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• Paul Richard Mamani Mamani

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Antenas Yagi para Wi-Fi Las antenas Yagi son las clásicas antenas en la cual se alinean varios elementos a lo largo de un eje o soporte. Constan de un dipolo, que al frente tiene varios directores recortados a medidas específicas y con una separación diferente y en la parte trasera un reflector. Son direccionales y de las antenas más eficientes para cualquier frecuencia. A continuación dos planos de antenas Yagis para 2.4Ghz, la primera de 12 dBi y la segunda de 16 dBi. Da un clic encima de las imágenes para verlas a mayor tamaño. Plano de una antena Yagi de 12 dBi para Wi-Fi.

Plano de una antena Yagi de 16 dBi para Wi-Fi.

Las medidas están en milímetros. Los elementos pueden ser varillas o alambres de cobre, bronce o aluminio. En la parte posterior del reflector se puede fijar una chapa metálica redonda que sobresalga 1 centímetro por cada lado. La antena se puede introducir y fijar dentro de un tubo plástico de 4 pulgadas para proteger los elementos.

Planos de antenas para redes Wi-Fi +1 Me gusta Tuitear Pinear Diagramas con medidas e indicaciones para crear antenas caseras wireless, que mejoran y fortalecen considerablemente la señal inalámbrica y hacen posible conectarnos a internet usando puntos de acceso lejanos, incluso a varios kilómetros. Imágenes y plantillas para descargar.

Los que necesitan conectarse a internet o a una red local mediante una red inalámbrica WiFi, generalmente se ven imposibilitados debido a la debilidad de la señal ya que estas redes son de poco alcance. Los más emprendedores y que buscan una solución barata, pueden hacerlo creando una antena para la frecuencia de 2.4Ghz, la utilizada en Wi-Fi. Algunas de estas antenas permiten la conexión a puntos de acceso lejanos, incluso a varios kilómetros.

Antenas Wifi o wireless para internet Las antenas para Wi-Fi se pueden hacer de forma bastante sencilla, son pequeñas y ocupan muy poco espacio. Son de dos tipos: - Las omnidireccionales son las que no necesitan enfocarse, pero poseen poca ganancia. Son las utilizadas cuando nos rodean más de una red y son cercanas.

- Las direccionales son las que se enfocan directamente hacia la señal, son las ideales para largas distancias y ofrecen buena ganancia. Con estas antenas, es posible la localización de señales WiFi a larga distancia y encontrar un punto de acceso concreto desde ubicaciones muy lejanas. Hay antenas profesionales difíciles de construir y caseras que se pueden hacer con solo algunos elementos, con materiales al alcance de cualquier persona. Estas antenas se conectan mediante un cable de red al adaptador inalámbrico de la computadora. En caso de las Laptops que poseen antenas internas es necesario buscarnos un adaptador inalámbrico USB, desarmarlo y localizar los conectores. En este artículo compartimos los planos de algunas antenas direccionales sencillas, pero que entregan buena ganancia. Han sido publicadas por aficionados en el foro de http://www.zero13wireless.net/

Antena Biquad para Wi-Fi Las antenas conocidas como Biquad son de las más sencillas de hacer. Su parte principal consiste en dos rombos creados con un alambre de cobre doblado. Como se puede ver en la siguiente imagen, en la unión de los rombos se sueldan dos trozos del mismo alambre que se fija en el conector N hembra o en su defecto en el cable coaxial que va al adaptador inalámbrico. Detalle de la conexión del rombo en una antena Biquad para Wi-Fi.

Cada rombo mide 32 milímetros por cada lado. La separación entre los rombos y el reflector es de 20 mm. El conector N se fija al reflector o base. Este se puede hacer de dos formas: con una plancha metálica cuadrada o con una de forma circular, que sobrepase al menos 2 cm el largo de los rombos. Algunos la hacen usando como reflector una especie de emparedado creado con dos CD con papel de estaño entre ellos y fijados con cinta adhesiva. Esta antena es direccional con al menos 8 dBi de ganancia.

Lee más información detallada: Fabricacion Antena Biquad al detalle

Antenas Yagi para Wi-Fi Las antenas Yagi son las clásicas antenas en la cual se alinean varios elementos a lo largo de un eje o soporte. Constan de un dipolo, que al frente tiene varios directores recortados a medidas específicas y con una separación diferente y en la parte trasera un reflector. Son direccionales y de las antenas más eficientes para cualquier frecuencia. A continuación dos planos de antenas Yagis para 2.4Ghz, la primera de 12 dBi y la segunda de 16 dBi. Da un clic encima de las imágenes para verlas a mayor tamaño. Plano de una antena Yagi de 12 dBi para Wi-Fi.

Plano de una antena Yagi de 16 dBi para Wi-Fi.

Las medidas están en milímetros. Los elementos pueden ser varillas o alambres de cobre, bronce o aluminio. En la parte posterior del reflector se puede fijar una chapa metálica redonda que sobresalga 1 centímetro por cada lado. La antena se puede introducir y fijar dentro de un tubo plástico de 4 pulgadas para proteger los elementos.

Antena SRM para Wi-Fi La famosa antena SRM creada por Mandarache, moderador del foro Zero13wireless, es una sencilla antena direccional de largo alcance, probada con éxito para captar la señal de puntos de acceso situados a más de 200 kilómetros. Los elementos son elípticos porque dan mejor resultado debido a la naturaleza de la señal. La antena consta de cinco láminas de aluminio ovaladas (1 reflector y 4 directores), fijadas a un soporte central. Antena SRM para Wi-Fi.

Conexión del cable coaxial al reflector y un director de la antena SRM para Wi-Fi.

Descarga en el siguiente enlace un PDF con las medidas de la antena SRM y una plantilla para imprimir. Después de imprimir la segunda hoja pega el papel en la lámina de metal y recorta las elipses de los elementos, para que queden en la medida exacta. Medidas y plantilla para crear una antena SRM Lee más información detallada sobre la antena en el foro de Zeta13: Antena SRM

Antena Belgrano para Wi-Fi

La llamada Canntena Belgrano, es una antena casera, fácil de hacer y de una relación tamaño/ganancia, realmente brillante. Es del mismo autor que la antena anterior, pero mucho más potente. Costa de solo tres elementos ovalados que pueden ser de aluminio, latón o cobre, el reflector y los dos núcleos. El conector N se fija al reflector que será la tierra del cable coaxial y al positivo se fija el segundo núcleo. La separación de los tres elementos es de 6 milímetros. Antena Belgrano para Wi-Fi vista de perfil.

Al igual que la antena SRM, lo ideal es descargar la plantilla en PDF, imprimirla, recortar según el diagrama los elementos y luego pegar el papel en la lámina metálica con la que vamos a confeccionar el reflector y los núcleos. En el siguiente archivo se puede leer toda la información detallada para confeccionar nuestra antena: Medidas y plantilla para crear la antena Belgrano Para más información sobre la antena y conocer la opinión de los aficionados, accede al hilo oficial de la Cantenna Belgrano en el foro de Zeta13: Proyecto Antena Belgrano

Antena para Wi-Fi hecha con un tubo o una lata

Con un tubo plástico o con una lata se puede hacer una sencilla antena casera para Wi-Fi. Es una antena de Guía de Ondas que muchos las han creado usando una lata de Pringles (papas fritas), pero puede usarse cualquier otra o un tubo con las medidas adecuadas. Una guía de ondas (la lata) con un extremo cerrado actúa de manera parecida a un cable coaxial haciendo cortocircuito. La señal hf entra en la lata, se refleja en el fondo y forma lo que se conoce como "onda estacionaria" cuando las señales entrantes y las reflejadas se amplifican o debilitan mutuamente. Para hacer la antena se necesita una lata o tubo plástico que tenga 100 mm de diámetro interior y 130 de largo. Medidas y dimensiones del tubo o lata de la antena de tubo para Wi-Fi y de la espiga del conector.

En su interior una barra roscada de 3 mm de diámetro fija dos tapas plásticas y 5 arandelas separadas por trozos de tubo de cobre. Las arandelas son de 30 mm de diámetro. Las tapas plásticas son del mismo diámetro que el interior del tubo. Elementos en el interior de la antena de tubo para Wi-Fi.

En el tubo se fija un conector con una pequeña espiga de cobre de 30 mm de largo y a él se conecta el cable coaxial. Después de terminarla sólo se requiere apuntar la parte abierta de la lata hacia el punto de acceso más cercano y comenzar a navegar.

Materiales plásticos empleados en antenas Wi-Fi Los plásticos que utilicemos en las antenas para Wi-Fi deben pasar la prueba del microwave o microondas. La frecuencia utilizada en estos dispositivos está en la misma banda de frecuencias que la Wi-Fi (2,4 GHz). Por eso la prueba del microondas es adecuado para probar estos materiales. Para eso haz lo siguiente: • Coloca la pieza de plástico dentro del microondas. • Coloca también una taza con agua. • Enciende el equipo y dale dos minutos, hasta que el agua comience a hervir. Si la temperatura del material plástico no se ha incrementado, ha pasado el test y puede ser utilizado en antenas Wi-Fi. ¿Qué es un dBi? El dBi o decibelio isótropo, es una unidad para medir la ganancia de una antena en referencia a una antena isótropa teórica. El valor de dBi indica la ganancia de una antena ideal (teórica) que también transmite las señales recibidas desde el espacio, sin considerar ni pérdidas ni ganancias externas o adicionales de potencias. En la medida que mayor sea el valor, mayor es la ganancia de la antena.

La palabra "Yagi" se usa para describir un tipo de antena y se le atribuye a los expertos de antenas japonesas más famosos por los nombres de Yagi y Uda. La mayoría de los jamones se refieren a este tipo de antena como "Yagi" en lugar de usar los nombres de ambos hombres. Descubrieron que al agregar "elementos" de varias longitudes y espaciados delante y detrás de una antena dipolo, el rendimiento y la eficacia del dipolo podrían aumentar considerablemente y el patrón de la energía de rf de dipolo podría "emitirse" o enfocarse en uno dirección, con el "efecto" resultante de hacer que parezca que el transmisor estaba ejecutando mucha más potencia de lo que realmente era, ¡produciendo señales mucho más fuertes tanto en recepción como en transmisión!

El diseño básico general de la antena Yagi consiste en un dipolo alimentado "resonante" (el dipolo alimentado es el elemento impulsado y en la imagen de arriba y el segundo desde el lado izquierdo), con uno o más elementos parásitos. Estos elementos parásitos son llamados el "reflector" y los "directores". El reflector está en el extremo izquierdo de la imagen de arriba y los directores son todos los elementos que comienzan desde el tercer elemento desde la izquierda y continúan hacia el lado derecho de la imagen. La sección horizontal entre todos los elementos en el Yagi se llama boom. A partir de la experimentación, determinaron que el "efecto" de sus diseños creaba antenas mucho más "potentes" en comparación con el dipolo estándar simplemente agregándole algunos elementos más. También aprendieron que al cambiar el espacio entre los elementos, y la

longitudes de los elementos, que podrían "ajustarlo" para obtener varios resultados dependiendo de lo que querían que hiciera. Descubrieron que podían cambiar la "ganancia" hacia adelante y también que podían cambiar la forma en que se desempeñaba en otros aspectos.

Los elementos de un Yagi

El elemento accionado: El elemento accionado de un Yagi es el punto de alimentación donde la línea de alimentación se conecta desde el transmisor al Yagi para realizar la transferencia de energía desde el transmisor a la antena. Un elemento accionado por dipolo será "resonante" cuando su longitud eléctrica sea 1/2 de la longitud de onda de la frecuencia aplicada a su punto de alimentación. El punto de alimentación en la imagen de arriba está en el centro del elemento impulsado.

EL DIRECTOR El / los director / es es el más corto de los elementos parásitos y este extremo del Yagi está dirigido a la estación receptora. Resuena ligeramente más alto en frecuencia que el elemento accionado, y su longitud será aproximadamente un 5% más corta, progresivamente que el elemento accionado. La / s longitud / s del / los director (es) pueden variar, dependiendo del espaciado del director, el número de directores utilizados en la antena, el patrón deseado, el ancho de banda del patrón y el diámetro del elemento. La cantidad de directores que se pueden usar está determinada por el tamaño físico (longitud) del auge de soporte que necesita su diseño. Los directores se utilizan para proporcionar a la antena un patrón direccional y ganancia. La cantidad de ganancia es directamente proporcional a la longitud de la matriz de la antena y no por el número de directores utilizados. El espaciado de los directores puede variar desde .1 longitud de onda a .5 longitud de onda o más y dependerá en gran medida de las especificaciones de diseño de la antena. El reflector El reflector es el elemento que se coloca en la parte posterior del elemento impulsado (el dipolo). Su frecuencia de resonancia es menor y su longitud es aproximadamente un 5% más larga que el elemento accionado. Su longitud variará dependiendo del espaciado y del diámetro del elemento. El espaciado del reflector estará entre .1 longitud de onda y .25 longitud de onda. El espacio dependerá de la ganancia, el ancho de banda, la relación F / B y los requisitos del patrón de lóbulo lateral del diseño final de la antena. ANCHO DE BANDA E IMPEDANCIA La impedancia de un elemento es su valor de resistencia pura en el punto de alimentación más cualquier reactancia (capacitiva o inductiva) que esté presente en ese punto de alimentación. De importancia primordial aquí es la impedancia del elemento accionado, el punto en la antena donde tiene lugar la transferencia de rf desde la línea de alimentación. La transferencia de energía máxima de rf a la frecuencia de diseño se produce cuando la impedancia del punto de alimentación es igual a la impedancia de la línea de alimentación. En la mayoría de los diseños de antenas, la impedancia de la línea de alimentación será de 50 ohmios, pero generalmente la impedancia del punto de alimentación del Yagi rara vez es de 50 ohmios. En la mayoría de los casos, puede variar desde aproximadamente 40 ohmios hasta alrededor de 10 ohmios, dependiendo del número de elementos, su espaciado y el ancho de banda del patrón de la antena. Si la impedancia de la línea de alimentación no es igual a la impedancia del punto de alimentación, el elemento impulsado no puede transferir la energía de RF efectivamente desde el transmisor, reflejándola de nuevo a la línea de alimentación, lo que resulta en una relación de onda estacionaria. Debido a esto, los dispositivos de adaptación de impedancia son altamente recomendados para obtener el mejor rendimiento de la antena. El ancho de banda de impedancia del elemento impulsado es el rango de frecuencias por encima y por debajo de la frecuencia de diseño central de la antena en la que el punto de alimentación del elemento impulsado aceptará la potencia máxima (rf) desde la línea de alimentación. El objetivo del diseño es tener la reactancia en la frecuencia de diseño central de Yagi = (0) ,,, (j + 0). El dispositivo de adaptación de impedancia ahora funcionará a su ancho de banda óptimo. El espaciado de los elementos amplios, el diámetro de los elementos grandes, el ancho de banda del patrón ancho y los sistemas de baja "Q" se agregarán a un ancho de banda de impedancia más amplio.

Acerca de los patrones de antena El patrón de radiación o el diagrama polar de la antena, como a veces se le llama, juega un papel importante en el rendimiento general de la antena Yagi. La ganancia direccional, la relación frontal-posterior, el ancho del haz y los lóbulos laterales no deseados (o deseados) se combinan para formar el patrón de radiación general. El ancho de banda del patrón de radiación de la antena es el rango de frecuencias por encima y por debajo de la frecuencia de diseño en la que el patrón permanece constante.

La cantidad de variación de los objetivos de especificación de diseño de la antena que pueden tolerarse es subjetiva, y los límites puestos en el diseño son principalmente una cuestión de elección del diseñador. "En otras palabras ..... compensaciones". Los directores con igual separación y longitud igual pueden dar mayor ganancia en una frecuencia particular, pero el ancho de banda es más estrecho y se crean mayores niveles de lóbulos laterales. El espaciado amplio aumentará el ancho de banda, pero los lóbulos laterales se vuelven grandes. Al variar tanto el espaciado como la longitud del director, el patrón y el ancho de banda del patrón pueden estar más controlados. Más directores dentro de una determinada longitud de brazo no aumentarán la ganancia en gran cantidad, pero le darán un mejor control del patrón de la antena en un rango más amplio de frecuencias en la banda de diseño. Si reduce la longitud de cada director posterior en un factor establecido (%), Y aumenta el espaciado de cada director posterior en otro factor, se puede obtener un patrón muy limpio con un buen ancho de banda de patrón. El TRADE OFF ...... será una pequeña pérdida en la ganancia de avance óptima (10% a 15%). En pocas palabras ...... cuando realiza un cambio en una parte de la antena, esto cambia el rendimiento de otra parte ..... ¡todos los cambios interactúan entre sí y el rendimiento final! GANAR vs RELACIÓN FRONT-A-BACK Con el diseño de mayor ganancia hacia adelante, el lóbulo principal se vuelve más estrecho en los planos de elevación y azimut, y siempre está presente un lóbulo posterior. Cuando se diseña "fuera" del panel posterior, el patrón se ensancha y la ganancia hacia adelante disminuye. En algunos casos, los lóbulos laterales son bastante grandes. ¡UN FELIZ FED YAGI ES UN FELIZ YAGI! Hay muchas formas de alimentar a los Yagi, pero se pueden condensar en dos categorías principales: La alimentación equilibrada y la alimentación desequilibrada. El sistema de alimentación equilibrada: Esto puede dar un ancho de banda de impedancia más amplio, pero el problema principal es que el elemento impulsado en la mayoría de los casos debe estar dividido en el centro y aislado de la pluma. Consideraciones de construcción aparte, es el mejor de los sistemas de alimentación. El principal problema suele ser cumplir con los requisitos de un sistema de concordancia equilibrada, pero hay muchos métodos disponibles.

Un método es no dividir el elemento accionado y usar una coincidencia en "T", que se puede describir como dos coincidencias gamma en cada lado del centro del elemento, alimentado con un balun 1: 1 en el centro. El principal inconveniente es que es difícil de ajustar. El sistema de alimentación desequilibrada: Otro método (para puntos de alimentación de baja impedancia) utiliza un elemento dividido aislado de la pluma, y se alimenta con un "balun 4: 1 de paso descendente" realizado combinando dos secciones de 1/4 de longitud de onda de la línea de alimentación coaxial en paralelo, uniendo una Longitud del cable aislado al exterior de estas secciones, y conectándolo a los conductores centrales en el extremo del punto de alimentación y a los blindajes en la línea de alimentación fin. La impedancia de este tipo de "balun" debe estar en o cerca del valor del punto medio entre la impedancia del punto de alimentación y la impedancia de la línea de alimentación. Por ejemplo, dos secciones de 75 ohmios en paralelo equivaldrán a 37.5 ohmios y coincidirán con un punto de alimentación de 25 ohmios a una línea de alimentación de 50 ohmios con un 1.0 a 1 SWR. El método más común en uso por los jamones hoy en día es el partido de gamma. Proporcionará un método fácil y seguro de hacer coincidir el punto de alimentación sin ninguna pérdida de ancho de banda. Diseño y simulación en ordenador.

--------------- DATOS DE MODELO DE CAMPO SIGUIENTE --------------- Frecuencia = 50 MHz Potencia = 41.6243 vatios Campo máx = 8.29987E-05 V / m RMS en X, Y, Z = 0, 0, 0 en Campo eléctrico (E) (V / m RMS) X (in) Y (in) Z (in) Ex Mag Ey Mag Ez Mag Etot 0 0 0 1.1994E-6 8.2998E-5 4.119E-16 8.2999E-5

Las antenas se dividen básicamente en dos tipos: unidireccionales y omnidireccionales. Las primeras son ideales si entre tu PC y el emisor

de señal no hay obstáculos y hay conexión directa. Las segundas son más "todoterreno" y te ayudarán a conectarte a redes Wifi cercanas estén donde estén. Habitualmente las unidireccionales se suelen colocar en exteriores para conectarse a una red concreta y cuyo origen se conoce, aunque las más comunes y vendidas son las omnidireccionales. Son pequeñas antenas que se conectan al USB y que sirven para captar redes que están a unas pocas decenas de metros.

CALCULOS PARA UNA ANTENA YAGI FRECUENCIA

REFLECTOR DIPOLO DIRECTOR 1 DIRECTOR 2 DIRECTOR 3 DIRECTOR 4 DIRECTOR 5

2000

FORMULA 150/f 142.5/f 135/f 133/f 130/f 129/f 126/f

LONGITUD RESULTADO 0.075 0.07125 0.0675 0.0665 0.065 0.0645 0.063

Mhz

R por polo 0.0375 0.035625 0.03375 0.03325 0.0325 0.03225 0.0315 Metros

SEPARACIONES FORMULA RESULTADO 54/f 0.027 27/f 0.0135 54/f 0.027 // 0.027 // 0.027 // 0.027 // 0.027

Televisión Digital Terrestre La televisión analógica ha utilizado para su emisión desde principios del segundo cuarto del pasado siglo XX, parte de la banda de frecuencias de VHF (47 a 230 MHz) y parte de la banda de UHF (470 a 862 MHz). La llegada de las tecnologías digitales, así como de nuevos sistemas de compresión de información, permitió reducir el número de frecuencias necesarias para la transmisión de la televisión, de modo que, en el espectro necesario para transmitir un programa de televisión analógica, se pueden transmitir hasta 6 programas de televisión con tecnología digital con calidad equivalente. La migración de la televisión analógica a la digital supuso una gestión más eficiente del espectro radioeléctrico, que es un bien valioso y escaso, y permitió obtener un dividendo en forma de nuevas frecuencias disponibles, que se conoce como Dividendo Digital. Estas frecuencias disponibles pueden ser utilizadas para diversos fines, por ejemplo, nuevos programas de televisión de ámbito regional o

nacional, televisión de alta definición o la prestación de servicios de banda ancha móvil.

Evolución de las atribuciones de espectro en la banda tradicionalmente utilizada para la emisión de la televisión 470-862 MHz.

CALCULOS PARA UNA ANTENA YAGI FRECUENCIA

REFLECTOR DIPOLO DIRECTOR 1 DIRECTOR 2 DIRECTOR 3 DIRECTOR 4 DIRECTOR 5

100

FORMULA 150/f 142.5/f 135/f 133/f 130/f 129/f 126/f

LONGITUD RESULTADO 1.5 1.425 1.35 1.33 1.3 1.29 1.26

Mhz

R por polo 0.75 0.7125 0.675 0.665 0.65 0.645 0.63 Metros

SEPARACIONES FORMULA RESULTADO 54/f 0.54 27/f 0.27 54/f 0.54 // 0.54 // 0.54 // 0.54 // 0.54

CALCULOS PARA UNA ANTENA YAGI FRECUENCIA

REFLECTOR DIPOLO DIRECTOR 1 DIRECTOR 2 DIRECTOR 3 DIRECTOR 4 DIRECTOR 5

800

FORMULA 150/f 142.5/f 135/f 133/f 130/f 129/f 126/f

LONGITUD RESULTADO 0.1875 0.178125 0.16875 0.16625 0.1625 0.16125 0.1575

Mhz

R por polo 0.09375 0.0890625 0.084375 0.083125 0.08125 0.080625 0.07875 Metros

SEPARACIONES FORMULA RESULTADO 54/f 0.0675 27/f 0.03375 54/f 0.0675 // 0.0675 // 0.0675 // 0.0675 // 0.0675

CALCULOS PARA UNA ANTENA YAGI RECUENCIA

REFLECTOR DIPOLO DIRECTOR 1 DIRECTOR 2 DIRECTOR 3 DIRECTOR 4 DIRECTOR 5

50

FORMULA 150/f 142.5/f 135/f 133/f 130/f 129/f 126/f

LONGITUD RESULTADO 3.000 2.850 2.700 2.660 2.600 2.580 2.520

Mhz

R por polo 1.500 1.425 1.350 1.330 1.300 1.290 1.260 Metros

SEPARACIONES FORMULA RESULTADO 54/f 1.080 27/f 0.540 54/f 1.080 // 1.080 // 1.080 // 1.080 // 1.080

Antena Yagi para la Televisión Digital Terrestre 12 agosto, 2015 Bernardo Herrera Pérez El taller, Número 44 20

Figura 1. Patrón de cálculo. Antena Yagi Autor: Reynaldo Javier Alonso Granados / [email protected] La antena Yagi es de fácil construcción, rigidez y excelente ganancia, permite recibir las señales de la Televisión Digital Terrestre (TVDT) con una eficiencia muy superior a la de otras antenas de este tipo. Para garantizar una adecuada recepción de las señales de la TVDT es imprescindible contar con un sistema receptor eficiente, el cual se logra utilizando una antena direccional de alta ganancia, un bajante que cause la menor pérdida posible y un adecuado acoplamiento Antena-Bajante-Receptor. La mayoría de las antenas construidas de varios directores y reflectores, de “hilo fino”, es decir de varillas o barras relativamente finas, dispuestas de forma paralela entre ellas y transversal con relación al soporte central o boom, son conocidas como Antenas Yagi. En el caso que nos ocupa, se trata de una antena en la cual se procura lograr un máximo de “Ganancia de Antena Direccional” (GAD) (garantiza 12,5 dB, respecto al dipolo isotrópico, el diseño de cinco elementos) con el formato de mayor rigidez y que soporte las condiciones ambientales más adversas posibles, ya que Cuba es azotada frecuentemente por ciclones tropicales y la humedad relativa se mantiene elevada durante casi todo el año.

Esta antena está construida de varios dipolos rígidos que son fijados directamente en su centro a una barra metálica o boom, como se observa en la figura 1, la cual no se excita, puesto que las líneas de fuerza del vector E (campo eléctrico) la interceptan en ángulo recto, y soportada por el extremo posterior al reflector. El dipolo activo, al cual se conecta el bajante, puede diseñarse en forma de lazo (bucle) para ser utilizado con línea bifilar (cinta) o de forma lineal para la utilización de cable coaxial. Por consiguiente, la antena se monta sin aisladores, lo que la hace muy compacta y de construcción rígida. La distancia entre el dipolo activo y el reflector se toma entre los límites de 0,15 y 0,25 de la longitud de onda de la frecuencia de resonancia a la que se pretende diseñar la antena, y entre el elemento activo y el primer director, así como entre los directores continuos, en los límites entre 0,10 y 0,35 de la longitud de onda.

Figura 1. Patrón de cálculo. Antena Yagi

Figura 2. Dipolos de media onda. a) Dipolo abierto, b) Dipolo con Shunt y c) Dipolo plegado (esquema de Pistolkors) En la figura 2 se muestra el diseño detallado de los dipolos activos, tanto para bajante de cinta como para bajante de cable coaxial:

1. Dipolo abierto (bajante: cable coaxial). 2. Dipolo unido en el centro al Boom, con shunt (bajante: cable coaxial). 3. Dipolo plegado (esquema de Pistolkors, bajante: cinta bifilar). Nota técnica: La impedancia característica de un dipolo abierto y de un dipolo plegado es 72 y 270 Ω, respectivamente. Ejemplo para el cálculo de una antena. Problema: “Calcular una antena Yagi, con dipolo plegado, para el canal 45 de la TVDT.” Solución: El canal 45 de la TVDT, teniendo un ancho de banda de 6 MHz, le corresponde el intervalo de frecuencias 656 – 662 MHz, según se especifica en la Web de LACETEL. Este dato es el punto de partida para realizar los cálculos, pues permite determinar la longitud de onda (λ) de la señal portadora para la cual será diseñada la antena. Se toma la frecuencia central del intervalo siendo en este caso 659 MHz. La longitud de onda (λ) y la frecuencia (f) de una onda electromagnética están relacionadas por la siguiente fórmula: λ.f = C Donde C = 300000 km/s, la velocidad de las ondas electromagnéticas en el vacío, pero en materiales como el cobre o el aluminio, esta velocidad resulta algo menor y entonces se multiplica por el llamado factor de velocidad de propagación que a los efectos prácticos, para dichos materiales, se toma como 0,95. Despejando λ, y teniendo en cuenta este factor, la longitud de onda queda determinada por la siguiente fórmula: λ = 0,95 (C / f) Si expresamos C en mm/s y f en MHz, λ quedará expresada en mm y así, las longitudes calculadas, para los diferentes elementos de la antena, tendrán la mayor precisión. Haciendo las conversiones necesarias, la fórmula anterior adopta la forma que sigue: λ = (285000 / f) mm Como la frecuencia central del canal 45 es 659 MHz: λ = (285000 / 659) = 432 mm A partir de este cálculo, se realizan los demás, siguiendo las relaciones que se dan en la figura 1. Longitud del reflector (R) R = 0,525 λ = 227 mm Longitud del dipolo (D) D = 0,5 λ = 216 mm Longitud de los directores (d) d = 0,48 λ = 207 mm Distancia reflector-dipolo (RD)

RD = 0,15 λ = 65 mm Distancia dipolo-primer reflector (Dd) Dd = 0,1 λ = 43 mm Distancia director-director (dd) dd = 0,1 λ = 43 mm

Figura 3. Esquema de la antena Yagi, diseñada para el canal 45 (f0 = 659 MHz) El ancho del dipolo se tomó como 27 mm, lo cual representa 1/16 de la longitud de onda, es decir, (432 /16) mm, mientras que la separación entre las puntas, se tomó como 1/24 de la longitud de onda, o sea, 18 mm, resultado de dividir (432 mm / 24)

Figura 4. Diseño del Dipolo Plegado Es importante señalar que cualquier antena que se diseñe estará sujeta al entorno en el lugar de su colocación definitiva, lo cual podría variar sensiblemente su eficiencia, por lo

que se recomienda su emplazamiento en un mástil a una altura nunca menor a 3 m con relación a la superficie donde se coloque, es decir a partir del suelo físico ya sea en tierra o en un techo y separada a más de 10 m del obstáculo más próximo, además de lograr, en lo posible, que exista línea de vista entre la antena transmisora de la señal a recibir y la antena receptora que se utilice. Se recomienda emplear, como altura máxima, los 12 m a partir de los 3 m mínimos recomendados (es decir, no más de 15 m) ya que con una altura superior comienzan a ser significativas las pérdidas en el bajante así como estar más expuesto a las fuerzas del viento. Se aconseja, luego de ser construida y comprobado su funcionamiento y eficiencia, cubrir la antena totalmente y hasta el acoplamiento con el bajante, con barniz para enrollado eléctrico o con pintura de esmalte resistente a la intemperie. Es muy IMPORTANTE lograr el máximo de conductividad eléctrica entre la antena y el mástil para asegurar una buena protección contra las descargas eléctricas atmosféricas. Listado de componentes Boom: Tubería de Aluminio de 24 mm de diámetro y 2 mm de espesor o biga tipo U de 20 x 20 mm. Varillas cilíndricas de aluminio de 10 mm de diámetro. Grapas de acero galvanizado con rosca para tuercas M10, galvanizadas. Referencia LACETEL Instituto de investigación y desarrollo de Telecomunicaciones. Disponible en http://www.lacetel.cu/television-digital/informaciones-utiles.html Márkov, G. T. & Sazónov, D. M. (1978). ANTENAS: Editorial MIR.