Electronica basica
Funcionamiento de una antena

Antena

¿Cómo funciona una antena?

Probablemente has notado que casi todas las radios que has podido ver y sigues viendo (como tu teléfono móvil, la radio de tu coche, la radio que tienes en la cocina, etc.) tienen una antena. Las antenas vienen en todos los tamaños y formas, dependiendo de la frecuencia en que la antena está tratando de recibir. Puede ser cualquier cosa, desde un cable largo y plegable (como ocurre en muchas radios AM/FM en los coches) a algo tan diferente como puede ser una antena parabólica. Los transmisores de radio también usan torres extremadamente altas para transmitir sus señales.

La idea que hay detrás de una antena en un transmisor de radio, es lanzar las ondas de radio al espacio. En un receptor, la idea es recoger toda la potencia de transmisión posible y suministrarlo al sintonizador. Para los satélites que están a miles de kilómetros de distancia, su utilizan antenas que pueden llegar a tener hasta 60 metros de diámetro.

El tamaño de una óptima de radio está relacionada con la frecuencia de la señal que la antena está tratando de transmitir o recibir. El motivo de relación tiene que ver con la velocidad de la luz, y la distancia que los electrones pueden viajar como resultado. Para aquellos que no se acuerden, la velocidad de la luz es 300.000 kilómetros por segundo.

Lo mejor para entender como debe ser una antena, es poner algunos ejemplos. Digamos que estás intentando construir una torre de radio para una estación de radio de 680 AM. Está transmitiendo una onda sinusoidal con una frecuencia de 680.000 hertzios. En uno de los ciclos de la onda, el transmisor va a mover electrones en la antena en una dirección, conmutarlos y volverlos a traer, conmutarlos y volverlos a mandar, y conmutarlos para traerlos de nuevo. En otras palabras, los electrones cambiarán de dirección cuatro veces durante un ciclo de la  onda sinusoidal.

antenas antenas

Si es el transmisor está funcionando a 680.000 hertzios, esto significa que cada ciclo se completa en 0,00000147 segundos. Un cuarto de esta cantidad es 0,0000003675, que es la velocidad a la que pueden viajar los electrones en 0,11 kilómetros y a la velocidad de la luz. Esto significa que el tamaño ideal de una antena para el transmisor a  680.000 hertzios es de unos 110 metros. Por esto, las estaciones de radio AM necesitan torres muy altas. Sin embargo, para un teléfono móvil trabajando  a 900 MHz la antena adecuada es de unos 8 centímetros. De esta manera, los móviles pueden tener estas antenas tan reducidas.

Puede que hayas notado que una antena de radio AM en tu coche es normalmente corta. Si las hicieran más largas, recibirían mucho mejor, pero las estaciones AM son bastante potentes en las ciudades y no importa demasiado que la antena sea de la longitud correcta.

Puede que también te preguntes, que cuando un transmisor de radio transmite algo, las ondas de radio quieren propagarse a través del espacio desde la antena a la velocidad de la luz. ¿Cómo pueden las ondas de radio viajar millones de kilómetros? ¿Por qué no tiene la antena simplemente un campo magnético a su alrededor, cerca de la antena, como pudimos ver en el ejemplo del cable conectado a la batería? Una simple manera de pensar sobre esto, es que cuando una corriente entra en la antena, efectivamente crea un campo magnético alrededor de la antena. También hemos visto que el campo magnético creará un campo eléctrico (voltaje y corriente) en otro cable puesto cerca del transmisor. La cuestión es, que en el espacio, el campo magnético creado por la antena, induce un campo eléctrico en dicho espacio. A su vez, el campo eléctrico induce otro campo magnético en el espacio, que a su vez induce otro, y otro, y así sucesivamente.

Los campos eléctricos y magnéticos (campos electromagnéticos) se inducen mutuamente en el espacio a la velocidad de la luz, viajando hacia fuera de la antena.

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