Cálculo de antenas – Antenas de última generación para tecnología digital y métodos de medición 5ª Edición

Si quiere adentrarse en el mundo de las antenas de radio, ha llegado al libro indicado. En él se recogen los conceptos primarios de aquello que afecta a la comprensión y el diseño de las antenas de radio básicas. Para ello, se enumeran los parámetros que hay que tener en cuenta para tal fin, así como su formulación a un nivel asequible con una preparación técnica media en matemáticas y física, y con cierta soltura en el manejo de una calculadora científica.

El libro está dividido en 9 capítulos en los que se desarrollan desde conceptos, unidades y fórmulas hasta la resolución de diseños prácticos de antenas, pasando por las explicaciones de distintos tipos de antenas, líneas de transmisión y otros datos relevantes en la materia.

En este libro se ha evitado exponer formulaciones de alto nivel matemático, así como el desarrollo de la fórmula final, para que se pueda aplicar directamente. Además, en la parte inferior de la primera página encontrará el código que le permitirá acceder de forma gratuita a los contenidos adicionales en www.marcombo.info, donde verá calculadores que le facilitarán los procesos de los distintos cálculos que se plantean en el libro.

Sin duda, con la lectura de este libro adquirirá todos los conocimientos que necesita para iniciarse en el cálculo de antenas. Hágase ya con su ejemplar y ponga en práctica todo lo aprendido.

Armando García Domínguez, EA5ND (ex EA5BWL), es ingeniero técnico industrial. Trabajó durante toda su vida laboral en la Compañía Telefónica de España, donde desarrolló el mantenimiento de los equipos de radio y antenas, desde la onda larga hasta la banda de microondas, incluida la telefonía móvil. Aparte de ser un experto profesional conocedor del medio, es un entusiasta radioaficionado desde 1982.

Índice

Capítulo 1 – Recordatorio ………………………………………………………………. 7

1.1 Unidades ……………………………………………………………………………… 7

1.1.1 Unidades fundamentales ………………………………………….. 7

1.1.2 Unidades derivadas …………………………………………………. 7

1.1.3 Otras magnitudes ……………………………………………………. 9

1.1.4 Múltiplos y submúltiplos ……………………………………….. 10

1.2 Trigonometría ………………………………………………………………………11

1.2.1 Equivalencias ……………………………………………………….. 13

1.2.2 Funciones …………………………………………………………….. 13

1.2.3 Resolución de triángulos rectángulos ………………………. 16

1.3 Logaritmos ………………………………………………………………………… 17

1.4 Unidades logarítmicas …………………………………………………………. 18

1.5 Números imaginarios y complejos ………………………………………… 20

Capítulo 2 – Definiciones………………………………………………………………. 23

2.1 Naturaleza de la radiación electromagnética …………………………… 23

2.2 Constantes del espacio ………………………………………………………… 24

2.3 Conceptos de radiación electromagnética ………………………………. 25

2.4 Parámetros de antenas …………………………………………………………. 26

2.4.1 Impedancia característica……………………………………….. 27

2.4.2 Altura o longitud efectiva ………………………………………. 27

2.4.3 Coeficiente de onda ……………………………………………….. 28

2.4.4 Longitud eléctrica …………………………………………………. 28

2.4.5 Factor de atenuación ……………………………………………… 29

2.4.6 Resistencia de radiación…………………………………………. 29

2.4.7 Inductancia …………………………………………………………… 30

2.4.8 Capacidad…………………………………………………………….. 30

2.4.9 Q y ancho de banda ……………………………………………….. 30

2.4.10 Reactancia ……………………………………………………………. 31

2.4.11 Impedancia de entrada …………………………………………… 31

2.4.12 Directividad …………………………………………………………. 32

2.4.13 Área efectiva ………………………………………………………… 33

Capítulo 3 – Formulario ……………………………………………………………….. 35

3.1 Impedancia característica …………………………………………………….. 35

3.2 Altura o longitud efectivas …………………………………………………… 37

3.3 Constante de fase o coeficiente de onda …………………………………. 37

3.4 Longitud eléctrica ……………………………………………………………….. 38

3.5 Factor de atenuación ……………………………………………………………. 38

3.6 Resistencia de radiación ………………………………………………………. 38

3.7 Inductancia ………………………………………………………………………… 43

3.8 Capacidad ………………………………………………………………………….. 43

3.9 Q y ancho de banda …………………………………………………………….. 44

3.10 Reactancia …………………………………………………………………………. 44

3.11 Impedancia de entrada …………………………………………………………. 46

3.12 Directividad ……………………………………………………………………….. 47

3.13 Área efectiva ……………………………………………………………………… 55

3.14 Acoplamiento de antenas …………………………………………………….. 56

Capítulo 4 – Antenas ……………………………………………………………………. 67

4.1 Antenas de cuadro ………………………………………………………………. 67

4.2 Ajuste en resonancia de las antenas ………………………………………. 70

4.2.1 Monopolos cortos …………………………………………………. 71

4.2.2 Monopolos largos………………………………………………….. 86

4.3 Antenas Yagui y Quad-Cúbicas…………………………………………….. 88

4.4 Antenas multibanda …………………………………………………………….. 91

4.4.1 Primer grupo ………………………………………………………… 92

4.4.2 Segundo grupo ……………………………………………………. 105

4.4.3 Tercer grupo ……………………………………………………….. 108

4.4.4 Cuarto grupo ………………………………………………………. 108

4.4.5 Antenas logoperiódicas ………………………………………….110

4.5 Antenas parabólicas…………………………………………………………….116

4.6 Antenas Microstrip ……………………………………………………………..119

4.6.1 General ………………………………………………………………..119

4.6.2 Aplicaciones……………………………………………………….. 121

4.6.3 Análisis ……………………………………………………………… 121

4.6.4 Radiación …………………………………………………………… 122

4.7 Antenas de ranura ……………………………………………………………… 132

4.8 Guiaondas ranurado…………………………………………………………… 137

4.9 Planos de tierra …………………………………………………………………. 141

Capítulo 5 – Líneas de transmisión ………………………………………………. 149

5.1 Descripción y parámetros …………………………………………………… 149

5.2 Impedancia de entrada……………………………………………………….. 153

5.3 Concepto de la ROE ………………………………………………………….. 157

5.4 Cable coaxial. Generalidades ……………………………………………… 164

5.5 Guiaondas ………………………………………………………………………… 170

Capítulo 6 – Datos de interés ……………………………………………………… 175

6.1 Cálculo de bobinas ……………………………………………………………. 175

6.2 Radio equivalente ……………………………………………………………… 185

6.3 Parámetros de medios y materiales ……………………………………… 187

6.4 Resistencia óhmica de un conductor a la radiofrecuencia……….. 189

6.5 Capacidades……………………………………………………………………… 190

6.6 Transmisión entre dos antenas alejadas en el espacio libre……… 192

Capítulo 7 – Adaptación de impedancias ……………………………………… 195

7.1 General ……………………………………………………………………………. 195

7.2 Autotransformador ……………………………………………………………. 198

7.3 Circuitos en L …………………………………………………………………… 198

7.4 Circuitos en pi …………………………………………………………………… 199

Capítulo 8 – Mediciones en antenas …………………………………………….. 205

8.1 Elementos básicos de aparatos de medidas …………………………… 209

8.2 Aparatos de medida …………………………………………………………… 215

Capítulo 9 – Ejercicios prácticos ………………………………………………….. 219

9.1 Diseño de monopolos ………………………………………………………… 219

9.2 Diseño de antenas en L invertida…………………………………………. 225

9.3 Acoplamiento de dipolos……………………………………………………. 227

9.4 Antenas disco-cono …………………………………………………………… 229

9.5 Antenas helicoidales………………………………………………………….. 230

9.6 Diseño de una antena Microstrip…………………………………………. 231

9.7 Antena parabólica……………………………………………………………… 233

Anexos ……………………………………………………………………………………… 235

Anexo I …………………………………………………………………………………….. 235

Anexo II ……………………………………………………………………………………. 237

Anexo III…………………………………………………………………………………… 245

Anexo IV ………………………………………………………………………………….. 247

Bibliografía ………………………………………………………………………………… 249