Antenas Sobre Plano Conductor

ANTENAS SOBRE PLANO CONDUCTOR
Antenas Horizontales
Cuando la antena dipolo es paralela al plano de la tierra, la componente
eléctrica de la onda es paralela al plano terrestre: se dice entonces que tiene
polarización horizontal.
Las antenas horizontales ofrecen ganancia de reflexión de tierra de 6 dB, por

lo que tienen ventajas sobre las antenas verticales, esta ganancia por
reflexión de tierra se refuerza en rangos específicos de ángulos de
irradiación y algunos de ellos son más útiles que otros.
La otra cuestión con relación a un dipolo horizontal es que es direccional,

favoreciendo a las direcciones perpendiculares al conductor. Esto se hace
más significativo cuando el dipolo se coloca más elevado del suelo, con una
longitud de 1⁄4 de onda sobre tierra en la dirección de las puntas del dipolo,
se observará una reducción de 6 dB en relación a la dirección perpendicular.
Antenas Verticales
Las antenas verticales son más ruidosas en recepción que las antenas
horizontales simples (dipolos y similares), puesto que captan el ruido
procedente de todas las direcciones del espacio circundante, o sea de todos
los acimuts (0° a 360°), lo que dificulta una buena recepción de señales
débiles.
Sin embargo, algunas veces se consiguen con ellas bajos ángulos de
radiación, por ello son las más utilizadas en telegrafía en onda corta (CW),
puesto que al necesitar menos ancho de banda para recibir la CW, captan
menos ruido con sus filtros más selectivos y; por tanto, se ven menos
afectados por este ruido exterior.
Para una antena de polarización vertical, un buen suelo conductor tiene una
gran importancia para una buena radiación correcta en ángulos bajos de
radiación.
 Monopolo de 𝝀/𝟒
La teoría de la radiación de los monopolos verticales se basa en

situarlos sobre un plano de tierra perfectamente conductor, en la
que se produciría una reflexión perfecta y se crearía una imagen que
complementaría la otra mitad de la antena, de modo que el
monopolo realmente se convertiría también en un radiante
completo, igual que un dipolo, como si tuviera también las dos ramas
del dipolo; es decir, se comportaría igual que un dipolo virtual.
Monopolo Vertical
 Dipolos Verticales
A parte de los monopolos, existen también otras antenas verticales

multibandas más fáciles de instalar: las que son realmente dipolos
verticales, porque constan del radiante principal y de una contra
antena realizada con diversos métodos.
Todas ellas disponen de un monopolo radiante, pero que está
complementado con algún tipo de contra antena, hasta formar un
auténtico dipolo, una contra antena que le ayuda a alcanzar la
resonancia en media onda.
En relación con la altura, es evidente que, a más altura, más bajo

es el ángulo de radiación y mayor es la ganancia.
Dipolos Verticales Multibanda

Procedimiento de cálculo
Antenas Horizontales
Plano XY
 Para dipolo de λ/2

𝑑
𝐸𝑇 (𝜙) = −2𝑘 Sin(𝛽 Cos 𝜙)
2
𝜆 𝛽𝑙 𝜋
𝑙= ⇨ 𝐶𝑜𝑠 ( ) = 𝐶𝑜𝑠 ( ) = 0°
2 2 2
𝑑 = 2ℎ
𝜙 = 𝛼 + 𝜋/2
𝜋
Cos 𝜙 = Cos(𝛼 + ) = − Sin 𝛼
2
𝛽 = 2𝜋/𝜆
𝑬𝑻 (𝜶) = 𝟐𝒌 𝐒𝐢𝐧(𝜷𝒉 𝐒𝐢𝐧 𝜶)
 Ejemplo 1 para 𝜶 = 𝟗𝟎°:
𝐸𝑇 (𝛼) = 2𝑘 Sin(𝛽ℎ Sin 𝛼)

𝐸𝑇 (𝛼) = 2𝑘 Sin(𝛽ℎ)
Sin(𝛽ℎ) = ±1
2𝜋 𝜋 𝜋
𝛽ℎ = ℎ = ,3
𝜆 2 2
 ℎ = 𝜆4 , 3 𝜆4
 En MATLAB:
bh=0: pi/50:pi;
r=abs (2*sin (bh));
polar(bh, r)
La antena Yagi se basa en antenas sobre plano conductor.
 Ejemplo 2:
𝜆
Para una antena sobre plano conductor con h= 2, determinar su diagrama de radiación.
2𝜋 𝜆
𝛽ℎ = ( )=𝜋
𝜆 2
𝐸𝑇 (𝛼) = 2𝑘 Sin(πSin 𝛼)
Para campo nulo:
Sin(πSin 𝛼) = 0
πSin(𝛼) = 0; 𝜋
Sin(𝛼) = 0; 1
𝛼 = 0; 𝜋/2
Para campo máximo:
Sin(πSin 𝛼) = ±1
πSin(𝛼) = 𝜋/2
Sin(𝛼) = 1/2
𝛼 = 30°
 En MATLAB:
alfa=0:pi/50:pi;
r=abs(sin(pi*sin(alfa)));
polar(alfa,r)
Antenas Verticales
Del dipolo:
𝛽𝑙 𝛽𝑙
Cos ( 2 cos 𝜃) − Cos ( 2 )
𝐸𝑇 (𝜃) = 𝑘[ ]
Sin 𝜃
𝜋
𝜃+𝛼 =
2
𝑙
=L
2
𝜋
Cos 𝜃 = Cos( − 𝛼) = Sin 𝛼
2
𝜋
Sin 𝜃 = Sin ( − 𝛼) = Cos 𝛼
2
𝐂𝐨𝐬(𝜷𝑳 𝐒𝐢𝐧 𝜶) − 𝐂𝐨𝐬(𝜷𝑳)

𝑬𝑻 (𝜶) = 𝒌[ ]
𝐂𝐨𝐬 𝜶
 Ejemplo 3:
𝜆
𝐿=3
2
2𝜋 𝜆
𝛽𝐿 = ( ) 3 = 3𝜋
𝜆 2
Cos(3𝜋 Sin 𝛼) + 1
𝐸𝑇 (𝛼) = 𝑘[ ]
Cos 𝛼
Para campo nulo:
Cos(3𝜋 Sin 𝛼) = −1
3𝜋Sin(𝛼) = 𝜋; 3𝜋
Sin(𝛼) = 1/3; 1
𝛼 = 19.5°; 90°
Para campo máximo:
Cos(3𝜋 Sin 𝛼) = 1
3𝜋Sin(𝛼) = 0; 2𝜋
Sin(𝛼) = 0; 2/3
𝛼 = 0°; 42°
 En MATLAB:
alfa=0:pi/50:pi;
M=cos(alfa);
M(26)=1;
r=abs((cos(3*pi*sin(alfa))+1)./M);
polar(alfa,r)

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ANTENAS SOBRE PLANO CONDUCTOR

Las antenas horizontales ofrecen ganancia de reflexión de tierra de 6 dB, por

La otra cuestión con relación a un dipolo horizontal es que es direccional,

La teoría de la radiación de los monopolos verticales se basa en

A parte de los monopolos, existen también otras antenas verticales

En relación con la altura, es evidente que, a más altura, más bajo

Dipolos Verticales Multibanda

 Para dipolo de λ/2

𝑬𝑻 (𝜶) = 𝟐𝒌 𝐒𝐢𝐧(𝜷𝒉 𝐒𝐢𝐧 𝜶)

 Ejemplo 1 para 𝜶 = 𝟗𝟎°:

𝐸𝑇 (𝛼) = 2𝑘 Sin(𝛽ℎ Sin 𝛼)

La antena Yagi se basa en antenas sobre plano conductor.

Para campo máximo:

𝐂𝐨𝐬(𝜷𝑳 𝐒𝐢𝐧 𝜶) − 𝐂𝐨𝐬(𝜷𝑳)

Para campo máximo:

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