ANTENA WIFI
Cuando iniciamos nuestro proyecto WIFI, nos vemos abocados a tomar una decisión, en extremo importante, y es la relativa al tipo y las características de la o las antenas que debemos usar, para lograr realizar los enlaces que nos hemos propuesto. Dada la gran variedad de antenas posibles de elegir, el tema se pone un poco engorroso y/o conf confus uso o porq porque ue no siem siempr pre e ente entend ndem emos os caba cabalm lmen ente te los los térm términ inos os que que usan usan los los especialistas en la materia. El presente documento no tiene otro objetivo que, el de explicar algunos pasos a seguir para ayudarles a tomar su decisión con mas fundamentos, debido a que no existe una simple receta general. Antes de tomar la decisión de qué antena usar, debemos tomar en cuenta sí nuestra conexión la haremos entre dos puntos exclusivamente (punto a punto) o si la haremos entre un punto y varios (punto a multipunto). Definida la topología de nuestra red, deberemos considerar otros factores que son propios de las antenas.
Enlace Punto a Punto
Enlace Punto a Multipunto
Bási Básica came ment nte e exis existe ten n dos dos tipo tipos s de ante antena nas, s, segú según n la form forma a que que irra irradi dian an:: las las omnidi omnidirec reccio cional nales es y las direcc direccion ionales ales.. La primer primera a irradi irradia a en todas todas direcc direccion iones es y la segunda en una dirección en particular. Si graficáramos la energía de esas antenas en un plano horizontal, se observaría que la antena omnidireccional cubriría 360º y las direccionales, solo en una sección del total. Esto se denomina "diagrama de radiación". Según el plano en que se represente gráficamente, ya sea horizontal o vertical, se denominan "diagramas de radiación vertical u horizontal". La importancia de estos diagramas es que nos permite visualizar gráficamente hacia donde donde irradi irradiará arán n la antena antena y con qué ángulo ángulo.. Y cuya cuya implic implicanc ancia ia se explic explica a más adelante.
Polarización Es la orientación del campo eléctrico (E-plane o Plano E) de la onda de radio con respecto a la superficie de la Tierra y está determinada por la estructura física de la antena y su orientación. Se clasifica una antena como del tipo de polarización vertical a aquella cuyo campo eléctrico es perpendicular a la tierra y paralelo para aquellas del tipo horizontal. Para que un sistema opere correctamente, todas las antenas deberían tener la misma polarización, en caso contrario, se introducirán pérdidas en el enlace que pueden ser muy significativas.
Una antena de polarización lineal irradia su totalidad en un plano que contiene la dirección de propagación. En caso de una antena de polarización circular, el plano de polarización gira en un círculo haciendo una vuelta completa durante un período de la ola. Si la rotación es hacia la derecha mirando en la dirección de propagación, se llama el sentido de la mano derecha-circular (RHC). Si la rotación es en sentido antihorario, el sentido que se llama la izquierda, circular (LHC).
Una antena se dice que es de polarización vertical (lineal), cuando su campo eléctrico es perpendicular a la superficie de la Tierra. Un ejemplo de una antena vertical es una torre de transmisión de la radio AM o el "látigo" de la antena de un automóvil.
Polarización horizontal (lineal) antenas tienen su campo eléctrico paralelo a la superficie de la Tierra. Las emisiones de televisión el uso de polarización horizontal. Onda polarizada circular irradia energía, tanto en los planos horizontal y vertical y todos los planos en el medio. La diferencia, si la hay, entre el máximo y el mínimo de picos como antena de la gira a través de todos los ángulos, se llama la relación axial o elíptica y se especifica normalmente en decibelios (dB). Si está la relación axial de cerca de 0 dB, la antena se dice que es circular polarizada, cuando se utiliza una antena helicoidal. Si la relación axial es mayor de 1-2 dB, la polarización se refiere a menudo como una forma elíptica, cuando se utiliza una Yagi cruzados.
Consideraciones La polarización de la antena es una consideración muy importante en la elección y la instalación de una antena. Saber la diferencia entre las polarizaciones y cómo maximizar su beneficio es muy importante para los usuarios. Al elegir una antena, es una atención importante en cuanto a si la polarización es lineal o elíptica. Si la polarización es lineal, es vertical u horizontal? Si es circular, es RHC o LHC? Esta es la convierte en una preocupación mayor en los dispositivos inalámbricos LAN como línea de visión directa (LOS) caminos son necesarios debido a los bajos niveles de potencia involucrados, en consecuencia, la polarización de las antenas en ambos extremos de la ruta de acceso debe usar la misma polarización. En un sistema polarizada linealmente, una desalineación de la polarización de 45 grados se degrada la señal de hasta 3 dB y si mal alineados y 90 grados la atenuación puede ser más de 20 dB. Del mismo modo, en un sistema de polarización circular, ambas antenas deben tener el mismo sentido. Si no, una pérdida adicional de 20 dB o más se haya incurrido. También tenga en cuenta que las antenas linealmente polarizada trabajará con antenas de polarización circular y viceversa. Sin embargo, no será hasta una pérdida de 3 dB en la fuerza de la señal. En situaciones de señal débil, esta pérdida de señal significa mucho. La polarización de la Cruz es otra consideración. Esto ocurre cuando la radiación no deseada está presente de una polarización, que es diferente de la polarización en la que la antena estaba destinado a irradiar. Por ejemplo, una antena vertical se puede irradiar cierta polarización horizontal y viceversa. Sin embargo, esto raramente es un problema a menos que haya ruidos o señales fuertes están cerca. El plano E y plano H Son planos de referencia para linealmente antenas de polarización.
E-plane o Plano E Para una antena linealmente polarizada, este es el plano que contiene el vector del campo eléctrico y la dirección de máxima radiación. El campo eléctrico o "E" determina el plano de polarización o la orientación de la onda de radio. Para una antena de polarización vertical, la E-plane suele coincidir con el plano de elevación vertical /. Para una antena de polarización horizontal, el E-Plane normalmente coincide con el plano horizontal / azimut. H-plane o Plano H En el caso de la antena de la misma polarización lineal, este es el plano que contiene el vector del campo magnético y la dirección de máxima radiación. El campo magnético o "H" se sitúa en un plano perpendicular a la "E" de plano. Para una antena de polarización vertical, el H-plano general, coincide con el plano horizontal y azimut. Para una antena de polarización horizontal, el H-plane por lo general coincide con el plano de elevación vertical /.
Diagrama que muestra la relación entre la E y H plano de polarización horizontal direccional Antena Yagi
Diagrama que muestra la relación entre la E y H para los planos de la antena polarizada verticalmente dipolo omnidireccional
Las aplicaciones típicas La Polarización vertical es más comúnmente utilizada cuando se desea emitir una señal de radio en todas las direcciones en un corto para un rango medio. De polarización horizontal se utiliza en distancias más largas para reducir la interferencia por el equipo de polarización vertical que irradia el ruido de radio, que suele predominar el de polarización vertical. No obstante la polarización horizontal y vertical puede ser desplegada a más de larga distancia, si se implementa un reflector para enfocar la energía que se emiten. Así que por consiguiente, la decisión está utilizando la polarización, que ofrece la mejor rechazo de la señal no deseada locales. Polarización circular es el más utilizado en las comunicaciones por satélite. Esto es especialmente deseada ya que la polarización de una onda de radio lineal polarizada puede girar como la señal pasa a través de la existencia de anomalías (como la rotación de Faraday) en la ionosfera. Además, debido a la posición de la Tierra con respecto al satélite, las diferencias geométricas pueden variar, especialmente si el satélite parece que se mueve con respecto a la Tierra la estación fija de la envolvente. Polarización circular mantendrá la señal constante, independientemente de estas anomalías. Estas antenas hacen muy buen punto a punto las conexiones de largo plazo, debido a una combinación de rechazo de ruido lineal y de alta ganancia. Los dos más comunes de una Yagi cruzados o hélice. Al establecer un vínculo exclusivo de comunicaciones, puede ser sabio para probar primero el enlace con polarización horizontal, vertical y luego de ver que produce los mejores resultados (si los hubiera). Si no hay ninguna reflexión en la zona, especialmente de las estructuras o torres, una polarización puede superar a la otra. Además, si hay otras señales de RF en un área, con una polarización en la predominante frente a las señales de alto nivel dará alguna aislada como se comentó anteriormente. En otra nota, cuando las ondas de radio huelga de una superficie reflectante suave, pueden incurrir en un desplazamiento de fase de 180 grados, un fenómeno conocido como espéculos o reflexión imagen en el espejo. La señal reflejada puede entonces destructiva o constructiva LOS afectar a la señal directa. Polarización circular se ha utilizado para una ventaja en estas situaciones ya que la onda reflejada tendría un sentido diferente a la onda directa y bloquear la desaparición de estas reflexiones.
Antenas de diversidad Incluso si se comparan las polarizaciones, otros factores pueden afectar a la fuerza de la señal. Los más comunes son a corto y largo plazo la decoloración. Resultados a
largo plazo la decoloración de los cambios en el clima (como la presión barométrica o precipitación). Desapareciendo a corto plazo se refiere a menudo como "multipath fading", ya que los resultados de las señales reflejadas interferir con la señal de LOS. Algunos de estos fenómenos de la decoloración puede ser disminuido por el uso de la recepción de la diversidad. Este tipo de sistema suele emplear antenas duales con algún tipo de "voto" sistema para elegir el más activo de la señal. Esto es comúnmente utilizado en muchos equipos de red inalámbrica 802.11. Sin embargo, en teoría, los mejores resultados cuando se utilizan antenas externas deben ser de al menos 20 longitudes de onda de distancia, de modo que las señales ya no están correlacionados, particularlly en el medio y las situaciones de larga distancia.
Ganancia La definiremos como la cualidad que tiene una antena para concentrar la energía en un área dada. Para mejor entender esta cualidad, señalaremos que existe una antena teórica, llamada isotrópica, que irradia unifórmente su energía en todas direcciones. Si graficáramos esa energía radiada, se representaría como una figura similar a una esfera. En la práctica y dependiendo del tipo de antena, la figura que se generaría seria una deformación de la esfera, cuya forma dependerá del tipo de antena. A mayor concentración de la energía hacia una dirección, mayor será la ganancia de una antena y por lo tanto concentraremos la potencia que le aplicamos, hacia el área que nos interesa. Esa área de concentración principal se llama lóbulo de radiación principal. Como se observa en la figura siguiente, también existen otros lóbulos que contienen solo una fracción de la energía y se denominan "lóbulos secundarios".
Ancho de haz Se define como ancho del haz, al ángulo que se forma entre las rectas, ya sea en el plano vertical o en el horizontal, y los puntos donde la energía tiene un valor igual a la mitad de la energía principal (puntos de -3dB). A mayor ganancia de la antena, menor será este ángulo.
En el dibujo anterior hemos representado el lóbulo principal de una antena hipotética de 12 dB de ganancia. El ángulo formado por las rectas en color rojo correspondería al ancho del haz de esa antena. Se puede ver que esas rectas intersectan el circulo de 9 dB. Es decir que corresponden a los puntos de – 3 dB. (12 – 3 = 9) En el dibujo siguiente se muestra, a modo de ejemplo, una antena con un ancho de haz es de unos 30º y unos 8 dBi de ganancia y a una altura h.
Esta antena "inundará" un área, en trono a ella similar a un anillo, a contar de la distancia d1. Esa distancia estará definida por el ángulo del haz y la altura en que esté instalada. Cuanto más alta esté la antena la distancia d1, aumentará. Si por alguna razón las estaciones con que queremos comunicarnos están ubicadas entre el pié de la antena y el punto de inicio de la distancia d1, no estaríamos aprovechando la zona de mejor radiación de la antena y por lo tanto proyectar nuestra red WIFI con una antena de esas características sería una mala elección. Nuestro diseño deberá tender a que nuestra antena irradie lo mejor posible hacia el área donde están nuestros equipos corresponsales. En forma natural tendemos a elegir antenas con la mayor ganancia que nos sea posible, sin embargo ocurren situaciones como la siguiente:
En el dibujo anterior hemos considerado una antena cuyo ancho de haz es relativamente pequeño, de unos 9º y alta ganancia. Tal como lo hemos mencionado, a mayor ganancia el ancho del haz disminuye. Como podemos ver la energía que irradie esa antena está dirigida hacia estaciones que se encuentren bastante lejos, muy cerca del horizonte. La distancia d1 también es grande. Esto hace que, prácticamente, todas las estaciones cercanas o que se encuentren entre el pié de la antena y el horizonte, no estén cubiertas por el área de máxima ganancia de nuestra antena. Obviamente, que esta situación se agrava, si la ubicamos a gran altura. Debemos hacer notar que aquellas estaciones que no se encuentren dentro de las áreas de cobertura de las antenas no significa que no se puedan comunicar. Esto dependerá de su ubicación, con respecto a los lóbulos secundarios y la distancia. Resumiendo, las características principales que debemos tomar en cuenta para nuestra elección son: •
El área que queremos cubrir
•
La ganancia
•
La polarización
•
El ancho del haz
Una evaluación e instalación correcta de nuestras antenas harán la diferencia. Basta con que la orientemos mal y nuestra antena perderá parte o todas sus ventajas. En la práctica, se nos hace imposible detallar todas las antenas y sus características, por esto, la siguiente tabla muestra únicamente aquellas de uso más común.
Diagrama de Radiación Horizontal y Vertical
Diagrama antena dipolo
El diagrama de radiación en el término más comúnmente se refiere a la dirección (angular) la dependencia de la radiación de la antena o de otra fuente. También se le suelde decir: diagrama de antena, patrón de antena ó patrón de medida de campo. En particular en los ámbitos de la fibra óptica, rayos láser y óptica integrada, el patrón de radiación de plazo, o cerca de patrón de radiación de campo, también puede ser usado como sinónimo para el patrón de campo cercano o patrón de Fresnel. Esto se refiere a la dependencia de posición del campo electromagnético en el campo cercano, o de la región de Fresnel de la fuente. El patrón de campo cercano es más comúnmente se define sobre un plano situado delante de la fuente, o sobre una superficie cilíndrica o esférica encerrarla. El patrón de medida de campo de una antena puede determinarse experimentalmente en una serie de antena o, alternativamente, el patrón del campo casi se puede encontrar con un campo cerca de escáner, y el patrón de radiación deducirse de él mediante cálculos. El patrón de medida de radiación de campo puede ser representado gráficamente como un argumento de una serie de variables relacionadas, incluyendo: la intensidad de campo a una temperatura constante (grande) de radio (un patrón de amplitud o campo de patrón), la potencia por unidad de ángulo sólido (el poder patrón) y la ganancia o la ganancia directiva.
Muy a menudo, sólo la amplitud relativa se representa, ya sea normalizada a la amplitud de la antena, o de la potencia radiada total. El trazado cantidad puede ser mostrado en una escala lineal, o en dB. La trama se suele representar el gráfico de tres dimensiones, o en forma de gráficos independiente en el plano vertical y horizontal. Sin embargo, los patrones de radiación puede ser confuso. Cada proveedor de antena / usuario tiene normas diferentes, así como los formatos gráficos. Cada formato tiene sus propias ventajas y desventajas. Esperemos que esta nota técnica arroje alguna luz sobre la comprensión y el uso de los patrones de radiación de la antena.
Los patrones de radiación de la antena: Parcelas de la radiación de la antena puede ser muy compleja porque en el mundo real que son tridimensionales. Sin embargo, para simplificar ellos un sistema de coordenadas cartesianas (un sistema de dos dimensiones que se refiere a puntos en el espacio libre) se utiliza a menudo. Radiaciones solares son más a menudo se muestra en el plano o la del eje de la antena o el plano perpendicular al eje y se conoce como el azimut o "plano E" y la elevación o "H-plane", respectivamente.
Esta cifra muestra un azimut rectangulares ( "E" plano) parcela presentación de un típico elemento de 10 Yagi. El detalle es bueno pero no la forma del patrón es siempre evidente.
Muchos formatos de conspirar o rejillas están en uso. Rejillas rectangulares (Figura arriba), así como sistemas de coordenadas polares (Figura abajo) son de uso amplio. El objetivo principal es mostrar una gráfica de radiación que es representativa de un total de 360 grados tanto en el azimut o el plano de elevación. En el caso de antenas muy direccionales, el patrón de radiación es similar a un haz de la linterna.
Se trata de un gráfico polar de la misma antena Yagi 10 elementos y es similar a una rosa de los vientos. Por lo tanto es más compatible con los mapas de y direcciones. Tenga en cuenta que muestra los lóbulos laterales de la antena con respecto a la viga principal en decibelios. Este tipo de trama es preferido cuando el nivel exacto de los lóbulos laterales es importante.
En las bandas VHF / UHF y la región de las microondas, la trama de radiación de la antena se muestra la intensidad de campo familiar en el campo lejano (al menos 100 pies o 30 metros de distancia de las antenas típicas) en el espacio libre en un punto distante. Reflexiones de tierra son por lo general no es un factor a estas frecuencias por lo que son a menudo ignorados. El proveedor de la antena o bien las medidas del diagrama de radiación mediante la rotación de la antena sobre su eje o calcula la fuerza de la señal alrededor de los puntos de la brújula con respecto al pico del haz principal. Esto proporciona una rápida referencia a la la respuesta de la antena en cualquier dirección. Tenga en cuenta que el patrón de radiación de la antena es recíproca por lo que recibe y transmite señales en la misma dirección. Para facilitar el uso, la claridad y la máxima versatilidad, las radiaciones solares son generalmente normalizado hasta el borde exterior del sistema de coordenadas. Además, la mayoría de nosotros no estamos acostumbrados a pensar en términos de intensidad de la señal en V, microvoltios, etc para las radiaciones solares son generalmente se muestra en dB relativa (decibelios). Para aquellos no familiarizados con decibelios, que se utilizan para expresar las diferencias en el poder en una forma logarítmica. Una gota de 1 dB significa que el poder se reduce al 80% del valor original, mientras que una caída de 3 dB es una disminución de la potencia de 50 % o la mitad de la energía. El ancho del haz se especifica en la mayoría de las fichas de datos es generalmente de 3 dB o medio-ancho de haz de energía. Una caída de 10 dB se considera una gran caída, una disminución del 10% de la potencia original.
Otra razón para usar dB dB es que los sucesivos pueden ser fácilmente añadidos o restarse. Una duplicación de la energía es de 3 dB, mientras que la cuadruplicación es de 6 dB. Por lo tanto, si la ganancia de la antena se duplica (3 dB) y la potencia de transmisión se cuadruplicó (6 dB), la mejora general es de 9 dB. Asimismo, dB también se pueden restar. Tres tipos de planear las escalas son de uso común; lineal, lineal y logarítmico vez logarítmica. La escala lineal (Figura abajo), subraya el haz de radiación principal. Algunos podrían argumentar que este sistema hace que el trazado del patrón de radiación se ven mejor de lo que realmente es, ya que suprime todos los lóbulos laterales. La escala logarítmica lineal (Figura arriba) es preferible cuando el nivel de los lóbulos laterales es importante.
Esta es una gráfica lineal de los mismos 10 elementos Yagi. Tenga en cuenta que hace hincapié en la forma del lóbulo principal de radiación de la antena mientras que la supresión de todos los lóbulos hacer el patrón de radiación se ven mejor de lo que realmente es
La escala logarítmica modificada (Figura abajo) pone de relieve la forma del haz mayor mientras comprime los de muy bajo nivel (> 30 dB) lóbulos laterales hacia el centro del patrón. Esta escala de trazado se está convirtiendo en muy popular.
Esta es una representación logarítmica modificada del mismo elemento 10 Yagi, que hace hincapié en la forma del haz mayor mientras comprime muy bajo nivel (> 30 dB) lóbulos laterales hacia la centro del patrón.
¿Cómo interpretar parcelas de la radiación de la antena? Las parcelas de la antena es como un mapa de carreteras. Le dice que se concentra la radiación. Patrones son generalmente hace referencia al borde exterior de la parcela, que es la máxima ganancia de la antena. Esto hace que sea fácil de determinar otras características importantes de la antena directamente de la parcela. La mayoría de usuarios de la antena está interesado en la directividad o ancho de haz de la antena. Como se mencionó anteriormente, normalmente se conoce como la mitad de la "potencia" o ancho de haz 3 dB, los puntos entre los que la mitad de la energía es irradiada o concentrada, y se especifica en grados. Como ejemplo, el medio típico de ancho de haz de potencia de un 3, 6 y 10 elementos Yagi son 60, 40 y 30 grados, respectivamente. Otra especificación antena popular es el "front-to-back" (F / B) ratio. Se define como la diferencia en dB entre la ganancia máxima o delante de la antena (normalmente 0 grados) y un punto de exactamente 180 grados detrás de la delantero. El problema de especificar sólo la relación F / B es que no tiene en cuenta los lóbulos en la parte trasera dos cuadrantes. La Figura 4 muestra un ejemplo donde la relación F / B es cerca de 26 dB, pero + / -30 grados, son los lóbulos que son sólo 21 dB por debajo. Otro parámetro importante es la antena laterales y traseras de los niveles del lóbulo (en su caso). En una antena bien diseñada que normalmente debe ser 10-15 dB por debajo del haz principal. Este parámetro es a menudo importante, pero rara vez se ve en las hojas de datos. Un buen plan logarítmica fácilmente se muestran como los lóbulos y la dirección donde son máximas.
¿Cómo utilizar parcelas de radiación de la antena? La Parcela de antena es la hoja de ruta para el usuario de la antena. Parcelas decirle donde el poder está siendo radiado o recibido (ya que son recíprocas). También decirte cómo la degradación que puede esperar si la antena no está dirigido correctamente. Cuanto más estrecho el ancho del haz, mayor es la dificultad en el objetivo de la antena correctamente. Recuerde que el fenómeno meteorológico como el viento también puede afectar al rendimiento de la antena o dictar el tipo de antena de montaje. Si hay señales de interferencia, que puede ser recogido por la antena. Cuando usted tiene una radiación solar, se puede determinar el nivel real de dichas señales. Por último, si hay señales de interferencia, la radiación solar se puede utilizar para minimizarlos por colocar señales en una posición de lóbulos nula o baja.
Reciprocidad La reciprocidad se aplica a las antenas. Se trata de una propiedad fundamental de las antenas que el patrón de recepción (sensibilidad como una función de dirección) es idéntica a la medida-patrón del campo de radiación. Esta es una consecuencia del , por Malik Muhammad Junaid Cada antena de manera alternada, conectado a un transmisor con una impedancia de fuente en particular, y un receptor tiene la misma impedancia de entrada (la impedancia pueden diferir entre las dos antenas). Aquí, presentamos una prueba sencilla común que se limite a la aproximación de dos antenas separadas por una distancia grande en comparación con el tamaño de la antena, en un medio homogéneo. La primera antena es la antena de prueba, cuyos patrones deben ser investigados, esta antena es libre de punto en cualquier dirección. La segunda antena es una antena de referencia, que señala rígidamente en la primera antena. Cada antena de manera alternada, conectado a un transmisor con una impedancia de fuente en particular, y un receptor tiene la misma impedancia de entrada (la impedancia pueden diferir entre las dos antenas). Se supondrá que las dos antenas están lo suficientemente separadas que las propiedades de la antena de transmisión no se ven afectados por la carga que le imponen la antena receptora. En consecuencia, la cantidad de energía transferida desde el transmisor al receptor se puede expresar como el producto de dos factores independientes, uno en función de las propiedades direccionales de la antena de transmisión, y el otro en función de las propiedades direccionales de la antena receptora. Gr Para la antena de transmisión, por la definición de la ganancia, G, la densidad de potencia de radiación a una distancia r de la antena (es decir, el poder que pasa por unidad de área) es
. Aquí, los argumentos θ y Φ indicar una dependencia de la dirección de la antena, y P t representa el poder del transmisor se entrega en una carga equilibrada. La ganancia G se divide en tres factores: el aumento de la Directiva (la redistribución del poder de dirección), la eficiencia de la radiación (contabilización de las pérdidas óhmicas en la antena), y, por último, la pérdida debido a la falta de coincidencia entre la antena y el transmisor. En sentido estricto, para incluir la falta de correspondencia, que debería llamarse la ganancia realizada, pero esto es de uso no común. Para la antena de recepción, la potencia entregada al receptor es
. Aquí W es la densidad de potencia de la radiación incidente, y A es el área efectiva o apertura efectiva de la antena (la zona de la antena tendría que ocupan a fin de interceptar a los observados conquistado el poder). Los argumentos de dirección están ahora en relación con la antena de recepción, y de nuevo se entenderá que incluye las pérdidas óhmicas y desajuste. Introduciendo estas expresiones en conjunto, la potencia transferida desde el transmisor y el receptor es
, donde G y A son direccional propiedades dependientes de la antenas transmisoras y receptoras, respectivamente. Para la transmisión de la antena de referencia (2), a la antena de prueba (1), que es
, y para la transmisión en la dirección opuesta
. Aquí, la ganancia G 2 y eficaz de la zona A se fijó el orientación de la antena se fija con respecto a la primera.
2
de Antena 2, porque la
Ahora, por una disposición determinada de las antenas, el teorema de reciprocidad requiere que la transferencia de poder es igualmente eficaz en cada dirección, es decir,
, donde
. Pero el lado derecho de esta ecuación es fijo (porque la orientación de la antena 2 es fijo), y así
, es decir, la dependencia de la dirección (receptor) y la apertura efectiva (transmisión) de ganancia son idénticos (QED). Además, la constante de proporcionalidad es el mismo independientemente de la naturaleza de la antena, y así debe ser el mismo para todas las antenas. Análisis de una antena especial (como un dipolo de Hertz),
muestra que esta constante es , Donde λ es la longitud de onda en espacio libre. Por lo tanto, para cualquier antena de la ganancia y la apertura efectiva están relacionadas por
. Incluso para una antena receptora, es más habitual a la ganancia de estado para especificar la apertura efectiva. La potencia entregada al receptor tanto, es más general se escribe como
(véase el presupuesto del enlace). La apertura efectiva es, sin embargo de interés para la comparación con el tamaño físico real de la antena.
Consecuencias prácticas •
•
Al determinar el patrón de una antena de recepción de simulación por ordenador, no es necesario realizar un cálculo para cada posible ángulo de incidencia. En cambio, el patrón de radiación de la antena está determinada por una sola simulación, y el patrón de recibir deducida por la reciprocidad. Al determinar el patrón de una antena de medición, la antena puede ser receptoras o, lo que es más conveniente.
