar finalmente el coste de las
licencias, m谩s la instrumentaci贸n tanto de transmisores como de
receptores para evaluar cual de las dos soluciones es mejor y m谩s
barata.
----[3.0 Caracter铆sticas principales de un Radiador]----
A modo de definici贸n se puede decir que un radiador o antena es la
parte del sistema de telecomunicaciones encargado de transmitir o
recibir las ondas radioel茅ctricas y de asegurar una buena adaptaci贸n
o acoplamiento al medio de propagaci贸n de dichas ondas. Una antena no
es m谩s que un conductor por el que se hace pasar una se帽al de
corriente y su funci贸n es convertirla en energ铆a radiada. Es
importante rese帽ar que una antena es un elemento pasivo, no aporta
potencia de forma activa sino que la posible ganancia en una
direcci贸n que pueda ofrecer se puede entender como una especie de
concentraci贸n de energ铆a en esa direcci贸n.
Como hemos dicho una antena no es m谩s que un conductor, por eso a
veces de un modo un tanto chapucero hemos visto como con un tenedor o
una cuchara mejora sensiblemente la calidad de recepci贸n de nuestra
tele o radio. Aunque no se pueden considerar antenas ya que no son
captadores de energ铆a eficientes, cualquier conductor puede que haga
que que mejore en una peque帽a fracci贸n la potencia de la se帽al lo cual
puede repercutir en un aumento de la calidad de la se帽al rese帽able
dada la sensiblidad de los receptores y de que posiblemente nos
moveremos por los umbrales de potencia del receptor.
Las antenas se caracterizan mediante par谩metros tales como la
resistencia de radiaci贸n, diagrama de radiaci贸n, ganancia de
potencia, 谩rea efectiva, ancho de haz etc...
Con el fin de simplificar el estudio de antenas, se introdujo el
concepto de RADIADOR ISOTR脫PICO. Un radiador isotr贸pico es una antena
ficticea y puntual capaz de radiar la MISMA potencia en TODAS LAS
DIRECCIONES, se dice que es una antena capaz de radiar de forma
esf茅rica omnidimensional . El Radiador isotr贸pico se dice que es
ficticeo porque no hay antenas que radien igual potencia en todas las
direcciones, las antenas reales radian con m谩s potencia que la antena
isotr贸pica en algunas y con menos potencia en otras. El inter茅s de la
antena isotr贸pica viene dado por su empleo como radiador de
referencia.
--[ 3.1 Antena como transmisor ]--
Desde un punto de vista circuital (antena como un elemento que se
conecta a un circuito el茅ctrico) una antena en transmisi贸n se puede
modelar como dos resistencias en serie. Habr谩 una Resistencia de
p茅rdidas (Rp) que modelar谩 las p茅rdidas que se producen en la antena
que son debidas al paso de la corriente por un conductor no ideal que
es con el que est谩 construido la antena y otra, denominada
Resistencia de Radiaci贸n (Rt), que nos servir谩 para representar la
energ铆a que se radia al espacio libre.
El transmisor (circuito previo a la antena y cuya misi贸n es generar
la se帽al a transmitir) lo modelaremos como un generador de se帽al
(gen) que ofrece una potencia Pdt en los bornes de la antena y una
impedancia Zi.
Pdt Pet Pt
+----[ Zi ]-----o o-------[ Rp ]------[ Rt ]----+
| |
| |
(Gen) |
| |
| |
+----------------o o-----------------------------+
Transmisor Antena
La Resistencia de Radiaci贸n (Rt) es una resistencia FICTICEA que tan
s贸lo nos sirve para representar la potencia que radia la antena hacia
el exterior.
Por otra parte, una antena si est谩 bien dise帽ada tendr谩 unas p茅rdidas
por calentamiento que en general ser谩 peque帽a y que incluso se podr谩
despreciar.
El transmisor pondr谩 una potencia en los bornes de la antena, a esta
potencia se le denomina POTENCIA DISPONIBLE (Pdt).
Parte de la potencia disponible se reflejar谩 hacia el transmisor
debido a desadaptaci贸n de impedancias por lo que la potencia real que
pasa por la antena ser谩 menor que la Potencia disponible. Esta
potencia se denomina potencia entregada a la antena (Pet):
Pet= Pdt(1 - |CR|虏)= i虏路(Rr + Rp) [W]
donde |CR| es el m贸dulo del coeficiente de reflexi贸n:
|Rp+Rr -Zi|
|CR| = -------------
|Rp+Rr +Zi|
El coeficiente de reflexi贸n indica que parte de la se帽al (en tanto
por uno) que llega a los bornes de la antena es reflejada debida a
desadaptaci贸n de impedancias. Su valor varia entre 0 y 1.
Lo que sucede cuando nuestra se帽al llega a la antena es algo similar
a lo que le pasa a la luz cuando llega del aire al agua, parte de la
luz se refleja y otra parte sigue propag谩ndose por el agua. Aqu铆 es
lo mismo, parte de la onda que llega por la linea de transmisi贸n/gu铆a
de ondas se refleja al llegar a la antena y parte sigue propag谩ndose
por la antena. Lo ideal para nosotros ser铆a que se reflejara lo
m铆nimo, es decir que hubiera adaptaci贸n total de impedancias.
Si |CR| = 0 => Zi = Rp + Rr => Habr谩 adaptaci贸n de impedancias y por
tanto
Pet=Pdt
Si |CR| = 1 => Pet=0 => Habr谩 desadaptaci贸n total. A la antena no le
llegar谩 ninguna se帽al.
Pet=0
Como hemos dicho en un sistema eficiente buscaremos que haya una
adaptaci贸n de impedancidas total, por lo que nos interesar谩 un
coeficiente de reflexi贸n peque帽o de tal forma que se refleje la menor
cantidad de energ铆a posible.
Tambi茅n nos pueden dar este t茅rmino de p茅rdidas definido como el
factor de p茅rdidas debidas a la desadaptaci贸n de impedancias en
transmisi贸n (lat) que no es m谩s el inverso de (1-|CR|虏).
1
lat= --------
(1-|CR|虏)
El factor de p茅rdidas debidas a la desadaptaci贸n tendr谩 un valor 1 si
hay adaptaci贸n total y mayor que 1 si no la hay. La l viene del
t茅rmino ingl茅s loss. Nos pueden dar tambi茅n su valor en decibelios
Lat[db]= 10路log(lat)
A modo de ejemplo, en una antena de tama帽o lambda/2 tiene un valor de
Rt= 73.2 ohms (se redondea a 75 ohms)
por lo que siempre que tengamos un dipolo lambda medios como radiador
tendremos que conectarlo mediante una linea de transmisi贸n que tenga
75 ohmios como impedancia caracter铆stica.
Nos queda por definir la potencia transmitida (Pt) que ser谩 la
potencia que se disipara en la resistencia de radiaci贸n, que
repetimos nos sirve para modelar la energ铆a que se radia al espacio
libre:
Pt= i虏路Rt = Pet 路nt
Siendo nt (la n generalmente representada por la letra griega 'eta' y
el sub铆ndice t) la eficiencia de la antena en transmisi贸n:
Pt Rt
nt = ------- = -------
Pt + Pp Rt + Rp
Esta eficiencia nos dice que tanto por uno de la potencia que le
llega a la antena (Pet) es realmente radiada.
Recapitulando un poco. Hasta el momento hemos visto como en
transmisi贸n tenemos dos tipos de p茅rdidas, unas debidas a la
desadaptaci贸n de impedancias que provocan la reflexi贸n de parte de la
se帽al a transmitir, de ah铆 que tengamos que tener cuidado a la hora
de conectar un transmisor a una antena y en caso de que ambos no
estuvieran adaptados tendr铆amos que emplear t茅cnicas de adaptaci贸n de
impedancias. Las otras p茅rdidas que tenemos en transmisi贸n son
p茅rdidas debidas a las imperfecciones de los materiales con los que
est谩 construida la antena ya que son conductores que se calientan y
pierden energ铆a. Estas p茅rdidas son caracter铆sticas de cada antena.
--[3.2 Parametros de una Antena ]--
Densidad de potencia de una antena
----------------------------------
Comenzaremos por definir la densidad de potencia de una antena
isotr贸pica:
Pt
Siso= ------- [W/m虏]
4路pi路d虏
Pt= Potencia Transmitida
d= Distancia a la antena.
Como su nombre indica es la potencia transmitida por unidad de
superficie. N贸tese que el denominador es el 谩rea de una esfera de
radio d. La densidad de potencia nos indica cuantos Watios tenemos en
una superficie de un metro cuadrado a una distancia d (en metros) de
la antena.
Como dijimos, la antena isotr贸pica radia la misma potencia en todas
las direcciones, lo cual hace que Siso = cte para todas las
direcciones.
Sin embargo, la densidad de potencia de una antena cualquiera no ser谩
constante y depender谩 para cada direcci贸n.
Ganancia Directiva - Directividad
---------------------------------
Representa la relaci贸n entre la densidad de potencia radiada por
nuestra antena (S) respecto de lo que radiar铆a la antena isotr贸pica.
S(T,P) S(T,P)
D(T,P)= ------- = ----------
Siso Pt/4路pi路d虏
donde T y P son las componentes 'tita' y 'phi' de las coordenadas
esf茅ricas. Tita es el 谩ngulo que se toma con respecto de la
referencia vertical (Z) y phi es el 谩ngulo que se toma respecto de la
referencia horizontal (X). En la siguiente imagen se resume como es
el sistema de coordenadas esf茅ricas:
Lo que nos viene a indicar la ganancia directiva es cuanta potencia
m谩s o menos radia esa antena respecto de la antena isotr贸pica. Este
par谩metro depende de la direcci贸n que se tome, ya que como hemos
dicho una antena generalmente no radia por igual en todas las
direcciones. Al establecer un radioenlace buscaremos que las antenas
est茅n apuntadas de tal fomra que la ganancia directiva sea la m谩xima
en la direcci贸n del receptor, esta ganancia directiva m谩xima es lo
que se llama Directividad:
Smax
Dmax= --------
Siso
Tambi茅n puede decirse que la directividad es el cociente entre la
densidad de potencia del l贸bulo principal y la densidad de potencia
que se tendr铆a con una antena isotr贸pica. Obviamente la Dmax de la
antena isotr贸pica vale 1.
Ganancia de Potencia - Ganancia de la antena
--------------------------------------------
Idealmente una antena deber铆a radiar toda la potencia que le entrega
el generador, pero como hemos mencionado ya varias veces debido a que
las antenas est谩n construidas con materiales conductores reales,
materiales que no tienen una conductividad infinita, se produce un
calentamiento de la antena que supone una p茅rdida de potencia (hay
una potencia disipada en forma de calor en la antena). La ganancia de
potencia de una antena es la ganancia directiva teniendo en cuenta
estas p茅rdidas.
G(T,P)= nt路D(T,P)
La ganancia de una antena directiva es la ganancia de potencia que
tiene la antena en la direcci贸n de m谩xima radiaci贸n.
Gmax = nt路Dmax
Gmax= Ganancia de la antena
nt= eficiencia de la antena (valores entre 0 y 1)
Dmax= Directividad de la antena
En la pr谩ctica cuando se habla de ganancia (G) de una antena se suele
hablar de la ganancia m谩xima de potencia (Gmax) y se le suele
denominar ganancia a secas.
Es muy importante darse cuenta que 煤nica diferencia entre la ganancia
directiva y la ganancia de potencia es que la ganancia de potencia
incluye ya las p茅rdidas de la antena.
Cuando el fabricante nos dice que una de sus antenas tiene una
ganancia de 3dB, nos est谩n diciendo que esa antena radia 3dB m谩s en
la direcci贸n de m谩xima radiaci贸n que la antena de referencia (la
isotr贸pica). Tambi茅n, se puede especificar la ganancia en dBi, la i
s贸lo nos indica que se ha tomado como referencia la antena
isotr贸pica.
La direcci贸n de m谩xima radiaci贸n es, como su nombre indica, la
direcci贸n en la que la antena radia m谩s potencia por unidad de
superficie. Es f谩cil imaginar que en una antena parab贸lica la
direcci贸n de m谩xima radiaci贸n estar谩 en la direcci贸n hacia la que
apunta el plato reflector, en una antena de bocina la m谩xima
radiaci贸n estar谩 hacia donde apunta la bocina, en las antenas
lineales (monopolos y dipolos) la direcci贸n de m谩xima radiaci贸n la
tendremos en la perpendicular (veremos unos ejemplos al hablar de los
diagramas de radiaci贸n).
En la siguiente tabla podeis observar sobre que magnitudes andan las
ganancias de algunos tipos de antenas respecto del radiador
isotr贸pico y respecto al dipolo lambda/2. Para calcular la ganancia
en funci贸n del dipolo Lambda/2 s贸lo hay que restar -2.1db a la
ganancia tomando la antena isotr贸pica como referencia. M谩s adelante
cuando veamos el PRA se entender谩 el por qu茅 esto es as铆):
---------------------------+---------------------+----------------------------
TIPO DE ANTENA |DBs DE GANANCIA |dB DECIBELIOS DE GANANCIA
|SOBRE DIPOLO DE L/2 |SOBRE UN RADIADOR ISOTR脫PIC脫
| | EN dBi
---------------------------+---------------------+----------------------------
Radiador Isotr贸pico | 2,1- | 0,0
Ground Plane 1/4 de onda | 0,3 | 1,8
Dipolo de 1/2 onda | 0,0 | 2,1
Vertical 5/8 de onda | 1,2 | 3,3
Cuadra un elemento (Loop) | 2,0 | 4,1
Yagui 2 elementos | 5,0 | 7,1
Yagui 3 elementos | 8,0 | 10,1
Yagui 4 elementos | 10,0 | 12,1
Cuadra 2 elementos | 7,0 | 9,1
Cuadra 3 elementos | 10,0 | 12,1
Yagui 5 elementos | 12,0 | 14,1
---------------------------+---------------------+-----------------------------
Campo el茅ctrico radiado
-----------------------
Existe una relaci贸n entre la densidad de potencia radiada por una
antena y el campo el茅ctrico generado:
e虏 D(T,P)路Pt
S(T,P) = --- = ---------
Z0 4路pi路r虏
despejando e (campo el茅ctrico):
Z0 Pt路D(T,P)
e (r,T,P)= ( -- 路-----------)^1/2
4路pi r虏
\_____/
|
30
siendo
Z0: la impedancia intr铆nseca del medio. Todo medio por el que se propagan
ondas electromagn茅ticas posee una impedancia. En el caso del espacio
libre Z0=120路pi Ohmios
r虏: la distancia a la antena al cuadrado
Pt: Potencia radiada.
D : ganancia directiva de la antena en esa posici贸n.
La importancia de esta relaci贸n viene dada porque en la pr谩ctica es
f谩cil medir el campo el茅ctrico. Sin embargo, es dif铆cil conocer la Pt
(se necesita una c谩mara especial en la que no haya ning煤n tipo de
reflexiones). Tambi茅n para obtener la Rp y la Rr resulta caro y
dif铆cil en el laboratorio.
A partir de la expresi贸n anterior y reescribiendo t茅rminos:
Pet路G(T,P)
e (r,T,P)= (30路-----------)^1/2
r虏
Supongamos que tenemos una antena nueva, el fabricante dice que tiene
una gran ganancia de potencia que lo flipas (G), sin embargo, como
suelen ser muy p铆caros y agrandar las cifras queremos comprobar si
realmente nos han dado gato por liebre 驴C贸mo hacemos esto? Bien,
conocemos la expresi贸n anterior que nos relaciona el campo el茅ctrico
(lo que vamos a medir) y la ganancia de la antena (lo que queremos
averiguar) y el resto de t茅rminos los conocemos:
Pet: Viene en las especificaciones del transmisor.
r : Es la distancia a la que nos encontramos, tambi茅n se puede medir.
Entonces, con un medidor de campo nos movemos alrededor de la antena
y en funci贸n del campo el茅ctrico obtenido vemos que ganancia tiene en
cada punto obteniendo lo que se denomina diagrama de radiaci贸n. De
esa forma comprobaremos si el fabricante nos est谩 timando o no.
Diagrama de Radiaci贸n
---------------------
El diagrama de radiaci贸n es una representaci贸n gr谩fica de la
distribuci贸n de potencia/campo radiado o recibido por una antena.
Como ya dijimos una antena no emite la misma potencia en todas las
direcciones, sino que habr谩 direcciones en las que radie o reciba m谩s
potencia que en otras, es la raz贸n por la que cuando movemos las
antenas de los aparatos de radio y televisi贸n de nuestras casas
obtenemos una mejor o peor se帽al.
Los diagramas de radiaci贸n pueden ser:
* Diagramas de Campo:
Se representa la variaci贸n de la intensidad de campo
el茅ctrico o magn茅tico con la direcci贸n.
* Diagramas de Potencia:
Representa la variaci贸n de densidad de potencia media.
Ambos pueden representarse tanto en unidades naturales como en
decibelios (dB). Si la representaci贸n se normaliza (para normalizar
se divide por su valor m谩ximo) se dir谩 que hemos representdo el
diagrama normalizado. En unidades naturales el diagrama variar谩 entre
1 (donde est茅 el m谩ximo) y 0 (donde est茅 el m铆nimo). En unidades
logar铆tmicas variar谩 entre 0 dB (donde haya m谩ximos de radiaci贸n) y
menos infinito (donde no haya radiaci贸n).
A la hora de representarlo se puede emplear los cortes XZ, YZ y XY u
otros tipos de representaciones como:
* Diagrama tridimensional
* Diagrama en Polares
Cabe destacar que el diagrama de radiaci贸n suele estar formado por
varios haces o l贸bulos (como en el dipolo 5路lambda/4):
-> Haz o l贸bulo PRINCIPAL: El del m谩ximo de radiaci贸n.
-> Haz o l贸bulo SECUNDARIO: Los restantes
El ancho de los haces puede venir determinado por el primer nulo AH0
(o en ingl茅s BWFN Beam Width Between First Nulls) o Potencia mitad o
a 3 dB, AH3dB (recordemos que una caida de potencia de 3 dB equivale
a tener la mitad de potencia 3db =10log(1/2))
Un par谩metro interesante es el NLS o Nivel del l贸bulo sencundario
(SLL Secondary Low Level) que es la direfencia (en dB) entre el nivel
m谩ximo de radiaci贸n y l nivel de un l贸bulo secundario. Por lo general
nos interesar谩 que esta diferencia sea lo mayor posible ya que lo que
se busca es radiar en una direcci贸n bien localizada y no desperdiciar
potencia en direcciones en las que no tenemos receptores. Adem谩s,
estos l贸bulos secundarios pueden producir interferencias a otros
sistemas que trabajen a la misma frecuencia que el nuestro.
En funci贸n de como sea el diagrama de radiaci贸n podremos tener varios
tipos de antenas directivas:
*Directivas 0mnidireccionales: Radian en todas las direcciones en un
plano. Veamos un ejemplo:
NOTA: el Azimuth no es m谩s que el corte XY, es decir, indica
como radia la antena si la vieramos desde arriba. La elevaci贸n
es el corte ZX, es decir, indica como radia la antena vista
desde un lateral tomando en ambos como origen de coordenadas la
antena.
Y en esta obra de arte ASCII ten茅is como ser铆an los cortes de
elevaci贸n y Azimuth en una antena parab贸lica. El origen de
coordenadas se deber铆a tomar en el centro de la antena, pero
con ASCII no se puede pedir tanto :)
Z^ [] Y ^
| [] | []
| /-[] | [ ]
| |- [] \\ | HH[ ]*
| | [] / | HH[ ]*
| | [] | [ ]
| | | []
-+---------------------> Y -+-----------------> X
Elevaci贸n (de lado) Azimuth (desde Arriba)
En las im谩genes anteriores vimos un diagrama que procede de una
antena real y que nos indica que la antena radia con la misma
potencia a todo su alrededor con una gran directividad en lo que es
el plano vertical. Este tipo de antenas se suelen utilizan en
radioenlaces de difusi贸n.
Bien, el lector tal vez se est茅 preguntando cual es la raz贸n de tener
el haz principal tan estrecho en el plano de elevaci贸n. Supongamos
que nuestro ancho de haz a 3 db (AH3db) de 2 grados, a una distancia
de 1 Km tendremos 2路 sen(1) 路 1000 = 35 m de cobertura por el haz
principal de m谩xima ganancia.
Antena(Ah3db=2潞) ^
|
+-( | 35 m de cobertura con m谩xima
| | ganancia.
|<------------------------------------>|
d=1000m |
|
v
Si nos fijamos en los angulos tita 0 y pi del diagrama de elevaci贸n
de la imagen, vemos como tiene dos nulos de radiaci贸n. 脡ste diagrama
es similar al de una estaci贸n base de telefon铆a m贸vil, por lo que si
la instalan en la azotea de nuestro edificio un sistema de estos
estaremos precisamente situados enel nulo de radiaci贸n inferior, no
nos llegar谩 ninguna radiaci贸n, por lo que podremos estar m谩s o menos
tranquilos de que no nos est谩n tostando mientras dormimos. Sin
embargo, si hay un edificio frente al nuestro y de mayor altura, si
que les llega radiaci贸n, y adem谩s el m谩ximo.
* Directivas Unidireccionales: Se busca que la antena radie solo en
una direcci贸n en la que concentrar toda la energ铆a radiada y tener
mayor alcance. Por ejemplo, se utilizan en radioenlaces punto a
punto de estaciones fijas.
* Directivas Sectoriales: Se busca que la antena radie en un sector,
que suele variar entre 90 y 180潞.
Para concluir con los diagramas de radiaci贸n, s贸lo decir que nos dan
mucha informaci贸n sobre el comportamiento de una antena ya que nos
dice en que direcciones podemos transmitir/recibir m谩s potencia y
como hemos de orientarla. A veces, la direcci贸n de m谩xima radiacion
es f谩cilmente imaginable, como puede ser una parab贸lica, pero otras
veces puede no serlo tanto como en antenas formadas por grupos de
dipolos. Tambi茅n por lo general nos interesar谩 que los lobulos
principales radien en una direcci贸n concreta y no necesitaremos que
el ancho de haz tenga muchos grados de apertura.
As铆 mismo, nos interesa que los l贸bulos secundarios sean lo menor
posible para no desaprovechar potencia transmitida en las zonas donde
no hay receptores y para no interferir en sistemas que est茅n
trabajando a la misma frecuencia, ya que nuestra se帽al ser铆a ruido
para 茅stos y tendr铆an una peor calidad de recepci贸n.
--
Enlace de la antena de los diagramas de radiaci贸n
http://www.pucelawireless.net/traducciones/guiaondas_marshall.html
--
Polarizaci贸n de una antena
--------------------------
Cuando una antena radia el campo el茅ctrico y magn茅tico radiado tienen
una determinada polarizaci贸n. Puesto que este campo radiado a grandes
distancias se puede considerar una onda plana, se podr谩 considerar
que tan s贸lo hay campo en las direcciones perpendiculares a la
direcci贸n de propagaci贸n (hacia donde se transmite la
informacion). As铆 si, por ejemplo, tomamos como direcci贸n de
propagaci贸n el eje Z s贸lo tendremos componentes de campo el茅ctrico y
magn茅tico en los ejes X e Y.
En funci贸n de como sea el desfase de las componentes x e y del campo
el茅ctrico generado tendremos tres tipos de polarizaciones:
Lineal:Si tienen la misma fase o est谩n en contrafase (desfase= 0 贸
pi)
Circular: Si est谩n desfasadas pi/2 o 3pi/2 y sus magnitudes son
iguales
El铆ptica: Si est谩n desfasadas y tienen magnitudes iguales o
distintas.
En la pr谩ctica lo m谩s usual es tener polarizaciones lineales o
circulares, por lo que nos centraremos en ellas.
Para entender el concepto de polarizaci贸n lo mejor es ver unas
cuantas representaciones:
Polarizaci贸n Lineal:
Polarizaci贸n Circular:
La importancia de como polariza una antena el campo el茅ctrico
generado radica en que una antena est谩 preparada para captar un campo
el茅ctrico de su misma polarizaci贸n (principio de reciprocidad). Es
decir, que si una antena genera un campo el茅ctrico con polarizaci贸n
lineal en transmisi贸n, esa misma antena usada como antena receptora
estar谩 preparada para captar de forma eficiente un campo el茅ctrico de
su misma polarizaci贸n. Esto no impide que pueda captar parte del campo
el茅ctrico de una antena con distinta polarizaci贸n, sino que s贸lo
captar谩 una parte de la se帽al recibida.
Matem谩ticamente, el tanto por uno de potencia que va a captar una
antena no es mas que el m贸dulo al cuadrado del producto escalar de los
vectores unitarios del campo el茅ctrico recibido (Er) y el vector
unitario de polarizaci贸n de la antena en recepci贸n (Ar).
PLF= |<Er,Ar>|虏 (0<=PLF<=1)
PLF se denomina factor de p茅rdidas debidas a la
polarizaci贸n. Tambi茅n, puedes encontrar un par谩metro relacionado con
el PLF que hace referencia a las p茅rdidas de polarizaci贸n (lpol) y que
no es mas que su inverso:
1
lpol= -----
PLF
Si el PLF= 1 entonces habr谩 ajuste en polarizaci贸n y por tanto la
antena receptora captar谩 toda la energ铆a que le llegue. Sin embarbo,
si la PLF=0 habr谩 un desajuste total de polarizaci贸n y la antena no
captar谩 nada (al menos de forma te贸rica xD)
Veamos como es el PLF en funci贸n de las polarizaciones que usemos:
*Polarizaci贸n lineal/lineal
PLF= cos虏a siendo a el 谩ngulo que forman
Ejemplo:
Antena que polariza linealmente de forma vertical con una que
tambi茅n polariza linealmente pero que est谩 colocada de obl铆cua
formando 45潞 respecto la vertical tendr谩:
| /
| /
| / a=45潞 => PLF= 0.5
| /
Vertical/Vertical
| |
| | a=0 => PLF= 1
| |
| |
Vertical/Horizontal
|
|
| ------------ a= 90潞 => PLF= 0
|
|
*Circular/Circular
PLF= 1 Si los campos el茅ctricos de ambas antenas giran en el
mismo sentido.
PLF= 0 Si los campos el茅ctricos de las antenas giran en
sentido contrario.
Para entender esto piensa que el campo el茅ctrico describe a lo largo
del tiempo una se帽al circular similar a lo que es la rosca de una
tuerca y que la antena receptora es un tornillo que tambi茅n tiene una
rosca. Si giras la tuerca hacia el lado contrario de la rosca del
tornillo la tuerca no entra en el tornillo (PLF=0) y sin embargo si
la tuerca gira hacia el mismo lado de la rosca del tornillo si que
entra en el tornillo.
*Lineal/Circular
PLF= 1/2
Para entender esto lo mejor es ver la siguiente Imagen. En ella que
podemos ver como una se帽al circular incide sobre una ranura, por la
que s贸lo pasa una parte de la se帽al. A continuaci贸n esta se帽al choca
contra otra ranura que forma 90潞 respecto la primera. Las ranuras
hacen una funci贸n similar a la que hacen las antenas que s贸lo captan
polarizaci贸n lineal.
Gracias a que el PLF es 0 para algunos valores podemos aprovechar
esto para transmitir m谩s infomaci贸n en una banda de frecuencias. Como
sabemos, si dos se帽ales se transmiten moduladas a la misma frecuencia
ambas interfieren. Sin embargo, podemos utilizar una polarizaci贸n
lineal vertical para transmitir una se帽al y una polarizaci贸n
horizontal para transmitir la otra se帽al. Gracias a que el plano
vertical forma 90潞 con el horizontal tendremos una PLF nula, por lo
que ambas se帽ales no interferir谩n.
Relaci贸n Onda estacionaria
--------------------------
La relaci贸n de onda estacionaria (ROE) o Voltage Standing Wave Ratio
(VSWR) designa la relaci贸n entre el la mayor y la menos amplitud de
onda despu茅s de la reflexi贸n.
Vmax
ROE = --------
Vmin
En funci贸n del ROE se puede expresar el |CR| como :
ROE - 1
|CR| = -------------
ROE + 1
A la antena le llega una cantidad de potencia y su misi贸n es radiarla
toda, pero hay parte de esta potencia que no se radia y es reflejado,
form谩ndose una onda estacionaria. La ROE nos da una idea de la
cantidad de energ铆a que se refleja y por tanto es una medida de
eficiencia de la antena. El valor ideal de la ROE=1 y las antenas de
calidad suelen dar entre 1.05 y 1.15 como ROE.
PIRE (Potencia Isotr贸pica Radiada Equivalente)
----------------------------------------------
A menudo en las legislaciones nos encontraremos que nos dicen que
podemos transmitir con una cierta PIRE m谩xima. Bien, la PIRE se define
de la siguiente forma:
PIRE= Pet路G [W]
donde
Pet= Potencia entregada a la antena
G = Ganancia de la Antena
Lo que viene a significar la PIRE, es cuanta potencia requerir铆a
aportar el transmisor a una antena isotr贸pica para radiar lo mismo que
nuestra antena.
Por ejemplo, en telefon铆a m贸vil la legislaci贸n espa帽ola marca una
PIRE m谩xima es de 500 W (aprox 27 dbW).
PRA (Potencia Radiada Aparente)
-------------------------------
Si en lugar de usar como referencia la antena isotr贸pica tomamos el
dipolo lambda medios [L/2] (dipolo cuya longitud es la mitad de la
longitud de onda) tendremos que la ganancia normalizada respecto al
dipolo L/2.
La ganancia de potencia de un dipolo L/2 respecto de la antena
isotr贸pica es:
G(iso)= 1.64
En decibelios:
G(iso)= 2.15 dbi
Nota: lo que est谩 entre par茅ntesis indica cual es la antena de
referencia para esa ganancia.
Por tanto, la ganancia de una antena tomando como referencia L/2 ser谩:
G(iso)
G(L/2)= ------
1.64
En decibelios:
G(L/2)= G(iso) - 2.15 dB
La PRA o en ingl茅s ERP (Equivalent Radiated Power) es lo mismo que
la PIRE pero tomando como referencia en la ganancia el dipolo L/2.
PRA= Pet路G(L/2)
PRAVC (Potencia Radiada Aparente Vertical Corta)
-------------------------------------------------
Otra antena que se suele tomar como referencia es la Antena Vertical
Corta (AVC) o monopolo. El monopolo tiene una ganancia respecto de la
antena isotr贸pica:
G(iso)= 3
o expresado en en dB
G(iso)= 4.77 dBi
As铆 pues la ganancia expresada respecto de la AVC ser谩
G(iso)
G(AVC)= ------
3
o tambi茅n como
G(AVC)= G(iso) - 4.77 dB
Por tanto, la PRAVC ser谩:
PRAVC = Pet 路 G(AVC)
-------------------------------------------------------------------------------
隆OJO! A la hora de especificar la ganancia, si no nos indican lo
contrario querr谩 decir que se ha tomado como referencia la antena
isotr贸pica.
-------------------------------------------------------------------------------
Es importante darse cuenta de que la PIRE, la PRA y la PRAVC indican
exactamente lo mismo, lo 煤nico que cambia es la antena de referencia.
Por ejemplo: si nos dicen que tenemos una antena cuya ganancia es
20dbi y la legislaci贸n nos marca que no podemos transmitir m谩s de
a) PIRE=40 dbm
b) PRA= 40 dbm
c) PRAVC= 40 dbm
驴Cual ser谩 la potencia m谩xima que podr谩 entregar nuestro transmisor
en cada uno de los casos?
Primero veamos como es la ganancia tomando como referencia cada antena:
G(iso)= 20 dbi
G(L/2)= 20 - 2.1 = 17.9 dB
G(AVC)= 20 -4.77 = 15.23 dB
a) PIRE= G(iso) + Pet(dbm) => Pet= PIRE - G = 40 - 20 = 20 dbm = 100 mW
b) Pet= PRA - G(L/2)= 22.1 dbm = 162.2 mW
c) Pet= PRAVC - G(AVC)= 27.77 dbm = 598.41 mw
Ancho de Banda Relativo
-----------------------
Se denomina as铆 a la relaci贸n entre el l铆mite superior e inferior de
las frecuencias de trabajo de la antena. Es un par谩metro importante ya
que la antena permanecer谩 adaptada y presentar谩 unas caracter铆sticas
s贸lo en un rango limitado de frecuencias. Cada antena est谩 dise帽ada
para trabajar en un margen de frecuencias, si estamos fuera de ese
margen, la antena no funcionar谩 de acuerdo a las especificaciones del
fabricante.
Tambi茅n, es frecuente que nos den la evoluci贸n de la ganancia
respecto de la frecuencia. Como hemos dicho una se dise帽a para
trabajar a una frecuencia espec铆fica (frecuencia de trabajo), si nos
movemos en el espectro de las frecuencias cercanas a la de trabajo la
antena tendr谩 una ganancia parecida, pero que ir谩 decrementando
conforme nos vayamos alejando.
--[3.4 Antena Como receptor ]--
Se ha demostrado que una antena tiene el mismo comportamiento tanto
en transmisi贸n como en recepci贸n, es decir, que los par谩metros que la
caracterizan ganancia, diagrama de radiaci贸n, polarizaci贸n del campo
el茅ctrico... son los mismos tanto si la antena la usamos para
transmitir como para recibir. As铆 si una antena tiene una ganancia Gt
en transmisi贸n tendr谩 una ganancia en rececpcion Gr=Gt.
Desde el punto de vista circuital, la recepci贸n se puede modelar de
la siguiente forma:
+---------o o------[Rp]-----[Rr]------o o---+
| |
| |
(Gen) [Zl]
| |
| |
+---------o o-------------------------o o---+
Onda Antena Receptor
electromagn茅tica
Incidente
La onda incidente la representaremos como el generador de se帽al que
alimenta a la antena induciendo en ella una corriente. La antena la
modelaremos como dos resistencias en serie, una resistencia que
modelar谩 las p茅rdidas sufridas en la antena (Rp) y otra resistencia
que modelar谩 la energ铆a rerradiada por la antena. Por 煤ltimo, tenemos
un receptor, que lo modelaremos como una impedancia (Zl).
La energ铆a rerradiada no es mas que la parte de se帽al que se refleja
debida a imperfecciones en la construcci贸n de la antena o al dise帽o en
si.
La potencia entregada al receptor ser谩 la potencia disponible en
bornes de la antena en recepci贸n (Pdr) menos la parte de se帽al
reflejada:
Per= Pdr (1 - |CR|虏)
Siendo ahora el coeficiente de reflexi贸n:
| Zl - Rr - Rp |
|CR|= -----------------
| Zl + Rr + Rp |
La potencia disponible en bornes de la antena la podemos escribir
como la potencia recibida por unidad de superficie por la superficie
equivalente de la antena.
Pdr= Sinc(T,P)路Ae(T,P)
donde
Sinc(T,P) es la Densidad de potencia incidente (W/m虏):
Pet路Gt(T,P)
Sinc(T,P)=------------
4路pi路r虏
Pet= Potencia entregada a la antena en transmisi贸n
Gt(T,P) = Ganancia de potencia de la antena en transmisi贸n.
r= Distancia entre el transmisor y el receptor
Ae es el 谩rea efectiva de la antena es el 谩rea de la antena que
captura energ铆a, por ejemplo, en una antena parab贸lica estar谩
relacionada con la superficie del paraboloide, en una antena de bocina
ser谩 proporcional a la superficie de la bocina -- en un dipolo corto,
por ejemplo, sabemos, que al ser un hilo apenas tiene 谩rea sin embargo
se puede calcular su 谩rea efectiva de forma te贸rica. Su valor es:
3路L虏
Ad= ----- [m虏] [L= longitud de onda]
8路pi
As铆 mismo, existe una importante relaci贸n entre el 谩rea equivalente
de una antena y su ganancia dada por
L虏
Ae(T,P)= ----- 路 G(T,P) [L= longitud de onda]
4路pi
La potencia entregada al receptor, teniendo encuenta la ganancia de
la antena en recepci贸n, puede ser escrita como
Per= Sinc(T,P)路 Ae(T,P)路(1 - |CR|虏)
Sustituyendo Sinc(T,P) y teniendo en cuenta el factor de perdidas
debidas a la polarizaci贸n (PLF) tenemos:
+---------------------------------------------------------------------+
| ( L )虏 1 |
| Per= Pdt (1-|CRt|虏)路Gt(T,P)路(------- )路Gr(T,P)(1-|CRr|虏) PLF 路--- |
| (4路pi路r ) am |
+---------------------------------------------------------------------+
Que es la llamada ecuaci贸n de FRIIS. Esta ecuaci贸n es fundamental
en radiocomunicaciones, de hecho se puede decir que es LA ECUACI贸N de
las ecuaciones. Con ella se calculan todos los radioenlaces y aunque a
simple vista parezca algo complicada realmente no lo es.
Repasemos cual es el significado f铆sico de cada factor:
* Per => Potencia entregada al receptor por la antena
* Pdt=> Potencia disponible en los bornes de la antena en transmisi贸n.
1
* (1-|CRt|虏)= --- => P茅rdidas debidas a la reflexi贸n (en transmisi贸n)
lat
* Gt(T,P) => Ganancia de la antena transmisora
4路pi路r
* (--------)虏=lbf => P茅rdidas b谩sicas de propagaci贸n en espacio
L libre. Estas p茅rdidas como vemos dependen de la
frecuencia y de la distancia
* Gr(T,P) = Ganancia de la antena en recepci贸n
1
* (1-|CRr|虏)=--- => P茅rdidas debidas a la reflexi贸n (en recepci贸n)
lar
1
* PLF= ---- => P茅rdidas debidas a la depolarizaci贸n de las antenas.
lpol Ej: Una tenga polarizaci贸n lineal y la otra polarizaci贸n
circular.
1
* --- => P茅rdidas adicionales debidas a que la propagaci贸n no es en espacio
am libre. Este factor viene a representar como afecta la lluvia, el
viento, la humedad... a la cantidad de potencia recibida
Podremos reescribir la formula de la siguiente forma:
1
Per=Pet ------------------ 路Gt(T,P)路Gr(T,P)
lat路lar路lbf路lpol路am
que pasado a dBs
Per[dBm]=Pdt[dbm]+Gt[dB]+Gr[dB]-Lat[dB]-Lar[dB]-Lbf[dB]-Lpol[dB]-Am[dB]
Nota: Recordamos que para pasar de unidades naturales a db => X[dB]=10路log(x)
Normalmente, buscaremos que haya un ajuste total de polarizaci贸n,
adaptaci贸n de impedancias y en un medio que se puede aproximar al
espacio libre los factores:
lpol=am=lat=lar= 1
y si adem谩s tenemos las antenas apuntadas tendremos que
Gt(T,P)= Gtmax= Gt
Gr(T,P)= Grmax= Gr
Por lo que la ecuaci贸n de Friis, teniendo en cuenta esas
consideraciones la podremos escribir de la siguiente forma como:
L
Per= Pet路Gt路Gr路(-----)虏
4路pi路r
En dBm:
Per(dBm)= Pet(dBm) + Gt(dB) + Gr(dB) - Lb(dB)
En dBW:
Per(dBW)= Per(dBm)+30
Las p茅rdidas b谩sicas debidas a la propagaci贸n en el medio libre se
pueden calcular en dBs de la siguiente forma teniendo en cuenta que
L=c路f (c= 300.000 Km/s= 3路10^8 y f= frecuencia de trabajo):
Lb(db)= 32.5 + 20路log(d(Km)) + 20log(f(MHz))
Donde d es la distancia en kil贸metros y f la frecuencia expresada
en MegaHz.
----------------------------------------------------------------------
Es importante notar que las p茅rdidas b谩sicas SIEMPRE van a existir en
un radioenlace y que aumentan con la distancia y con la frecuencia de
forma NO LINEAL.
----------------------------------------------------------------------
Por ejemplo:
a) d=1 Km (distancia)
f=2.5 GHz (Aprox. frecuencia de trabajo de redes LAN Wifi)
Lb1(dB)= 32.5 + 20 log (1) + 20 log (2.5) = 32.5 + 7.96 = 40.46 dB
lb= 28840.315
b) d= 2 Km
Lb2(dB)= 32.5 + 6.02 + 7.96 = 46.48 dB
lb2= 44463.127
c) d= 4 Km
Lb4(dB)= 32.5 + 12.04 + 7.96 = 52.5 dB
lb4= 177827.94
Como es f谩cil ver, lb4/lb2 != lb4/lb1, por lo que tendremos muchas
m谩s p茅rdidas a mayor distancia.
---------------------------------------------------------------------
Por norma general, si DUPLICAMOS la potencia NO tendremos una
cobertura del DOBLE.
--------------------------------------------------------------------
La forma de calcular un radioenlace suele ser bastante sencilla una
vez que disponemos de los datos.
Por ejemplo, supongamos que queremos saber que potencia se recibe en
un radioenlace Wireless en el que se trabaja a una frecuencia de
2.45GHz y la antena transmisora es una antena omnidireccional con una
ganancia de 15dbi y la antena receptora tiene una ganancia de 3
dbi. Suponiendo que las dos antenas utilizan la misma polarizaci贸n
(PLF=1), que est谩n bien adaptadas (lat=lar=1) y apuntadas. Vamos a
calcular la potencia que recibimos a 2Km.
La potencia m谩xima que nos permite la legislaci贸n transmitir son 100mW鹿, luego
Pdt=Pet= 100 mW = 20 dbm
Las perdidas b谩sicas en dBs son
Lb= 32.5 + 20路log(2) + 20路log(2450) = 32.5 + 6 + 67.8 = 106.3 dB
Per[dbm]= 20dbm + 15 + 3 - 106.3 =-68.3 dbm
--
鹿En la ley pone que esta potencia m谩xima es de PIRE, aunque creo que
para espacios abiertos cambia. De todas formas para el ejemplo se ha
utilizado como potencia
transmitida.
--
Bien, al receptor le llegan -68.3 dbm, si la potencia umbral del
receptor es menor de -68dbm entonces podr谩 recuperar la se帽al
transmitida, sin embargo si es mayor no podr谩 recuperar la se帽al. Por
ejemplo: si la potencia umbral es de -70 dbm, el receptor podr谩
recuperar la se帽al, pero si es -60dbm no podr谩 recuperar la se帽al. Por
lo general, los receptores Wireless tienen su potencia umbral de
recepci贸n entre -80 y -96 dbm (en el menor r茅gimen binario), por lo
que en este caso tendremos un colch贸n de al menos 12 dbm de ruido,
atenuaciones e inteferencias adicionales que no hemos contemplado en
los c谩lculos.
Si conocemos la potencia umbral del receptor tambi茅n podemos
sustituir, todos los datos y despejar Lb para posteriormente hallar la
distancia m谩xima a la que podemos recibir.
--[Despedida]--
Bueno, pues hasta aqu铆 ha llegado la primera entrega de una serie en
la que desmenuzaremos el funcionamiento de las
radiocomunicaciones. Como se ha podido ver en el art铆culo se juega
con elementos que conceptualmente son bastante sencillos, a pesar de
que a primera vista puedan parecer un lio, pero una vez que se
entienden no tienen mayor dificultad.
En este art铆culo hemos caracterizado los par谩metros de las antenas y
hemos conocido la f贸rmula de las f贸rmulas en radiocomunicaciones, la
f贸rmula de friis. En el pr贸ximo n煤mero veremos los tipos de antenas
que hay, las lineales (monopolos, dipolos etc) y las de apertura
(Parab贸licas, Cassegrain, alimentadas en Offset...). Viendo las
ventajas y desventajas de cada tipo y para que se utilizan. Mientras
tanto tendr茅is tiempo para interiorizar todos los conceptos ya
expuestos :DD
Ah铆 os dejo un par de enlaces para que les ech茅is un vistazo como
complemento a este texto:
http://212.73.32.210/hosting/000bf/pegagu/antenas.pdf
http://www.w1ghz.cx/antbook/contents.htm
Saludos, NaTaSaB
----
Correo-e : natasab @ merlos.org
WEB Personal: http://www.merlos.org
es
en