Este capítulo presenta os parámetros fundamentais da comunicación sen fíos, co obxectivo de proporcionar unha mellor comprensión do papel das antenas nos sistemas de comunicación. A comunicación sen fíos realízase en forma de ondas electromagnéticas, polo que é esencial comprender as características de propagación das ondas.
Neste capítulo, trataremos os seguintes parámetros:
• Frecuencia
•Lonxitude de onda
• Adaptación de impedancia
• VSWR e potencia reflectida
•Ancho de banda
• Porcentaxe de ancho de banda
• Intensidade da radiación
Agora, vexámolos en detalle.
Frecuencia:
Segundo a definición estándar, a frecuencia é o número de repeticións dunha onda por unidade de tempo. En termos sinxelos, a frecuencia describe a frecuencia coa que se produce un evento. Unha onda periódica repítese cada T segundos (un período) e a súa frecuencia é o recíproco do período de tempo T.
Matematicamente, aparece do seguinte xeito:
$$f = \frac{1}{T}$$
•F representa a frecuencia dunha onda periódica, mentres que
• T é o tempo necesario para completar un ciclo completo.
A frecuencia mídese en hercios, que se abrevian como Hz.
A figura anterior ilustra unha onda sinusoidal, representando a tensión (en mV) en función do tempo (en ms). Esta forma de onda repítese cada 2t milisegundos; polo tanto, o seu período T = 2t ms e a súa frecuencia f = 1/(2t) kHz.
Lonxitude de onda:
Segundo a definición estándar, a distancia entre dous picos ou dous vales consecutivos chámase lonxitude de onda.
En poucas palabras, a lonxitude de onda é a distancia entre dous picos positivos adxacentes ou dous picos negativos adxacentes. A figura seguinte mostra unha forma de onda periódica, coa lonxitude de onda (λ) e a amplitude marcadas. Canto maior sexa a frecuencia, máis curta será a lonxitude de onda e viceversa.
A fórmula da lonxitude de onda é:
$$\lambda = \frac{c}{f}$$
•λ representa a lonxitude de onda
• C é a velocidade da luz (3 × 10^8 metros por segundo)
• F é a frecuencia
A lonxitude de onda λ exprésase en unidades de lonxitude, como metros, pés ou polgadas. A unidade máis empregada é o metro.
Adaptación de impedancia:
Segundo a definición estándar, a adaptación de impedancias ocorre cando a impedancia do transmisor é aproximadamente igual á impedancia do receptor.
É necesaria unha adaptación de impedancia entre a antena e o circuíto. As impedancias da antena, da liña de transmisión e do circuíto deben coincidir para lograr a máxima transferencia de potencia entre a antena e o receptor ou transmisor.
A necesidade de emparellamento
Os dispositivos resonantes son capaces de ofrecer unha saída óptima dentro de certas frecuencias de banda estreita. Como dispositivo resonante, unha antena pode lograr un mellor rendemento de saída cando a súa impedancia se adapta correctamente.
• Cando a impedancia da antena coincide coa impedancia do espazo libre, a potencia irradiada pola antena transmitirase eficazmente
• Para unha antena receptora, a súa impedancia de saída debe coincidir coa impedancia de entrada do circuíto amplificador receptor.
• Para unha antena transmisora, a súa impedancia de entrada debe coincidir coa impedancia de saída do amplificador transmisor, así como coa impedancia característica da liña de transmisión.
A impedancia mídese en ohmios e represéntase co símbolo Z.
ROE e potencia reflectida:
Segundo a definición estándar, a relación entre a tensión máxima e a tensión mínima nunha onda estacionaria chámase relación tensión-onda estacionaria (ROE).
Cando as impedancias da antena, da liña de transmisión e do circuíto non coinciden, a potencia non se pode irradiar eficazmente; en cambio, unha parte da potencia reflíctese de volta.
As principais características son —
• O parámetro que indica o grao de desaxuste de impedancia chámase Relación de onda estacionaria de tensión (ROE)
• VSWR significa Relación de Onda Estacionaria de Voltaje e tamén se coñece comunmente como SWR
• Canto maior sexa a desaxuste de impedancia, maior será o valor da ROE
• Para conseguir unha radiación eficaz, o valor ideal de ROE é de 1:1
• A potencia reflectida refírese á porción da potencia directa que se desperdicia. A potencia reflectida e a ROE describen esencialmente o mesmo fenómeno físico desde diferentes perspectivas.
Ancho de banda:
Segundo a definición estándar, a banda de frecuencia dentro dun rango de lonxitudes de onda específico asignado para unha comunicación particular denomínase ancho de banda.
Cando se transmite ou recibe un sinal, este funciona dentro dun determinado rango de frecuencias. Este rango de frecuencias específico asígnase a un sinal en particular para evitar interferencias doutros sinais durante a transmisión.
• O ancho de banda refírese ao rango de frecuencias entre os límites de alta e baixa frecuencia dunha transmisión de sinal.
• Unha vez asignado o ancho de banda, outros non o poden usar
• Todo o espectro está dividido en segmentos de ancho de banda, cada un asignado a diferentes transmisores
O ancho de banda que acabamos de comentar tamén se pode denominar ancho de banda absoluto.
Porcentaxe de ancho de banda:
Segundo a definición estándar, a relación entre o ancho de banda absoluto e a súa frecuencia central chámase ancho de banda porcentual.
A frecuencia dentro dunha banda na que a intensidade do sinal alcanza o seu máximo chámase frecuencia resonante, tamén coñecida como frecuencia central da banda, e denotada como fC.
• As frecuencias máis altas e máis baixas da banda denótanse como fH e fL, respectivamente
• A largura de banda absoluta vén dada por fH − fL
• Para avaliar a largura dunha banda de frecuencia, é necesario calcular a súa largura fraccional ou porcentaxe de largura
A porcentaxe de ancho de banda calcúlase para comprender o rango de variacións de frecuencia que un compoñente ou sistema pode manexar.
•fH denota a frecuencia máis alta
•fL denota a frecuencia máis baixa
•fc denota a frecuencia central
Canto maior sexa a porcentaxe de ancho de banda, maior será o ancho de banda do canal.
Intensidade da radiación:
A intensidade da radiación defínese como a potencia irradiada por unidade de ángulo sólido.
Unha antena irradia con máis intensidade en certas direccións, que corresponden á súa intensidade máxima de radiación. O alcance máximo posible da radiación caracterízase pola intensidade da radiación.
Expresión matemática
A intensidade da radiación obtense multiplicando a densidade de potencia radiada polo cadrado da distancia radial:
Onde U é a intensidade da radiación, r é a distancia radial e Wrad é a densidade de potencia radiada.
•U representa a intensidade da radiación
•r representa a distancia radial
•Wrad representa a densidade de potencia radiada
A ecuación anterior expresa a intensidade de radiación da antena. A distancia radial ás veces denótase co símbolo Φ.
A unidade de intensidade da radiación son os vatios por estereorradián (W/sr) ou os vatios por radián ao cadrado (W/rad²).
Para saber máis sobre antenas, visita:
Data de publicación: 26 de marzo de 2026
