Diseño de antenas — guía completa

La ganancia de una antena combina directividad y eficiencia. Un dipolo de media onda tiene unos 2,15 dBi de ganancia: modesta, pero omnidireccional en el plano de acimut. EIRP = potencia de Tx + ganancia de antena − pérdida del cable. Use la calculadora de EIRP para comprobar el cumplimiento normativo y calcular la potencia radiada efectiva en dBm o dBW.

Un dipolo resonante de media onda tiene una impedancia de alimentación de aproximadamente 73 Ω en espacio libre y necesita un balun cuando se alimenta con cable coaxial, para suprimir la corriente en modo común. La calculadora de antena dipolo obtiene la longitud resonante a partir de la frecuencia, teniendo en cuenta el factor de velocidad. Para instalaciones compactas, un dipolo plegado cuadruplica la impedancia de alimentación hasta unos 300 Ω, ideal para línea bifilar o secciones de adaptación plegadas.

Las antenas de parche son de perfil bajo y se integran fácilmente en diseños de PCB a partir de 1 GHz. La longitud resonante es aproximadamente λ/2 en el dieléctrico del sustrato. La calculadora de antena de parche calcula las dimensiones del parche, la posición del punto de alimentación y la ganancia estimada a partir de la permitividad y el espesor del sustrato. El ancho de banda suele ser del 1–5 % para un único elemento resonante.

Las antenas Yagi logran una ganancia alta (6–20 dBd) con una estructura sencilla de boom y elementos. Añadir directores aumenta la ganancia; la separación y el ajuste de longitud de los elementos son críticos para una buena relación delante/detrás. La calculadora de antena Yagi calcula las longitudes y separaciones de los elementos para una longitud de boom y un número de elementos dados, con el algoritmo de Leeson.

Las antenas de cuadro (loop) son compactas respecto a la longitud de onda y presentan un diagrama en forma de ocho con un nulo profundo fuera del eje. La calculadora de antena de cuadro calcula la resistencia de radiación, la eficiencia y el Q de cuadros pequeños de una o varias espiras. Un Q alto significa un ancho de banda estrecho, por lo que normalmente se necesitan redes de sintonía.

Los reflectores parabólicos alcanzan las mayores ganancias prácticas (20–50 dBi) al concentrar la radiación de un elemento alimentador. Ganancia = η·(πD/λ)². La calculadora de antena parabólica calcula la ganancia, el ancho de haz a media potencia y la eficiencia de apertura a partir del diámetro del reflector y la frecuencia. Consulte la calculadora de ancho de haz para verificar que el haz de 3 dB cubre la zona que necesita.