Ant enas y L neas de Transmisi n - WNDW

1 4 Antenas y L neas de Transmisi nEltransmisorquegeneralaenerg adeRF1paraentregaralaantenagener-almente est neadetransmisi sitoestransportarlaenerg adeRFdesdeunlugarhaciaelotrodelaformam ,laantenaesresponsabledecaptarlasse alesderadiodesdeelaireypasarlasalrecepto rconlam nimacantidaddedistorsi n,paraqueelradiopuedadecodificarlase :debemantenerlaintegridadde las se ales en ambas direcciones. Existendoscategor asprincipalesdel neasdetransmisi n:loscablesylasgu energ a de RF a 2,4 GHz. CablesEnelcasodefrecuenciasmayoresqueHF( altafrecuencia,porsusiglaeningl s)loscablesutilizadossoncasiexclusivamen teloscoaxiales(oparaabreviarcoax,derivad odelaspalabrasdelingl s ofcommonaxis ejeencom n).Loscablescoaxialestienenunconductorce ntralrecubiertoporunmaterialnoconductord enominadodiel ctrico,osimplementeaislante.

2 Eldiel ctricoevitaunaconexi nel ,elcoaxialest protegidoporun871. Radio Frecuencia. Vea el cap tulo dos para una discusi n sobre las ondas electromagn aldeRF,ylapantallaevitaquelase aldeRFsearadiadaalaatm sfera,as comoimpidequeposiblesse alesexternasinterfieranconlaqueest alesel ctricasdealtafrecuenciasiempreviajanalol argodelacapaexteriordelconductorcentral: cuantom sgrandeelconductorcentral,mejorvaaserelf lujo de la se al. Esto se denomina efecto pelicular .ConductorDielectricShieldOuter JacketRecubrimientoPantallaDiel ctricoConductor centralFigura : Cable coaxial con recubrimiento, pantalla, diel ctrico, y conductor ndelcablecoaxialesmuybuenaparaconte-nerl ase alenelcable,presentaalgoderesistenciaalf lujoel ctrico:ame-didaquelase alviajaatrav n,yparalasl neasdetransmisi nsemideendecibelespormetro(dB/m).

3 Elcoeficientedeatenuaci nesunafunci ndelafrecuenciadelase alylaconstrucci nf al,tambi nlohacesuatenuaci ndelcablecuantom snosseaposible,loquepuedehacersemediante lautilizaci ndecablesmuycortosy/o de buena lesbrindamosalgunospuntosaconsiderarcuan doelegimosuncablepara utilizarlo con dispositivos de microondas: 1. Cuantom scortomejor! Laprimerreglacuandoinstalamosuncableesla dehacerlolom rdidadeenerg anoeslineal,porlotantoduplicarellargodel cableimplicaperdermuchom squeeldobledeenerg ,sireducimosellargodelcablealamitadvamos atenermuchom nesponereltransmisorlom scercaquepoda-mos de la antena, incluso si esto implica colocarlo en una Cuantom sbaratopeor! Lasegundaregladeoroesquetodoeldin-eroque seinviertaencompraruncabledebuenacalidad esunbuen88 Cap tulo 4: Antenas y L neas de Transmisi sopcionesnoser nm s que cargas fantasma para la :fuepensadopararedesEthernet,CBoradiodeV HF,no para :fuedise metro del cable no implica alta calidad o baja atenuaci (tambi ndenominados Foam espuma ) lidootubularconunconductorexternos ,utilizandoaireoespumaparaeldie-l ctricodeairesonlosm scarosygarantizanlamenorp rdida,perosonmuydif rdidaligeramentemayor,perosonm secon metros, nmentecomoal-ternativas al Heliax.

4 , ndelosconectoresenelcableesunatareadelic adaysehacedif cilrealiz-arlaadecuadamentea (comounanalizadordeespectroyungeneradord ese al,ounreflect metrodedominiotemporal),solucionarlospro blemasde una red que utiliza cables hechos en casa puede ser dif cil. neadetransmisi ,nolodobledemasiado, sticasmec nicasdelcableyporlotantosuimpedancia,pro vocaruncortocircuitoentreelconductorinte rnoylapantalla,oinclusoromperlal cil,yesto puede llevar a un comportamiento impredecible del radioenlace. !Cap tulo 4: Antenas y L neas de Transmisi n!892. Una carga fantasma disipa energ a de RF sin radiarla. Imag nese un sumidero de calor pero a radio as de OndasPorencimadelos2 GHz,lalongituddeondaeslosuficientementec ortacomoparapermitirunatransferenciadeen erg apr adeondaesuntuboconductoratrav sdelcualsetransmitelaenerg aenlaformadeondaselectromagn ticofueradelagu ticossonpropagadosatrav sdelagu adeondapormediodereflexionesensusparedes internas, ximaenelcentroalolargodeladimensi nX,ydebedisminuiraceroalllegaralasparede s,porquelaexistenciadecualquiercampopara leloalasmismasensusuper-ficiecausar asdeondas, por supuesto, no pueden transportar la RF de esta ,Y, y Z de unagu a deondas rectangular: ZXYF igura.

5 Las dimensiones X, Y, y Z de una gu a de onda merodeformasenlascualesloscamposel ctricosymagn ticospuedenorganizarseenunagu tico(TMporsusiglaeningl s),dondeelcampomagn ticoessiempretransversalaladirecci ndepropagaci n,peroexisteuncomponentedelcampoel ctricoenladirecci ndepropaga-ci otroeselTransversalEl ctrico(TEporsusiglaeningl s),enelqueelcampoel ctricoessiempretransversal,peroexisteunc omponentedelcampo magn tico en la direcci n de propagaci nseidentificapordosletrasseguidopordossu b n-dicesnum , TM11, merodemodosposi-90!Cap tulo 4: Antenas y L neas de Transmisi nblesseincrementaconlafrecuenciaparaunta ma odadodegu a,yexisteunmodo,llamadomododominante,que esel nicoquesepuedetransmi-tiralafrecuenciam sbajaquesoportalagu arec-tangular,ladimensi ncr !alafrecuenciam ctica,gen-eralmenteladimensi sdelarectangular,lam ndelalongituddeondaparalasgu asrectangularesycircularessepresentaenla siguientetabla,dondeXeselanchodelagu arectangularyreselradiodelagu de gu aRectangularCircularLongitud de onda de corte2X3,41rLongitud de onda m xima transmitida con poca atenuaci n1,6X3,2rLongitud de onda m nimaantes de que se trans-mita el modo siguiente1,1X2,8rLaenerg apuedeintroducirseoextraersedeunagu adeondapormediodeuncampoel ctricoomagn ase daatrav sdeunal todosposiblesparaacoplarunal neacoaxialsonutilizarelconductorinternod elal nea,oatrav ,constituidaporunapeque aexten-si ndelconductorinternodelal neacoaxial.

6 Orientadaparalelamentealasl neasdecampoel nsepuedecolocarunlazooespiraqueencierrea lgunasdelasl neasdecampomagn ximodependedelmododepropagaci nenlagu ximocuandoeldispositivodeacoplamiento est en el campo m s intenso. Siunagu adeondasedejaabiertaenunodesuslados,pued eradiaren-erg a(esdecir,puedeserusadacomounaantenaenlu gardel neadetransmisi n).Estaradiaci npuedeseraumentadaacampanandolagu adeondaparaformarunaantenadebocinapirami dal(horn).M sadelanteenestecap tuloveremosunejemplodeunaantenahechaconu nagu adeonda para WiFi.!Cap tulo 4: Antenas y L neas de Transmisi n!91 Tipo de CableN cleoDiel ctricoPantallaRecubrimientoRG-580,9 mm2,95 mm3,8 mm4,95 mmRG-2132,26 mm7,24 mm8,64 mm10,29 mmLMR-4002,74 mm7,24 mm8,13 mm10,29 mm3/8 LDF3,1 mm8,12 mm9,7 mm11 mmEnestatablasecontrastanlostama osdevariostiposdel neasdetrans-misi ,deformadetenerlamenoratenuaci nposiblealafrecuenciaquevayaautilizar para su enlace inal y adosparaconcordarcondiferentestama osytiposdel neas coaxiales.

7 Describiremos algunos de los m s ,Neill-Concelman,porlosapellidosdequiene slosinven- nydesconexi nr ,yelapareamientoselogracons ndecablescoaxialesminiaturaosubminiatura (RG-58aRG-179,RG-316,etc.).Tienenundesem pe scom nmenteenlosequipamientosdeprueba y en los cables coaxiales Ethernet nfueroninventadosporNeillyConcelman,yson unaversi n, en ingl s (Neill-Concelman con Rosca, por Threaded Neill-Concelman).LosconectoresTipoN(tamb i nporNeill,aunquealgunasvecesatribuidosa Navy ) sde18 Ghzyseutilizancom ,yproveen un agarre efectivo. 92!Cap tulo 4: Antenas y L neas de Transmisi nSMAesunacr nimodeSubMiniaturaversi nA, nqueproveenexcelentesprestacionesel ctricashastam osondetama ocompactoytienenunaex-traordinaria ,sonelsegundodise nm speque adelosSMAconunacoplamiento a presi n y funcionan hasta los 4 GHz.

8 NticosalosSMB,eldi metroexteriordelaclavijaes30%m speque adoresdeopcionescuandoelespaciof ancha de 6 GHz con un dise o de conector a presi sdeestosconectoresest ndar,lamayor ,eningl spigtail(coladecerdo)queconvierteelconec torquenoesest ndarenunom srobustoydisponible com nmente. Entre estos conectores especiales neroinvertido. stossonlosquetrae el WRT54G de (tambi nconocidocomoMHF). ,yelMHFesunconectormec speque sgrande(comounNo un TNC).LaserieMMCX,tambi ndenominadaMicroMate,esunadelasl neasdeconectoresdeRFm speque nquepermiteunarotaci nde360gradosotorg , como las fabricadas por Senao y speque osym sfr nenelequipamientoLucent/ Orinoco / Avaya.!Cap tulo 4: Antenas y L neas de Transmisi n!93 Losadaptadorescoaxiales(osimplementeadap tadores), , npuedenservirparaunirdosconectoresdelmis motipoquenopuedenha-cerlodirectamentepor sug nero(macho-macho/hembra-hembra).

9 Porejemplounadaptadormuy tileselquepermiteunirdosconectoresmachos Tipo N, que tiene dos conectores hembra en ambos : Adaptador N hembra de barrilitoElecci n del conector apropiado1. Unacuesti ndeg nero. Casitodoslosconectorestienenung nerobiendefinidoqueconsisteenunaclavija( elextremo macho )ounatoma(elextremo hembra ).Generalmenteloscablestienenconectoresm achoenambosextremosylosdispositivosdeRF( ) ndel resedequecadaconectormachoensusistemacoi ncide con uno Menosesmejor! Intenteminimizareln rdidaadicional( hastaunospocosdBporcadaconexi n,dependiendodelconector!).3. !Compre,nolohagaustedmismo! Comomencionamosanteriormente,siemprequep uedaesmejorquecomprecablesqueyaest ,yenelcasodeconectorespeque ndeca-bles de foam (espuma) es ,4 GHzom tipo N (o SMA, SMB, TNC, etc.). nysepue-denda arf ,debe94!

10 Cap tulo 4: Antenas y L neas de Transmisi nrotarlamangaexteriorparaapretarelconect or,dejandoelrestodelconector(yelcable) ndolooafloj ndoloesmuyposiblequelasmis-mas se ,nidejecaerlosconectoresenelpisocuandode sconecteloscables(estosucedem samenudodeloqueustedseimagina,es-pecialm ente cuando trabajamos en un m stil sobre un techo). oabajatemperatura:unconectormuyapretadop uededilatarseenelverano o quebrarse en el (patrones)deradiaci nLasantenassonuncomponentemuyimportanted elossistemasdecomu-nicaci n,unaantenaesundispositivoutilizadoparat rans-formarunase aldeRFqueviajaenunconductor,enunaondaele ctro-magn ,locualsignificaqueunaantenavaamantenerl asmismascaracter sticassinimportarsiest adelasantenassondispositivosresonantes,q ueoperaneficiente-mentes conectada,paranoafectarlarecepci nytransmisi al,emitir radiaci ngr ficadeladistribuci nrelativadelapotenciaradiada en el espacio se llama diagrama o patr n de radiaci de t rminos de las antenasAntesdehablardeantenasespec ficas,hayalgunost rminosquedebenser definidos y explicados.