Concepto de Propagación y Antenas

Las antenas son conductores o sistemas que se utilizan para capturar energía electromagnética, estas sirven para transmitir una señal transformando la energía eléctrica del transmisor en energía electromagnética que a su vez es radiada en el ambiente que puede ser en el espacio, agua o la atmósfera.

Propagación y Antenas

Para encontrar una señal la energía electromagnética que llega a la antena se convierte en energía eléctrica y alimenta al receptor, este proceso se puede dar de manera recíproca tanto como transmisor o receptor. Las características principales de estos dispositivos es su reciprocidad, transmiten y reciben energía electromagnética, son eficientes para transferir energía.

Las antenas pueden radiar energía en varias direcciones pero no lo hace de manera uniforme, el patrón ideal corresponde a la antena isotrópica donde el punto en el espacio que irradia posee una potencia uniforme en todas las direcciones, el patrón sería una esfera con una antena en el centro de la misma. La distancia desde la antena a cada punto del patrón es proporcional a la potencia radiada por la antena en esa dirección, su tamaño es arbitrario, lo importante es la distancia relativa desde la antena en cada dirección, la distancia relativa se determina a través de la potencia relativa. Para determinar la potencia relativa se dibuja una línea desde la posición de la antena y el punto de intersección con el patrón de radiación. El espectro radioeléctrico se ve congestionado debido al creciente número de usuarios de telefonía y las aplicaciones, esto impone que los requerimientos sean estrictos en las antenas de esta manera se ha desarrollado un considerable número de antenas que se utilizan para diferentes tipos de aplicaciones y frecuencias. Las antenas pueden ser omnidireccionales y direccionales.

La propagación es la señal radiada por la antena y tiene tres modos que siguen distintas rutas de viaje, cada modo de propagación predomina de acuerdo al rango de frecuencia en el que se trabaja:

  • Onda terrestre: llega hasta 2 MHz por ejemplo la radio AM (amplitud modulada), sigue más o menos el contorno de la tierra y puede propagarse a grandes distancias más allá de la línea del horizonte visual, la onda induce una corriente en la superficie de la tierra que genera que la onda siga la curvatura terrestre, esta puede difractarse frente a obstáculos y no puede penetrar la atmósfera superior.
  • Onda espacial: se utiliza mayormente para radio amateur y broadcasts internacionales, la señal se refleja en la ionosfera y va de vuelta a la tierra, el efecto de reflexión es causado en realidad por refracción, sufriendo saltos que inciden en la ionosfera y vuelve a la superficie de la tierra, estas señales pueden captarse a miles de kilómetros con el uso de un transmisor.
  • Propagación por LOS: se ubica sobre los 30 MHz, estos no son reflejados por la ionosfera y puede transmitirse desde una estación terrenal hasta un satélite, las comunicaciones terrestres, las antenas de transmisión y de recepción deben estar dentro del rango de una línea de vista efectiva (efectiva hace referencia a que las señales son dobladas por la atmósfera).

La reflexión es una onda que choca con una superficie reflectora y que tiene un ángulo igual al ángulo incidente, los ángulos se miden con respecto a la superficie normal la onda electromagnética incide sobre las superficies que sean grandes en relación a su longitud de onda