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. Eldiel ctricoevitaunaconexi nel ,elcoaxialest protegidoporun871. Radio Frecuencia.

2 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).Elcoefi cientedeatenuaci nesunafunci ndelafrecuenciadelase alylaconstrucci nf al,tambi nlohacesuatenuaci ndelcablecuantom snosseaposible,loquepuedehacersemediante lautilizaci ndecablesmuycortosy/o de buena lesbrindamosalgunospuntosaconsiderarcuan doelegimosuncablepara utilizarlo con dispositivos de microondas: 1.

3 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. 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.

8 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).Porejemp lounadaptadormuy 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 ).

9 Generalmenteloscablestienenconectoresmac hoenambosextremosylosdispositivosdeRF( ) 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!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.

10 Impedancia de entradaParaunatransferenciadeenerg aeficiente,laimpedanciadelradio,laan-ten a,yelcabledetransmisi neasdetransmisi ngeneralmenteest ndise adasparaunaimpedanciade50".Silaantenatie neunaimpedanciadiferentea50",hayunadesad aptaci n, ,laeficiencia de Transmisi n se ve afectada.!Cap tulo 4: Antenas y L neas de Transmisi n!95P rdida de retornoLap rdidaderetornoesotraformadeexpresarlades adaptaci tmicaexpresadaendB,quecomparalapotenciar eflejadaporlaantenaconlapotenciaconlacua llaalimentamosdesdelal neadetransmisi nentreSWR(StandingWaveRatio Raz ndeOndaEstacionaria ) y la p rdida de retorno es la siguiente: SWRP rdida de Retorno (en dB) = 20log10!!!! SWR-1 Aunquesiempreexisteciertacantidaddeenerg aquevaaserreflejadaha-ciaelsistema,unap rdidaderetornoelevadaimplicaunfuncionami entoinaceptable de la de banda merodehercios(Hz)paraloscualeslaantenava atenerunaRaz ndeOndaEsta-cionaria (SWR) menor que 2 npuedeserdescritoent rminosdeporcentajedela frecuencia central de la banda.