Tipos de antenas y conductos de onda: características, funcionamiento y aplicaciones

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Tipos de antenas

Clasificación general:

• Antenas alámbricas o de cable
• Antenas de apertura
• Reflectores
• Agrupaciones de antenas

Dipolos

• Dipolo elemental: longitud muy inferior a la longitud de onda.
• Dipolo λ/2: estrecho ancho de banda. Diagrama de radiación omnidireccional, radiando por igual en todas las direcciones. Muy popular en aplicaciones HF.
• Dipolo doblado: variante del anterior con un ancho de banda más amplio.
• Dipolo de brazos plegados: economización del espacio; reducción de la eficiencia.
• Dipolo eléctricamente acortado: un segmento de la línea se reemplaza por una bobina, reduciendo el tamaño del dipolo pero disminuyendo la eficiencia, el ancho de banda y la impedancia.
• V invertida: λ/2; los brazos se abren con el mismo ángulo. Comportamiento parecido al dipolo horizontal.

Otras antenas comunes

• Antena Marconi: antena λ/4 colocada en vertical sobre la superficie de la tierra. Se crea un plano de tierra artificial porque el suelo no es buen conductor. Al aumentar la longitud de la antena puede mejorar la radiación horizontal.
• Yagi–Uda: arreglo con radiación direccional formado por un elemento excitado y elementos parásitos; típicamente un reflector y uno o más directores.
• Antena torniquete y antena log-periódica: diseños con direccionalidad variable.
• Antena de cuadro: formada por un bucle de un elemento conductor alimentado en sus extremos por una línea de transmisión equilibrada. Dos subgrupos: antenas de pequeño bucle y antenas de cuadro resonantes.
• Antena helicoidal: polarización de tipo circular. Dos modos de trabajo: el modo normal y el modo axial.
• Antena romboidal: usada frecuentemente en HF por su ganancia y directividad.
• Antenas para microondas: diseños específicos para altas frecuencias, incluyendo reflectores y estructuras de guía.

Conductos y guías de onda

Guías de onda: conductos por los que viajan ondas electromagnéticas. Son estructuras que confinan y transmiten energía a microondas con pérdidas relativamente bajas.

Inyección de potencia

La señal de microondas se introduce en un extremo de la guía mediante una sonda tipo antena que genera una onda electromagnética que se propaga a través de la guía.

Inyección por sonda vertical

Origina una onda polarizada verticalmente. Viaja en diagonal a lo largo de la guía, reflejándose de pared en pared. Esta es una onda TE (onda transversal eléctrica).

Inyección por sonda horizontal

Origina una onda polarizada horizontalmente que viaja de manera diagonal, reflejándose de pared en pared. Esta es una onda TM (onda transversal magnética).