Antenas

Dice G4NSJ en su página web, al hablar de las antenas:

Those who profess to know everything about aerials often know nothing!

O lo que es lo mismo, aquellos que presumen saber todo sobre las antenas, amenudo no saben nada. ¡Yo no quiero ser yo uno de ellos!

Una antena es el elemento de una estación de radio diseñado para emitir o recibir ondas electromagnéticas. Toda antena es una región de transición entre una zona donde existe una onda electromagnética guiada y una onda en el espacio libre, a la que puede además asignar un carácter direccional.

La misión de la antena es la transformar corrientes (voltajes) en ondas electromagnéticas y viceversa. En el primer cao diremos que se trata de una antena transmisora y en el segundo de una antena receptora, como por ejemplo las de TV.

Como indica Miguel R. Ghezzi (LU6ETJ -www.solred.com.ar/lu6etj SOLVEGJ Comunicaciones www.solred.com.ar/solvegj), en su artículo "Antenas":

"¡Jamás existió algo parecido a una antena en toda la historia de la humanidad...! El automóvil fue precedido por un carruaje, el avión por el vuelo de un pájaro. La antena de radio no tiene antecedentes... "

y a la vez

"algo que puede, a veces, ser tan sencillo para lograr tanto. Un transmisor o receptor requerirá piezas más o menos complicadas, pero para construir la antena ¡basta con un trozo de alambre...!"

siendo su misión la de:

"convertir señales eléctricas en campos electromagnéticos y viceversa."

Tanto en el mundo de la radioafición como en las actividades de radio comercial u otros servicios de telecomunicación, la antena puede ser tal vez, el componente más importante de la estación de radio y por lo tanto el que debe ser el más cuidado, tanto en su elección, adquisición, fabricación, montaje, ajuste, etc., así como su ubicación; teniendo en cuenta todos los objetos cercanos, otras antenas, etc., van a influir en su rendimiento.

Hay que tener en cuenta que la proximidad de objetos puede cambiar el comportamiento de la antena, pudiendo no responder a la finalidad para que fue instalada o causar interferencias a otros servicios de telecomunicación comunicación. también hay que extremar el cuidado a la hora de montar, desmontar o manipular antenas que se encuentren cerca de tendidos eléctricos ya que cualquier contacto entre ellas puede originar problemas irreparables; asi como daños personales de gravedad. Por esta razón, se ha de evitar la instalación de antenas cerca de las lineas de tendidos eléctricos, además para evitar posibles interferencias y ruidos en el receptor.

Para el montaje de una estación de radioaficionado, según los experimentados, es aconsejable dedicar, aproximadamente, el 80% del presupuesto a la antena y el 20% restante a la adquisición de equipos de radio; ya que de la calidad de la antena dependerá la calidad (en relación a la intensidad de señales recibidas y transmitidas, la lejanía -DX-, etc.) de los contactos que podamos realizar a lo largo de todo el mundo, a través de satélite o rebote lunar, etc.

De acuerdo con los contactos que pretendamos realizar, deberemos de emplear una antena u otra, teniendo en cuenta que su rendimiento sea el óptimo para la banda y frecuencia de trabajo.

La ganancia de una antena depende de su diseño. Las antenas muy eficientes a la hora de transmitir y recibir señales de radio se emplean diseños direccionales para concentrar la enenrgía en una dirección, a la vez redecen la instensidad de las señales no deseadas en recepción. La antenas eficientes también tratan de evitar las pérdidas de energía emitida o recibida.

En toda antena transmisora o receptora se puede hablar de la existencia de dos componentes: el eléctrico y el magnético. Ambos forman un campo electromagnético responsable de latransmisión y de la recepción de energía electromagnética a través del espacio libre. Una onda de radio es un campo electromagnético que se mueve a una velocidad en la dirección de desplazamiento, y con componentes de intensidad eléctrica y de intensidad magnética dispuesta en ángulos rectos entre sí.

Las señales electromagnéticas (de radio) radiadas por una antena forman un campo electromagnético que tiene un patrón de radiación que depende del tipo de antena empleado. En este sentido, una antena vertical irradia energía teóricamente por igual en todas las direcciones (se dice que es omnidireccional); una antena horizontal ( un dipolo por ejemplo ) esprincipalmente bidireccional y además existen antenas unidireccionales irradiando la energía en una dirección. En la práctica, los patrones de radiación de una antena generalmenteestán distorsionados por los objetos cercanos o las características del terreno.

El patrón de radiación se representa como una figura tridimensional parecida a un donut con una antena de transmisión en el centro.

La polarización de una onda radiada se determina por la dirección de las líneas de fuerza que componen su campo eléctrico. Si las líneas de fuerza eléctrica son en ángulo recto con la superficie de la Tierra, se dice que la onda polarizada verticalmente.

Si las líneas de fuerza eléctrica son paralelas a la superficie de la Tierra, se dice que la onda polarizada horizontalmente.

Una antena vertical se utiliza para la recepción eficiente de las ondas de polarización vertical y una antena horizontal se utiliza para la recepción de las ondas de polarización horizontal.En algunos casos, el campo gira a medida que las ondas viajan a través del espacio. En estas condiciones, existen dos componentes horizontales y verticales y la onda se dice que tiene la polarización elíptica o circular.

Las antenas verticales captan y radian señales de radio por igual en todas las direcciones. Debido a esta característica, otras estaciones en frecuencias cercanas pueden interferir y hacer que la recepción sea difícil o imposible. Sin embargo, la recepción de una señal deseada se puede mejorar mediante el uso de antenas direccionales ya que se recibe en una línea perpendicular a la antena y la recepción más débil que se recibe de la dirección de los extremos de la antena.

Dado que todas las antenas en la práctica se instalan sobre la Tierra y no en el espacio libre, a excepción de aquellas instaladas en los satélites, la cercanía de la tierra o de objetos cercanos va a alterar los patrones de radiación de las antenas en el espacio libre. El suelo también tendrá efecto en algunas de las características eléctricas de una antena, siendo mayor sobre las antenas que deben ser montados relativamente a poca altura, en relación con la longitud de onda para la que está diseñada.