EJERCICIOS
domingo, 29 de octubre de 2017
miércoles, 25 de octubre de 2017
VISITA A RADIO Y TV DE HIDALGO
En esta visita realizada el dìa 3 de Octubre del 2017, en la cuàl tuvimos la oprotunidad de asistir a esta televisora a conocerla y saber como trabajan, localizada en Pachuca, Hidalgo.
Desde la llegada todos se mostraron muy amables y nos recibieron con gusto. Primero nos mostraron un video de presentaciòn de la televisora, posteriormente nos condujeron a el estudio de grabaciòn dònde tuvimos la suerte de encontrarnos con la grabaciòn de un programa en vivo, el cuàl nos agrado y vimos como cambia la percepciòn con los efectos en la televisiòn y en la actuaciòn en vivo.
Despuès pasamos a una explicaciòn sobre las antenas, desde la parabòlica y antenas de diferentes tipos que usan en la televisora.
Asì còmo tambièn fuìmos al estudio de radio, dònde observàmos las consolas y còmo se ponen las canciones en la radio, por medio de listas predeterminadas de canciones.
Al final pasamos por el museo tecnològico, dònde vimos aparatos de varios tipos y antiguos, asì còmo hicimos una simulaciòn de un programa de tv.
En lo personal me gustò la visita, fue mi segunda vez que asistì, estuvo muy bien la experiencia de haber visto còmo grababan un programa en vivo.
Desde la llegada todos se mostraron muy amables y nos recibieron con gusto. Primero nos mostraron un video de presentaciòn de la televisora, posteriormente nos condujeron a el estudio de grabaciòn dònde tuvimos la suerte de encontrarnos con la grabaciòn de un programa en vivo, el cuàl nos agrado y vimos como cambia la percepciòn con los efectos en la televisiòn y en la actuaciòn en vivo.
Despuès pasamos a una explicaciòn sobre las antenas, desde la parabòlica y antenas de diferentes tipos que usan en la televisora.
Asì còmo tambièn fuìmos al estudio de radio, dònde observàmos las consolas y còmo se ponen las canciones en la radio, por medio de listas predeterminadas de canciones.
Al final pasamos por el museo tecnològico, dònde vimos aparatos de varios tipos y antiguos, asì còmo hicimos una simulaciòn de un programa de tv.
En lo personal me gustò la visita, fue mi segunda vez que asistì, estuvo muy bien la experiencia de haber visto còmo grababan un programa en vivo.
lunes, 9 de octubre de 2017
PREMIO NOBEL DE FÌSICA
PREMIO NOBEL DE FÌSICA
Tres estadounidenses recibieron el martes 3 de Octubre el Premio Nobel de Física por haber confirmado una predicción de Einstein: la existencia de ondas gravitacionales, una revolución que nos acerca al corazón del Big Bang y al origen del universo. Un siglo después de que Albert Einstein enunciara los principios de estas ondas en su teoría general de la relatividad de 1915, los astrofísicos Rainer Weiss (85 años), Barry Barish (81) y Kip Thorne (77) volvieron a “sacudir el mundo”, según Göran Hansson, secretario general de la Academia de Ciencias.
Las ondas gravitacionales son el resultado de violentos eventos galácticos, como el choque de agujeros negros o la explosión de estrellas masivas, y pueden revelar eventos que ocurrieron millones de años atrás. La primera detección directa de ondas gravitacionales tuvo lugar en setiembre del 2015 en el LIGO (Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser, en español) donde trabajaban los tres laureados.
El hallazgo, divulgado en febrero de 2016, fue celebrado como la culminación de décadas de investigación. En 1984, Thorne y Weiss crearon el LIGO en el prestigioso Instituto de Tecnología de California (Caltech), que ha recibido 18 premios Nobel desde la creación del galardón en 1901. Barish se unió a ellos en 1994 y ayudó a finalizar el proyecto del observatorio, donde hoy en día colaboran más de 1,000 investigadores de 20 países.
La primera observación directa de las ondas gravitacionales fue el resultado del choque de dos agujeros negros ocurrido a unos 1,300 millones de años luz de distancia. “Aunque la señal era extremadamente débil cuando llegó a la Tierra, ya prometía una revolución en la astrofísica. Las ondas gravitacionales son una forma completamente nueva de seguir los eventos más violentos en el espacio y probar los límites de nuestro conocimiento”, dijo la Academia Sueca.
REFERENCIAS Y OTROS ARTÌCULOS:
-http://www.lavanguardia.com/ciencia/20171003/431637004316/premio-nobel-fisica.html
-https://gestion.pe/tendencias/premio-nobel-fisica-vea-10-ultimos-ganadores-2201508
POLARIZACIÒN DE ANTENAS
POLARIZACIÓN
La polarización de una antena es la polarización de la onda radiada por dicha antena en una dirección dada.
La polarización de una onda es la figura geométrica determinada por el extremo del vector que representa al campo eléctrico en función del tiempo, en una posición dada. Para ondas con variación sinusoidal dicha figura es en general una elipse. Hay una serie de casos particulares.
Si la figura trazada es una recta, la onda se denomina linealmente polarizada, si es un círculo circularmente polarizada.
El sentido de giro del campo eléctrico, para una onda que se aleja del observador, determina si la onda está polarizada circularmente a derechas o a izquierda. Si el sentido de giro coincide con las agujas del reloj, la polarización es circular a derechas. Si el sentido de giro es contrario a las agujas del reloj, la polarización es circular a izquierdas. El mismo convenio aplica a las ondas con polarización elíptica.
Se define la relación axial de una onda polarizada elípticamente, como la relación entre los ejes mayor y menor de la elipse de polarización. La relación axial toma valores comprendidos entre 1 e infinito.
Los campos se pueden representar en notación fasorial. Para determinar la variación temporal es suficiente con determinar el valor real de cada una de las componentes. Los ejemplos que se citan a continuación son para ondas planas que se propagan en la dirección del eje z.
Las expresiones siguientes representan campos con polarización lineal
Las expresiones siguientes representan campos con polarización circular, la primera a izquierdas y la segunda a derechas
Finalmente los siguientes ejemplos corresponden a polarizaciones elípticas
Se produce una polarización lineal cuando las fases de dos componentes ortogonales del campo eléctrico difieren un múltiplo entero de p radianes. Se produce polarización circular cuando las amplitudes son iguales y la diferencia de fase entre las componentes es p/2 o 3p/2. La polarización es elíptica en los demás casos.
Cualquier onda se puede descomponer en dos polarizaciones lineales ortogonales, sin más que proyectar el campo eléctrico sobre vectores unitarios orientados según dichas direcciones. Aplicando el mismo principio, cualquier onda se puede descomponer en dos ondas polarizadas circularmente a derechas o izquierdas.
Por ejemplo la siguiente expresión representa una onda polarizada elípticamente a derechas, con relación axial 3.
Se puede descomponer en dos ondas polarizadas linealmente de amplitudes 3 y –1, o bien en dos ondas porlarizadas circularmente a derechas e izquierdas
Resolviendo el siguiente sistema de ecuaciones se determinan los valores de A y B
Los valores son A=2, B=1.
REFERENCIAS
-http://www.antenna-theory.com/spanish/basics/antennapol.php
-http://www.eslared.org.ve/walc2012/material/track1/03-Antenas_y_Lineas_de_Transmision-es-v3.0-notes.pdf
ONDAS SISMÌCAS
LAS ONDAS SISMÌCAS
Son oscilaciones que se propagan desde una fuente (foco o hipocentro) a través de un medio material elástico (sólido y líquido) transportando energía mecánica. Se clasifican en Corpóreas y Superficiales. Las Corpóreas viajan por el interior de la Tierra y se clasifican en Primarias (P) y Secundarias (S). Las Superficiales, como su nombre lo indica, se desplazan por la superficie del planeta y se dividen en Ondas Love (L) y Ondas Rayleigh (R).
Durante un terremoto, la energía es liberada en forma de ondas que viajan desde el punto del origen del terremoto en un lugar llamado foco. Las ondas sísmicas se originan en el foco. Los ondas sísmicas causan un temblor intenso en la superficie de la Tierra, estos temblores pueden derrumbar edificios y carreteras.
El teniente de policía H.N. Powell, que estuvo presente durante el impacto de ondas sísimas durante el terremoto de 1906 en San Francisco, CA relata lo siguiente:
“La calle Valencia no sólo comenzó a moverse, a levantarse y a desplazarse como si fueran olas, al igual que el oleaje oceánico durante una tormenta; sino que también se hundió y lanzó al aire automóviles y vagones de cable de sus canales y rieles. Al ser lanzados al aire giraron y se desplomaron. Vi a un hombre que no podía mantenerse de pie y no sabía dónde colocarse. Las calles se agrietaban, vibraban y partían al igual que los rieles de los vagones de cable”.
No todas las ondas sísmicas son iguales. Hay varios tipos, y cada tipo de onda sísmica tiene un movimiento único. Aún cuando hay diversos tipos de ondas sísmicas y cada uno tiene su forma única de moverse. Recuentos de lo que es experimentar un terremoto, generalmente describen ondas en la superficie, debido a que éstas son más notables en la superficie de la Tierra.
Tipos de Ondas
Ondas Primarias (P):
La primera característica de esta onda es que comprime y expande la roca, en forma alternada en la misma dirección en que viaja. Estas ondas son capaces de viajar a través de las rocas sólidas así como de líquidos, por ejemplo océanos o magma volcánico. Además, las ondas "P" son capases de transmitirse a través de la atmósfera, por lo que en ocasiones son percibidas por personas y animales como un sonido grave y profundo.
Ondas Secundarias (S):
Viajan más lento que las ondas P, por lo que arriban con posterioridad a la superficie terrestre. movimiento de arriba hacia abajo y de lado a lado, que sacude la superficie del suelo vertical y horizontalmente. Este es el movimiento responsable del daño de las construcciones.
Ondas Love (L):
Su movimiento es el mismo que el de las Ondas S, sólo que restringido a los intervalos de interacción entre las diferentes capas de la superficie terrestre. Viajan más rápido que las Ondas Rayleigh.
Ondas Rayleigh (R):
Tienen un movimiento vertical similar al de las olas de mar. Las ondas superficiales viajan más despacio que las ondas internas.
¿Por qué Ocurren los Terremotos?
Cuando los gigantes bloques de roca que forman la corteza de la Tierra se mueven debido a la tectónica de placas, están destinadas a chocar entre sí. Estos bloques de roca entran en contacto en las fallas. Algunas veces resbalan suavemente una contra la otra en una falla. Pero otras, chocan y quedan atoradas, las superficies ásperas de roca previenen el movimiento a lo largo de la falla. Eso podría conllevar a un terremoto.
Si los bloques de roca están enganchados entre sí, podría no haber movimientos a lo largo de una falla. Sin embargo, la fuerza tectónica de la placa continúa empujando las rocas, de manera que la energía se acumula durante décadas, siglos, y a veces incluso durante milenios.
Eventualmente, cuando la fuerza es bastante grande, la energía es liberada en forma de terremoto. La roca se rompe, a menudo subterráneamente, y se traslada a una nueva posición. Las vibraciones, llamadas ondas sísmicas, viajan hacia el exterior en todas direcciones desde el punto donde fue lanzada la energía. Al igual que una piedra que es lanzada a un lago y envía círculos concéntricos hacia fuera, las ondas sísmicas son irradiadas desde el foco de un terremoto. Estas ondas sísmicas es lo que se siente en la superficie de la Tierra cuando están en un terremoto.
Hay diferentes tipos de ondas sísmicas. Algunas retumban en la superficie de la Tierra. Otros tipos de ondas sísmicas viajan a través del planeta.
- Las ondas Love son las más rápidas.
- Las ondas ejercen un gran daño a las construcciones.
- Las más rápida de las ondas internas es la onda primaria u onda (P).
REFERENCIAS:
https://www.windows2universe.org/earth/geology/quake_1.html&lang=sp
http://www.funvisis.gob.ve/objetosa/temblortierra/tondas.html
domingo, 8 de octubre de 2017
domingo, 17 de septiembre de 2017
Cómo se comprobó una de las teórias de Eistein. ¿Por què?
Cómo se comprobó una de las teórias de Eistein. ¿Por què?
Físicos lograron comprobar por
primera vez la existencia de las ondas gravitacionales predichas en la Teoría
de la Relatividad
Científicos del observatorio
estadunidense LIGO anunciaron ayer que comprobaron directamente la existencia
de las ondas gravitacionales predichas por Albert Einstein hace un siglo.
Dichas ondas se producen cuando las
masas se aceleran y comprimen y estiran el espacio. Se propagan en el vacío a
la velocidad de la luz y distorsionan el espacio-tiempo, de forma parecida a
las ondas que produce una piedra que se lanza al agua.
Lo que el observatorio LIGO consiguió
fue captar las ondas producidas por la fusión de dos agujeros negros. Esta
prueba confirma la existencia de las ondas gravitacionales, la última gran
predicción de la teoría de la relatividad general de Einstein que aún quedaba
por constatar de forma directa.
Por lo general las ondas
gravitacionales son tan débiles que Einstein no creía que pudieran medirse. Aun
así, los físicos intentaban desde hace 50 años encontrar una prueba directa de
su existencia, aunque todos los hallazgos reportados hasta ahora habían
resultado inconsistentes. Sin embargo, apenas se dudaba de su existencia.
Cientos de científicos en más de 40
instituciones de todo el mundo participan del Interferómetro Láser Observatorio
de ondas gravitatorias (LIGO, por sus siglas
en inglés).
en inglés).
A 1,300 años luz
La primera comprobación directa de la
existencia de las ondas gravitacionales se consiguió el pasado 14 de septiembre
en los observatorios LIGO de Livingston y Han Ford.
Observamos las cuatro últimas
revoluciones de dos agujeros negros antes de que se fusionaran”, explica el
profesor Bruce Allen, director en el Instituto Max Planck de Física
Gravitacional de Potsdam y Hannover, que participa en la investigación con LIGO
y ha contribuido al observatorio con tecnología.
Mediante la comparación de la forma y
de la intensidad de la señal con las simulaciones de cálculos, los científicos
pueden determinar la naturaleza de la fuente que emite las ondas.
Según esos análisis, la fusión
observada de los agujeros negros se produjo a unos mil 300 años luz de
distancia, en dirección a la constelación Dorado (o Pez Espada). Un año luz es
la distancia que recorre la luz en un año.
Los dos agujeros negros tenían 29 y
36 veces más masa que nuestro Sol, respectivamente, pero el agujero resultante
es equivalente a sólo 62 masas solares.
Esto se debe a que las tres masas
solares de diferencia fueron irradiadas en forma de energía de ondas
gravitacionales, según la equivalencia entre masa y energía establecida por
Einstein en su Teoría de la Relatividad.
1ra transmisiòn de T.V. en Mèxico
Primera transmisiòn de TV en Mèxico
En 1970 aparece la televisión en color,
haciendo que la demanda general por aparatos de televisión se incrementara
exponencialmente, pues con cada año que transcurría era mayor el número de
personas que tenían televisores en sus casas, lo que hizo que la asistencia a
cine disminuyera considerablemente y que las actividades de las personas en sus
ratos libres variaran ostensiblemente.
La televisión ha alcanzado una gran
expansión en todo el ámbito latinoamericano. En la actualidad, existen más de
trescientos canales de televisión, y una audiencia, de acuerdo con el número
estimado de aparatos (más de sesenta millones), de más de doscientos millones
de personas.
El primer canal comercial de Latinoamérica
se inaugura en México el 31 de agosto de 1950.
En esta misma década aparecen y se
consolidan las más importantes cadenas nacionales de televisión de carácter
privado, aun a pesar de que la programación era de carácter público y estaba
claramente influida por el gobierno.
Es en la década de los sesenta cuando se
empiezan a realizar programas de entretenimiento, gracias a lo cual surgen más
programadoras. En ese entonces existían tan sólo dos canales públicos, los
cuales cobraban a las programadoras una cierta cantidad para que estas pudiesen
emitir su programación, cantidades que variaban dependiendo de la hora y el día
en que se pretendía emitir un programa. (Dos de los programas más importantes
en esa década fueron las comedias El hogar y Hechizada).
Un televisor se encarga de convertir los impulsos eléctricos de una
señal de televisión en la producción de una imagen continua. Un aparato
conocido con el nombre de iconoscopio fue el primer dispositivo eficaz para
transmitir imágenes en 1923 (aunque con condiciones específicas de
iluminación). Las primeras emisiones públicas de televisión se hicieron en 1927
en Inglaterra. En 1970 con la invención de la televisión a color, el principal
cambio en su historia, las ventas de aparatos se incrementaron sustancialmente.
Los televisores han cambiado con el paso del tiempo, ahora existen de
diversidad de tamaños pantallas de cristal líquido, planas, con nuevas técnicas
de calidad de imagen y pueden reproducir emisiones musicales con una alta
fidelidad, tienen también múltiples opciones para modificar la imagen (tamaño y
calidad) y el sonido, además de poderse conectar a ella un número cada vez más
amplio de aparatos (videograbadoras, DVD, consolas de juegos, etc.). Más del
90% de los hogares en los países desarrollados poseen actualmente un televisor
a color.
Maxwell
Nombre Completo: James Clerk Maxwell.
Nacimiento: 13 de junio de 1831, Edimburgo, Reino Unido.
Nacionalidad: Británico.
Fallecimiento: 5 de noviembre de 1879 (48 años), Cambridge, Reino Unido.
James Clerk Maxwell fue
un físico escocés conocido principalmente por haber desarrollado la teoría
electromagnética clásica, sintetizando todas las anteriores observaciones,
experimentos y leyes sobre electricidad, magnetismo y aún sobre óptica, en una
teoría consistente, después de la primera llevada a cabo por Newton.
Maxwell fue una de las
mentes matemáticas más preclaras de su tiempo, y muchos físicos lo consideran
el científico del siglo XIX que más influencia tuvo sobre la física del siglo
XX.
Hizo contribuciones
fundamentales en la comprensión de la naturaleza. Muchos consideran que sus
aportaciones a la ciencia son de la misma magnitud que las de Isaac Newton y
Albert Einstein.
En 1931, con motivo de
la conmemoración del centenario de su nacimiento, Albert Einstein describió el
trabajo de Maxwell como "el más profundo y provechoso que la física ha
experimentado desde los tiempos de Newton".
Las ecuaciones de
Maxwell
Las ecuaciones de
Maxwell se pueden formular de distintas maneras. Se pueden formular de forma
integral o de forma diferencial y también se pueden expresar dependiendo de si
la onda se propaga por el vacío o por un material.
viernes, 15 de septiembre de 2017
Museo de la telegrafía
Ubicado en la calle de Tacuba en dirección a la calle Xicoténcatl
se encuentra el museo del telégrafo (o la telegrafía) el cuál originalmente era
el Palacio de Comunicaciones construido entre el año 1904 y 1911 obra de Silvio
Conttr aunque fue hecho para ser la sede del Palacio de la Secretaria de
Comunicaciones y Obras Públicas 1955, después fueron las oficinas de la
Administración Central de Telégrafos junto con el Sindicato y en 1973 las zonas desocupadas fueron
utilizadas para albergar el Archivo General
de la Nación. Y en 1981 se crea el Museo Nacional de Arte (MUNAL) perteneciente Instituto Nacional de Bellas
Artes.
Este museo tiene un gran atractivo visual ya que su fachada es
elegante y cuenta con murales arquitectónicos históricos que datan del siglo
pasado en su techado.
Empezando el recorrido al museo se
encuentra la historia del telégrafo y quién lo introdujo a México quién fue
Juan de la Granja (1785-1853) él fue un personaje multifacético, quién destacó
como periodista, diplomático y político a quién en Mayo de 1849 le otorgaron la
concesión exclusiva por 10 años para establecer el telégrafo eléctrico en todo
el país.
Se
realizó la primera transmisión entre el Palacio Nacional y el Colegio de
Minería. También se cuenta que el presidente Marino Arista inauguró el primer
tramo de la línea Méx-Veracruz dónde se transmitió el primer telegrama. El cuál
lo recibieron con bastante entusiasmo.
El
primer telegrafista mexicano fue Miguel Velázquez Mellado, en esos tiempos
también estuvo a cargo del ferrocarril n 1856 estaban interconectadas varias
líneas de la Cd. De México, Toluca, Morelia, Guanajuato, León y Guadalajara.
Porfirio
Díaz impulso en la presidencia grandes proyectos entre comunicaciones quién
logró la interconexión del país.
También en el museo se pueden observar transmisores como uno de chispas por
medio de una bobina de Rumkford activando por la llave telegráfica bajo la
telegrafía sin hilos en el siglo XX quien la inventó en XIX por Guillermo
Marconi (1874 – 1937) bajo la transmisión basado en la inducción
electromagnética que sienta las bases de la tecnología moderna de las telecomunicaciones.
En
1950 las tecnologías se modifican radicalmente ya que el perfil de la telefonía
y telegrafía se desarrollan con transistores y circuitos integrados con avances
en la tecnología.
En
1973 se instala la administración telegráfica del DF, la primera central de
computación automatizada digital y la red de microondas en 1980 y 2 años
después la fototelegrafía automatizada.
Este museo habla de la gran historia
que tiene y lo relacionado a nuestra carrera de Comunicaciones y Electrónica ya
que mientras se recorren las 3 salas con las que cuenta el museo se percibe la
invención del telégrafo y su llegada a México, la cual es histórica su llegada
debido a un telégrafo representativo fue el inventado por Samuel Morse, el cual
se ven los títulos de las exposiciones en estas claves. Así como también su influencia para las
comunicaciones modernas y la tecnología, en el cuál se observan objetos y
réplicas de instrumentos y experimentos que se realizaban.
En los estantes del museo están muchos aparatos e inventos que poco a poco trazaron el camino para dar vida al medio de comunicación al que está dedicado éste museo. Encontramos receptores de TV, teléfonos antiguos, amperímetros, perforadoras.
En la época en que el telégrafo estaba en su esplendor su demanda era bastante grande por esto se construyeron oficinas donde se atendían a la gente que necesitaba el servicio; la importancia de estas oficinas es tal que se dedica una sala para recrear una oficina de telégrafos.
martes, 12 de septiembre de 2017
ANTENAS
ANTENAS
Una antena es un dispositivo
(conductor metálico) diseñado con el objetivo de emitir y/o recibir ondas electromagnéticas hacia
el espacio libre. Una antena transmisora transforma energía eléctrica en ondas
electromagnéticas, y una receptora realiza la función inversa.
Existe una gran diversidad de tipos de antenas. En unos
casos deben expandir en lo posible la potencia radiada, es decir, no deben ser
directivas (ejemplo: una emisora de radio comercial o una estación base de
teléfonos móviles), otras veces deben serlo para canalizar la potencia en una
dirección y no interferir a otros servicios (antenas entre estaciones de radio enlaces).
Las características de las antenas dependen de la
relación entre sus dimensiones y la longitud de onda de la señal de radiofrecuencia
transmitida o recibida. Si las dimensiones de la antena son mucho más pequeñas
que la longitud de onda las antenas se denominan elementales, si tienen
dimensiones del orden de media longitud de onda se llaman resonantes, y si
su tamaño es mucho mayor que la longitud de onda son directivas.
Características
de las antenas:
Existen varias características importantes de una antena que deben de ser consideradas al momento de elegir una específica para su aplicación:
Patrón de radiación
Ganancia
Directividad
Polarización
Patrones de Radiación:
El patrón de radiación de una antena se puede representar como una gráfica tridimensional de la energía radiada vista desde fuera de esta. Los patrones de radiación usualmente se representan de dos formas, el patrón de elevación y el patrón de azimuth. El patrón de elevación es una gráfica de la energía radiada por la antena vista de perfil. El patrón de azimuth es una gráfica de la energía radiada vista directamente desde arriba. Al combinar ambas gráficas se tiene una representación tridimensional de cómo es realmente radiada la energía desde la antena.
El patrón de radiación de una antena se puede representar como una gráfica tridimensional de la energía radiada vista desde fuera de esta. Los patrones de radiación usualmente se representan de dos formas, el patrón de elevación y el patrón de azimuth. El patrón de elevación es una gráfica de la energía radiada por la antena vista de perfil. El patrón de azimuth es una gráfica de la energía radiada vista directamente desde arriba. Al combinar ambas gráficas se tiene una representación tridimensional de cómo es realmente radiada la energía desde la antena.
Ganancia:
La ganancia de una antena es la relación entre la potencia que entra en una antena y la potencia que sale de esta. Esta ganancia es comúnmente referida en dBi's, y se refiere a la comparación de cuanta energía sale de la antena en cuestión, comparada con la que saldría de una antena isotrópica. Una antena isotrópica es aquella que cuenta con un patrón de radiación esférico perfecto y una ganancia lineal unitaria.
La ganancia de una antena es la relación entre la potencia que entra en una antena y la potencia que sale de esta. Esta ganancia es comúnmente referida en dBi's, y se refiere a la comparación de cuanta energía sale de la antena en cuestión, comparada con la que saldría de una antena isotrópica. Una antena isotrópica es aquella que cuenta con un patrón de radiación esférico perfecto y una ganancia lineal unitaria.
Directividad:
La directividad de la antena es una medida de la concentración de la potencia radiada en una dirección particular. Se puede entender también como la habilidad de la antena para direccionar la energía radiada en una dirección especifica. Es usualmente una relación de intensidad de radiación en una dirección particular en comparación a la intensidad promedio isotrópica.
La directividad de la antena es una medida de la concentración de la potencia radiada en una dirección particular. Se puede entender también como la habilidad de la antena para direccionar la energía radiada en una dirección especifica. Es usualmente una relación de intensidad de radiación en una dirección particular en comparación a la intensidad promedio isotrópica.
Polarización:
Es la orientación de las ondas electromagnéticas al salir de la antena. Hay dos tipos básicos de polarización que aplican a las antenas, como son: Lineal (incluye vertical, horizontal y oblicua) y circular (que incluye circular derecha, circular izquierda, elíptica derecha, y elíptica izquierda). No olvide que tomar en cuenta la polaridad de la antena es muy importante si se quiere obtener el máximo rendimiento de esta. La antena transmisora debe de tener la misma polaridad de la antena receptora para máximo rendimiento.
Es la orientación de las ondas electromagnéticas al salir de la antena. Hay dos tipos básicos de polarización que aplican a las antenas, como son: Lineal (incluye vertical, horizontal y oblicua) y circular (que incluye circular derecha, circular izquierda, elíptica derecha, y elíptica izquierda). No olvide que tomar en cuenta la polaridad de la antena es muy importante si se quiere obtener el máximo rendimiento de esta. La antena transmisora debe de tener la misma polaridad de la antena receptora para máximo rendimiento.
Tipos de antenas
Hay varios tipos de antenas. Los más relevantes para aplicaciones en bandas libres son:
Hay varios tipos de antenas. Los más relevantes para aplicaciones en bandas libres son:
Antenas Dipolo
Antenas Dipolo multi-elemento
Antenas Yagi
Antenas Panel Plano (Flat Panel)
Antenas parabólicas (plato parabólico)
Antenas Dipolo:
Todas las antenas de dipolo tienen un patrón de radiación generalizado. Primero el patrón de elevación muestra que una antena de dipolo es mejor utilizada para transmitir y recibir desde el lado amplio de la antena. Es sensible a cualquier movimiento fuera de la posición perfectamente vertical. Se puede mover alrededor de 45 grados de la verticalidad antes que el desempeño de la antena se degrade más de la mitad. Otras antenas de dipolo pueden tener diferentes cantidades de variación vertical antes que sea notable la degradación.
Un ejemplo de patrón de elevación puede verse en la figura 1a. A partir del patrón de azimuth se ve que las antenas operan igualmente bien en 360 grados alrededor de la antena. Físicamente las antenas dipolo son cilíndricas por naturaleza, y pueden ser ahusadas o con formas especificas en el exterior para cumplir con especificaciones de medidas. Estas antenas son usualmente alimentadas a través de una entrada en la parte inferior, pero también pueden tener el conector en el centro de la misma.
Todas las antenas de dipolo tienen un patrón de radiación generalizado. Primero el patrón de elevación muestra que una antena de dipolo es mejor utilizada para transmitir y recibir desde el lado amplio de la antena. Es sensible a cualquier movimiento fuera de la posición perfectamente vertical. Se puede mover alrededor de 45 grados de la verticalidad antes que el desempeño de la antena se degrade más de la mitad. Otras antenas de dipolo pueden tener diferentes cantidades de variación vertical antes que sea notable la degradación.
Un ejemplo de patrón de elevación puede verse en la figura 1a. A partir del patrón de azimuth se ve que las antenas operan igualmente bien en 360 grados alrededor de la antena. Físicamente las antenas dipolo son cilíndricas por naturaleza, y pueden ser ahusadas o con formas especificas en el exterior para cumplir con especificaciones de medidas. Estas antenas son usualmente alimentadas a través de una entrada en la parte inferior, pero también pueden tener el conector en el centro de la misma.
Antenas Dipolo Multi-Elemento:
Las antenas multi-elemento tipo dipolo cuentan con algunas de las características generales del dipolo simple. Cuentan con un patrón de elevación y azimuth similar al de la antena dipolo simple. La diferencia más clara entre ambas es la direccionalidad de la antena en el plano de elevación, y el incremento en ganancia debido a la utilización de múltiples elementos. Con el uso de múltiples elementos en la construcción de la antena, esta puede ser configurada para diferentes ganancias, lo cual permite diseños con características físicas similares. Tal como se puede ver en el patrón de elevación de la fig. 2, múltiples antenas de dipolo son muy direccionales en el plano vertical. Debido a que la antena de dipolo radía igualmente bien en todas las direcciones del plano horizontal, es capaz de operar igualmente bien en configuración horizontal.
Las antenas multi-elemento tipo dipolo cuentan con algunas de las características generales del dipolo simple. Cuentan con un patrón de elevación y azimuth similar al de la antena dipolo simple. La diferencia más clara entre ambas es la direccionalidad de la antena en el plano de elevación, y el incremento en ganancia debido a la utilización de múltiples elementos. Con el uso de múltiples elementos en la construcción de la antena, esta puede ser configurada para diferentes ganancias, lo cual permite diseños con características físicas similares. Tal como se puede ver en el patrón de elevación de la fig. 2, múltiples antenas de dipolo son muy direccionales en el plano vertical. Debido a que la antena de dipolo radía igualmente bien en todas las direcciones del plano horizontal, es capaz de operar igualmente bien en configuración horizontal.
Antenas Yagi:
Estas se componen de un arreglo de elementos independientes de antena, donde solo uno de ellos transmite las ondas de radio. El número de elementos (específicamente, el número de elementos directores) determina la ganancia y directividad. Las antenas Yagi no son tan direccionales como las antenas parabólicas, pero son más directivas que las antenas panel.
Estas se componen de un arreglo de elementos independientes de antena, donde solo uno de ellos transmite las ondas de radio. El número de elementos (específicamente, el número de elementos directores) determina la ganancia y directividad. Las antenas Yagi no son tan direccionales como las antenas parabólicas, pero son más directivas que las antenas panel.
Antenas Panel Plano (Flat Panel):
Las antenas de panel plano como su nombre lo dice son un panel con forma cuadrada o rectangular. y están configuradas en un formato tipo patch. Las antenas tipo Flat Panel son muy direccionales ya que la mayoría de su potencia radiada es una sola dirección ya sea en el plano horizontal o vertical. En el patrón de elevación (Fig. 4) y en el patrón de azimuth (Fig. 5) se puede ver la directividad de la antena Flat Panel. Las antenas Flat Panel pueden ser fabricadas en diferentes valores de ganancia de acuerdo a su construcción. Esto puede proveer excelente directividad y considerable ganancia.
Las antenas de panel plano como su nombre lo dice son un panel con forma cuadrada o rectangular. y están configuradas en un formato tipo patch. Las antenas tipo Flat Panel son muy direccionales ya que la mayoría de su potencia radiada es una sola dirección ya sea en el plano horizontal o vertical. En el patrón de elevación (Fig. 4) y en el patrón de azimuth (Fig. 5) se puede ver la directividad de la antena Flat Panel. Las antenas Flat Panel pueden ser fabricadas en diferentes valores de ganancia de acuerdo a su construcción. Esto puede proveer excelente directividad y considerable ganancia.
Antenas Parabólicas:
Las antenas parabólicas usan características físicas así como antenas de elementos múltiples para alcanzar muy alta ganancia y direccionalidad. Estas antenas usan un plato reflector con la forma de una parábola para enfocar las ondas de radio recibidas por la antena a un punto focal. La parábola también funciona para capturar la energía radiada por la antena y enfocarla en un haz estrecho al transmitir. Como puede verse en la Figura 5, la antena parabólica es muy direccional. Al concentrar toda la potencia que llega a la antena y enfocarla en una sola dirección, este tipo de antena es capaz de proveer muy alta ganancia.
Las antenas parabólicas usan características físicas así como antenas de elementos múltiples para alcanzar muy alta ganancia y direccionalidad. Estas antenas usan un plato reflector con la forma de una parábola para enfocar las ondas de radio recibidas por la antena a un punto focal. La parábola también funciona para capturar la energía radiada por la antena y enfocarla en un haz estrecho al transmitir. Como puede verse en la Figura 5, la antena parabólica es muy direccional. Al concentrar toda la potencia que llega a la antena y enfocarla en una sola dirección, este tipo de antena es capaz de proveer muy alta ganancia.
Antena de Ranura:
Las antenas de ranura cuentan con características de radiación muy similares a las de los dipolos, tales como los patrones de elevación y azimuth, pero su construcción consiste solo de una ranura estrecha en un plano. Así como las antenas microstrip mencionadas abajo, las antenas de ranura proveen poca ganancia, y no cuentan con alta direccionalidad, como evidencian sus patrones de radiación y su similidad al de los dipolos. Su más atractiva característica es la facilidad de construcción e integración en diseños existentes, así como su bajo costo. Estos factores compensan por su desempeño poco eficiente.
Las antenas de ranura cuentan con características de radiación muy similares a las de los dipolos, tales como los patrones de elevación y azimuth, pero su construcción consiste solo de una ranura estrecha en un plano. Así como las antenas microstrip mencionadas abajo, las antenas de ranura proveen poca ganancia, y no cuentan con alta direccionalidad, como evidencian sus patrones de radiación y su similidad al de los dipolos. Su más atractiva característica es la facilidad de construcción e integración en diseños existentes, así como su bajo costo. Estos factores compensan por su desempeño poco eficiente.
Antenas Microstrip:
Estas antenas pueden ser hechas para emular cualquiera de los diferentes tipos de antenas antes mencionados. Las antenas microstrip ofrecen varios detalles que deben de ser considerados. Debido a que son manufacturadas con pistas en circuito impreso, pueden ser muy pequeñas y livianas. Esto tiene como costo no poder manejar mucha potencia como es el caso de otras antenas, además están hechas para rangos de frecuencia muy específicos. En muchos casos, esta limitación de frecuencia de operación puede ser benéfico para el desempeño del radio. Debido a sus características las antenas microstrip no son muy adecuadas para equipos de comunicación de banda amplia.
Estas antenas pueden ser hechas para emular cualquiera de los diferentes tipos de antenas antes mencionados. Las antenas microstrip ofrecen varios detalles que deben de ser considerados. Debido a que son manufacturadas con pistas en circuito impreso, pueden ser muy pequeñas y livianas. Esto tiene como costo no poder manejar mucha potencia como es el caso de otras antenas, además están hechas para rangos de frecuencia muy específicos. En muchos casos, esta limitación de frecuencia de operación puede ser benéfico para el desempeño del radio. Debido a sus características las antenas microstrip no son muy adecuadas para equipos de comunicación de banda amplia.
Conclusión:
De esta introducción básica a las antenas, podemos obtener una comprensión simple de los tipos de antenas y aplicaciones de estas. Por ejemplo, las antenas dipolo aun cuando no proveen mucha ganancia ofrecen la mejor flexibilidad en cuanto a orientación de la antena. Las antenas flat panel ofrecen mayor direccionalidad y son buena opción para instalaciones fijas. La antena parabólica con su alta ganancia y gran direccionalidad son muy buenas para proveer enlaces punto a punto en largas distancias, con antenas instaladas permanentemente. Finalmente las antenas de ranura y las de microstrip son correctas para aplicaciones de desempeño moderado que necesitan integrar la antena dentro del radio y aplicaciones OEM. Adicionalmente es posible usar diferentes tipos de antena en el mismo sistema. Por ejemplo, se puede montar una antena flat panel en una pared cerca de un access point. Cuando una pieza de equipo con antena dipolo cerca del access point, el sistema podría actualizar estadísticas inmediatamente en el equipo.
Para ayudar en la elección de la antena correcta para su aplicación, la tabla 1 se provee como un medio de comparación entre los diferentes tipos:
De esta introducción básica a las antenas, podemos obtener una comprensión simple de los tipos de antenas y aplicaciones de estas. Por ejemplo, las antenas dipolo aun cuando no proveen mucha ganancia ofrecen la mejor flexibilidad en cuanto a orientación de la antena. Las antenas flat panel ofrecen mayor direccionalidad y son buena opción para instalaciones fijas. La antena parabólica con su alta ganancia y gran direccionalidad son muy buenas para proveer enlaces punto a punto en largas distancias, con antenas instaladas permanentemente. Finalmente las antenas de ranura y las de microstrip son correctas para aplicaciones de desempeño moderado que necesitan integrar la antena dentro del radio y aplicaciones OEM. Adicionalmente es posible usar diferentes tipos de antena en el mismo sistema. Por ejemplo, se puede montar una antena flat panel en una pared cerca de un access point. Cuando una pieza de equipo con antena dipolo cerca del access point, el sistema podría actualizar estadísticas inmediatamente en el equipo.
Para ayudar en la elección de la antena correcta para su aplicación, la tabla 1 se provee como un medio de comparación entre los diferentes tipos:
Patrón de Radiación
|
Ganancia
|
Directividad
|
Polarización
|
|
Dipolo
|
Amplio
|
Baja
|
Baja
|
Lineal
|
Dipolo Multi-Elemento
|
Amplio
|
Baja/Media
|
Baja
|
Lineal
|
Panel Plano (Flat Panel)
|
Amplio
|
Media
|
Media/Alta
|
Lineal/Circular
|
Plato Parabólico
|
Amplio
|
Alta
|
Alta
|
Lineal/Circular
|
Yagi
|
Endfire
|
Media/Alta
|
Media/Alta
|
Lineal
|
Ranura
|
Amplio
|
Baja/Media
|
Baja/Media
|
Lineal
|
MicroStrip
|
Enfire
|
Media
|
Media
|
Lineal
|
REFERENCIAS:
Wikipedia. (2015). Antenas. 2017, de La enciclopedia Libre Sitio web: https://es.wikipedia.org/wiki/Antena
Suscribirse a:
Entradas (Atom)