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• Luis

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Dipolo elemental Un dipolo elemental es una pequeña longitud falta una) de conductor (pequeña comparada con la longitud de onda  ). En la cual circula una corriente alterna

En la cual =f es la pulsación (y f la frecuencia). j es, como de costumbre √-1 . Esta notación, utilizando números complejos es la misma que la utilizada cuando se trabaja con impedancias. Hay que notar que este tipo de dipolos elemental no puede fabricarse prácticamente. Es preciso que la corriente que lo atraviesa venga de algún lado y salga a otro lado. En realidad este segmento de conductor no será más que uno de los muchos en los cuales se puede dividir una antena real para poder calcularla. El interés es que el campo eléctrico lejano E de la onda electromagnética radiada por el pequeño pedazo de conductor es calculable fácilmente. Solo mostraremos el resultado:

De donde:  

Eo es la permitividad del vacío. c es la velocidad de la luz en el vacío.



r es la distancia entre el dipolo y el punto donde está evaluado



k es el número de onda

.

El exponente de e da cuenta de la variación de la fase del campo eléctrico con el tiempo y con la distancia al dipolo. El campo eléctrico lejano E de la onda electromagnética es coplanario con el conductor y perpendicular a la línea que los une. Si imaginamos el dipolo en el centro de una esfera y alineado con el eje norte-sur, el campo eléctrico lejano tiene la dirección de los meridianos y el campo magnético lejano tiene la dirección de los paralelos.

Dipolo media onda Un dipolo /2 es una antena formada por dos conductores de longitud total igual a la mitad de una longitud de onda. Hay que señalar que esa longitud de /2 no tiene nada de remarcable

eléctricamente. La impedancia de la antena no corresponde ni a un máximo ni a un mínimo. Tampoco es real, aunque por una longitud próxima (hacia 0.46 ) la parte imaginaria pasa por cero. Hay que reconocer que la única particularidad de esa longitud es que las fórmulas trigonométricas se simplifican, aunque sí es cierto que presenta un diagrama de radiación bastante uniforme en comparación con otras longitudes. En el caso del dipolo /2 se toma como hipótesis que la amplitud de la corriente a lo largo del dipolo tiene una forma sinusoidal:

Recordemos que  es el valor pico de la intensidad que circula por el dipolo, de f, k = y l la posición en la que medimos la intensidad. Es fácil ver que para l=0 la corriente vale  y para l= la corriente vale cero. Incluso haciendo la simplificación de campo lejano (r >> 3 , la expresión es algo compleja:

La fracción no es muy diferente de sin  . El resultado es un diagrama de emisión tiene la forma de un toro un poco aplastado.

La imagen de la izquierda muestra la sección del diagrama de emisión. Hemos dibujado en apuntillado el diagrama de emisión de un dipolo corto. Se comprueba que los dos son muy parecidos. Esta vez no se puede calcular analíticamente la potencia total emitida por la antena. Podemos plantear la expresión de la misma:

Para calcular la resistencia de radiación (o resistencia en serie), usamos

Sin embargo, esto sólo nos calcula la parte real (resistencia) de la impedancia de la antena. Lo más cómodo es medirlas. En la figura de la derecha se muestran las partes real e imaginaria en serie de la impedancia de un dipolo para longitudes que van de

La ganancia de esta antena es:

He aquí las ganancias de dipolos de otras longitudes (nótese que la ganancia no está dada en dB): Ganancia de antenas dipolos

Longitud en 

Ganancia

L