Antenas atípicas o heterodoxas

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En el foro (y el la información accesible en internet) se puede encontrar abundante bibliografía sobre todo tipo de antenas típicas u ortodoxas (entendido como ortodoxa a aquellas que se rigen por unos principios conocidos, dipolo, yagi, beberage, etc) cuyas normas de construcción están bien definidas. Otras antenas, incluido el típico somier que algunos afirman utilizar como antena, no disponen de bibliografía que pueda aplicarse a su construcción para prever un rendimiento aceptable, sin embargo hay algunos parámetros y condicionantes previos que pueden, por lo menos evitar a priori, un rendimiento nulo.

El que tu y yo nos hagamos la picha un lío no quiere decir que no se conozcan los principios de funcionamiento de las antenas desde antes de que naciéramos.

Atípico quiere decir que no es lo habitual, de acuerdo, pero hasta los somiers son ortodoxos.

Una antena no deja de ser un circuito eléctrico de corriente alterna, es el primer concepto que hay que tener claro, aparta de la mente los tubos de aluminio, los botes de "bobinas" y las formas extrañas que acaban adoptando, y céntrate en simples conductores eléctricos puestos en serie y paralelo, con sus propiedades de resistencia, inductancia y capacitancia.

Como en todo circuito, para que circule corriente es necesario un generador (para compensar las "pérdidas") y que el circuito esté cerrado. Las "pérdidas" del circuito se dividen en "útiles" e "inútiles" en función de si son deseadas o no.

En un circuito de un calefactor lo vemos muy sencillo, la resistencia se calienta produciendo el efecto deseado, por lo que esa "pérdida" de energía es útil, pero estamos obviando gran parte del circuito real. Tenemos el generador a muchos Km de casa,, y varios transformadores y lineas de transmisión intercalados en el circuito, lo que añade más pérdidas, de las cuales unas son en forma de calor inútil por la resistencia de los conductores, otras por dispersión magnética en los núcleos de los transformadores, calentamiento del los núcleos , pérdidas de dieléctrico en los aisladores y en los cables, y pérdidas por radiación electromagnética en las lineas de transmisión, totalmente inútiles e indeseadas. La eficiencia del sistema sería la relación entre las deseadas y las indeseadas.

Ya, pero..., en un sistema de antena las puntas están abiertas, como se cierra el circuito?.

Vamos a la antena más simple, la antena de aro, ahí ya vemos de forma fácil un circuito cerrado, una bobina (el aro) con un condensador variable en serie (C1), alimentada por un transformador (el lazo de acople), pero ya nos cuesta más ver el condensador que forman las dos mitades del aro entre sí (C2), pero están ahí en paralelo para sumarse a la capacidad total de la antena, aunque su importancia en el circuito sea menor que la del condensador variable.

Ahora separamos las láminas del variable, baja la capacidad y la frecuencia de resonancia sube, y también sube la importancia de C2 en el circuito. Si seguimos separando (desarmando el variable para poder alejar las láminas), llegará un momento en que la importancia de C2 será mucho mayor que la del variable C1, pero habremos separado tanto las láminas que el diámetro del aro será mucho mayor, y cuando el diámetro llegue a infinito tendremos un dipolo recto (una recta es una circunferencia de diámetro infinito).

En este sistema también vamos a tener todo el compendio de "pérdidas", solo que las pérdidas por radiación electromagnética son las deseadas, por lo que hay que minimizar el resto.

Una aclaración: El calor generado también acaba radiado en forma de onda electromagnética, pero en frecuencias que no nos interesan en absoluto.

Hasta aquí solo he intentado explicar el circuito eléctrico de una antena simple, eso no explica para nada lo que en realidad es una antena, es decir, como se transforma la energía eléctrica en energía electromagnética, eso son palabras mayores para mi.

Capitulo 2: La resonancia.

Decíamos

Escribió:

Ahora separamos las láminas del variable, baja la capacidad y la frecuencia de resonancia sube

Y es que la resonancia no es sino la cualidad de que las corrientes estén en la fase correcta con respecto a las tensiones, y eso ocurre cuando no hay una reactancia inductiva o capacitiva que atrase o adelante la corriente, y como las reactancias son dependientes de la frecuencia, y de comportamiento inverso entre las inductivas y capacitivas (en toda antena existen las dos), eso ocurre solo a una determinada frecuencia, donde las dos magnitudes sean iguales y se anulen por ser de signo contrario.

Eso solo quiere decir que en esa situación (resonancia) la eficiencia es máxima, fuera de resonancia necesitamos mayores corrientes y tensiones para la misma potencia efectiva, lo que se traduce en mayores "perdidas" indeseadas.

En la explicación de la antena de aro decíamos que al abrirla hacia la linea recta bajaba la capacidad (la inductancia también), con lo que subía la frecuencia de resonancia (nos ha quedado un dipolo muy corto), para llevarla a la frecuencia inicial debemos alargarla haciendo que aumenten la inductancia y la capacidad.

Gracias Angel por la explicación entiendo lo que es una antena, procuraré tener en cuenta los principios que describes para la próxima instalación.