Principio de Radiación de Antenas

Principio de Radiación de Antenas

Las líneas de fuerza eléctricas y magnéticas son responsables de que el campo electromagnético se mueva alejándose de la antena en el espacio que la rodea. El mecanismo de la radiación se ilustra en el ejemplo de la figura 13-3. En la figura 13-3a las placas del capacitor para CA representan los conductores de la antena de la figura 13-3b, los cuales están descubiertos para radiar el campo en el espacio. La capacitancia tiene variaciones de voltaje asociadas con el campo eléctrico. LA representa la inductancia de los conductores de la antena.

Las variaciones de corriente producen el campo magnético. Esencialmente, la radiación está asociada con variaciones de voltaje y corriente con una frecuencia lo suficientemente alta para permitir que la energía en el campo electromagnético se mueva hacia el espacio. De hecho, esta condición especifica el significado de las frecuencias de radio. Arriba de 30 kHz, aproximadamente, las frecuencias de radio son lo suficientemente altas para ser radiadas eficientemente por una antena.

Considérese el circuito equivalente mostrado en la figura 13-3a. El generador de RF es una fuente de ca usada para cargar el capacitor CA. La inductancia LA proporciona resonancia en serie para la frecuencia de la fuente de CA de modo que la intensidad de corriente alterna máxima se suministre al circuito de la antena.

El capacitor CA se carga siempre que su voltaje sea inferior al voltaje de la fuente. Esta carga produce una polaridad de voltaje a través de CA.

Cuando el voltaje de la fuente disminuye, CA está en posibilidad de descargarse. Entonces el voltaje de la fuente de carga a CA con la polaridad opuesta para el siguiente semiciclo, por tanto, el voltaje de ca a través de CA tiene un campo eléctrico variable en el dieléctrico; esto se indica por las líneas punteadas E. La frecuencia de las variaciones es la misma que la frecuencia de la fuente.

Por la inductancia LA fluye la corriente en serie. Su campo magnético asociado se indica por las líneas punteadas para H. La frecuencia de las variaciones de IA y H son las mismas que la frecuencia de la fuente.

Hasta aquí, se tiene sólo un circuito resonante en serie. En la figura 13-3b, sin embargo, las placas del capacitor se han abierto en la forma de los dos conductores de la antena. El objetivo que se persigue es lograr que las líneas de campo para E y H se extiendan hacia el espacio que rodea a la antena.

Los dos conductores proporcionan un efecto capacitivo especialmente en sus extremos, donde puede acumularse la carga. El dieléctrico del capacitor es el espacio que rodea a la antena. El espacio tiene líneas eléctricas de fuerza mostradas por las líneas punteadas para E. Su dirección es vertical (hacia arriba y hacia abajo), como la de la antena.

Además, la corriente en los conductores de la antena produce el campo magnético indicado por H.

Las líneas magnéticas de fuerza están en un plano perpendicular a las del campo eléctrico. Debe notarse que, aunque la antena se muestre aquí en posición vertical, puede estar en la posición horizontal. Cuando la rapidez de cambio (de variación) es muy alta y a suficiente distancia de la antena, las líneas de campo no pueden contraerse hacia el conductor de la antena antes de que la corriente y el voltaje produzcan otra vez un campo en expansión.

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