¿Qué es una antena? Clasificación y Métricas de Antenas

La antena es un equipo relativamente común, ampliamente utilizado en radiodifusión, televisión, radiocomunicaciones, radar, navegación, contramedidas electrónicas, teledetección, radioastronomía y otros campos. Una antena es un dispositivo que puede irradiar efectivamente ondas electromagnéticas a una dirección particular en el espacio o recibir efectivamente ondas electromagnéticas desde una dirección particular en el espacio. Todos los dispositivos inalámbricos que transmiten señales a través de ondas electromagnéticas deben tener una antena.

Definición de Antena: La función básica de una antena es irradiar y recibir ondas de radio.

Convierte corrientes de alta frecuencia en ondas electromagnéticas al transmitir.

Convierte maremotos eléctricos en corrientes de alta frecuencia al recibirlos.

Clasificación de antenas:

Métodos de clasificación	tipos
Por uso	Antenas de comunicación, antenas de radiodifusión, antenas de radar, antenas de navegación, antenas radiogoniométricas, etc.
Por banda de frecuencia operativa	Antenas de onda larga, antenas de onda media, antenas de onda corta, antenas de onda ultracorta y antenas de microondas.
Fuerza de direccionalidad	Antenas omnidireccionales, antenas débilmente direccionales, antenas fuertemente direccionales, etc.
Por características de polarización	Antenas polarizadas en línea, antenas polarizadas circularmente, antenas polarizadas elípticamente, etc.
Según el principio de funcionamiento.	Antenas de ondas estacionarias, antenas de ondas viajeras; antenas de matriz
Por método de control del haz.	Antenas de haz fijo, antenas en fase, antenas inteligentes, etc.
Por estructura básica	Antenas de línea, antenas de superficie, antenas de hendidura
Por tamaño eléctrico	Antena eléctrica pequeña: el tamaño es mucho más pequeño que la longitud de onda de trabajo; Antena eléctrica de gran tamaño: el tamaño es comparable con la longitud de onda de trabajo.

Requisitos para antenas:

• La antena debería poder convertir la mayor cantidad posible de energía de onda guiada en energía electromagnética. Esto requiere, en primer lugar, que la antena sea un buen sistema electromagnético abierto y, en segundo lugar, que la antena coincida con el transmisor o receptor (lo que requiere calcular o probar la impedancia de radiación de la antena).

•  La antena debe permitir que las ondas electromagnéticas se enfoquen tanto como sea posible en una dirección definida, o maximizar la aceptación de ondas entrantes en una dirección definida, es decir, la antena tiene direccionalidad (función direccional).

• La antena debería poder transmitir o recibir ondas electromagnéticas de una polarización específica, es decir, la antena tiene una polarización adecuada.

• La antena debe tener suficiente banda de frecuencia operativa.

  
  

  Métricas de rendimiento comunes para antenas:

• mapa de directividad

• coeficiente de directividad

• ganar

• impedancia de entrada

• coeficiente de onda estacionaria

• eficiencia

  
  

  Factores clave que afectan las métricas de rendimiento de la antena:

  
  

• dimensiones eléctricas de la antena

• forma y estructura de la antena

• distribución de corriente en la antena

  
  

  
  

  Las antenas son simples y complejas:

  
  

La simplicidad generalmente se logra a través de estructuras simples hechas de conductores metálicos, como alambres y láminas de metal. Las antenas simples suelen ser monopolo (por ejemplo, dipolo, antena vertical monopolo, etc.) o unidireccionales (por ejemplo, antena direccional). Tienen una estructura simple, fáciles de fabricar y son adecuados para algunas necesidades básicas de comunicación inalámbrica, como enrutadores Wi-Fi domésticos o radios de automóviles.

Las complejidades, como se ilustra anteriormente, involucran teorías fundamentales oscuras de los campos electromagnéticos, especialmente en el diseño de conjuntos de antenas para radares y comunicaciones por satélite, que constan de muchos elementos de antena individuales y requieren sofisticadas herramientas de simulación y simulación numérica, así como validación experimental.