figura 1
1. Eficiencia del haz
Otro parámetro común para evaluar la calidad de las antenas transmisoras y receptoras es la eficiencia del haz. Para la antena con el lóbulo principal en la dirección del eje z, como se muestra en la Figura 1, la eficiencia del haz (BE) se define como:
Es la relación entre la potencia transmitida o recibida dentro del ángulo del cono θ1 y la potencia total transmitida o recibida por la antena. La fórmula anterior se puede escribir como:
Si se selecciona θ1 como el ángulo en el que aparece el primer punto cero o valor mínimo, la eficiencia del haz representa la relación entre la potencia del lóbulo principal y la potencia total. En aplicaciones como metrología, astronomía y radar, la antena debe tener una eficiencia de haz muy alta. Generalmente se requiere más del 90 %, y la potencia recibida por el lóbulo lateral debe ser lo más pequeña posible.
2. Ancho de banda
El ancho de banda de una antena se define como "el rango de frecuencias en el que el rendimiento de ciertas características de la antena cumple con estándares específicos". El ancho de banda puede considerarse como un rango de frecuencias a ambos lados de la frecuencia central (generalmente referida a la frecuencia de resonancia) donde las características de la antena (tales como impedancia de entrada, patrón direccional, ancho de haz, polarización, nivel de lóbulos laterales, ganancia, orientación del haz y eficiencia de radiación) se encuentran dentro del rango aceptable después de comparar el valor de la frecuencia central.
En el caso de las antenas de banda ancha, el ancho de banda se suele expresar como la relación entre las frecuencias superior e inferior para un funcionamiento aceptable. Por ejemplo, un ancho de banda de 10:1 significa que la frecuencia superior es 10 veces mayor que la frecuencia inferior.
Para antenas de banda estrecha, el ancho de banda se expresa como un porcentaje de la diferencia de frecuencia con respecto al valor central. Por ejemplo, un ancho de banda del 5 % significa que el rango de frecuencia aceptable es el 5 % de la frecuencia central.
Debido a que las características de la antena (impedancia de entrada, patrón direccional, ganancia, polarización, etc.) varían con la frecuencia, las características del ancho de banda no son únicas. Generalmente, los cambios en el patrón direccional y la impedancia de entrada son diferentes. Por lo tanto, es necesario destacar el ancho de banda del patrón direccional y el ancho de banda de la impedancia. El ancho de banda del patrón direccional está relacionado con la ganancia, el nivel de lóbulos laterales, el ancho del haz, la polarización y la dirección del haz, mientras que la impedancia de entrada y la eficiencia de radiación están relacionadas con el ancho de banda de la impedancia. El ancho de banda se suele expresar en términos del ancho del haz, los niveles de lóbulos laterales y las características del patrón.
La discusión anterior presupone que las dimensiones de la red de acoplamiento (transformador, contrapeso, etc.) y/o la antena no varían con la frecuencia. Si las dimensiones críticas de la antena y/o la red de acoplamiento se pueden ajustar adecuadamente al variar la frecuencia, se puede aumentar el ancho de banda de una antena de banda estrecha. Si bien esto no es una tarea sencilla en general, existen aplicaciones donde es posible. El ejemplo más común es la antena de radio de un automóvil, que suele tener una longitud ajustable que permite sintonizarla para una mejor recepción.
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Fecha de publicación: 12 de julio de 2024
