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martes, 31 de enero de 2012

Comprobar la eficiencia de una antena




EFICIENCIA DE UNA ANTENA

Muchas veces vemos antenas del mismo diametro, pero que NO rinden de la misma manera. Esto sucede cuanto mas grande es el diametro de la antena, dado que su perfecta construccion es mas complicada de lograr. Asi, una antena de chapa y de 1.8 metros puede tener 36 dB y la misma ganancia tambien tenerla una antena grillada del mismo diametro o una antena de hasta 2.4 metros !!!.
La explicacion viene por el origen del material empleado en la construccion del plato de la antena, pero tambien por la calidad constructiva del mismo y la relacion Foco/Diametro, definiendose todo mediante un  termino llamado "Eficiencia" de la antena, que resulta de testear la antena una vez construida y comparar la ganancia esperada con la ganancia obtenida.
Entonces en las propagandas de antenas, encontramos que algunos vendedores publicitan la ganancia de la antena como un dato importante a la hora de promocionar la antena, pero descuidan el dato de la eficiencia de la misma, que no deja de ser un dato importante porque nos habla de cierta "calidad" de la misma. No es lo mismo comprar una antena de 2.1 metros y 36 dB reales que comprar una antena de 1.8 metros y 36 dB reales de ganancia. La segunda antena es mas "eficiente" que la primera, asi que la combinacion de materiales, dimensiones y parabola del plato esta mejor lograda.
el tercer ingrediente que define la calidad de una antena es el tipo y espesor del material del plato y fortaleza del sistema de soporte, es decir azimuth y elevacion, pero esto no afecta la eficiencia del plato, sino la vida util de la misma. Una antena puede ser mas eficiente que otra pero su estructura ser mas debil y deformarse mas rapido con los vientos, temperaturas extremas, peso propio, etc o desapuntarse mas facilmente que otra por causa de su sistema de soporte al poste central,etc.
Asi se explica tambien porque las antenas construidas de manera artesanal, si bien son del mismo diametro que las comerciales o hasta del mismo material, pueden rendir mucho menos de lo esperado, pues la eficiencia de la misma es mucho menor, dado que la antena es un elemento de precision, en especial en su parabola, luego la calidad del material reflectante y la relacion F/D influyen en el rendimiento final.

Aqui veremos como calcular basicamente la eficiencia de una antena conociendo su Diametro, Banda de trabajo y Ganancia segyn el fabricante.
Por ejemplo: una antena de 1 metro, para banda Ku, y que tiene una ganancia de 40 dB, cual es su eficiencia ?
vamos a la tabla de relacion entre dB y potencia, y buscamos la ganancia de potencia. La tabla se encuentra en este blog, aqui TABLA

40 dB = 10000 , entonces la gan.pot.real = 10000

calculamos la ganancia de potencia teorica. para banda Ku, entonces tomamos 11.8 ghz (y para banda C tomamos 3.8 ghz), es decir el centro de la banda.
Sin embargo, algunas antenas se promocionan como mas eficientes en la banda alta que en la banda alta... especialmente las de DTV y suelen publicar solo la ganancia a  12 ghz, cuando a 10.7 ghz pueden tener una diferencia de -2 dB respecto a la publicidad.

L_onda= 30/frec(ghz)
L_onda= 30/11,8 = 2,542 cm

y= Diametro menor/L_onda
y = 100/2.542 = 39.3391

Gan.Pot.Teo = (Y * pi) 2 (léase, al cuadrado)
Gan.Pot.Teo = (39.3391 * 3.1416) 2 = (123.5877)2 = 15274

una antena de 1 metro tiene una ganancia de potencia teorica de 15274 pues en este caso la eficiencia es del 100x100.y sabemos que no es alcanzable en la practica.
entonces hacemos (gan.pot.real / gan.pot.teo) * 100 = (10000 / 15274) * 100 = 0.6547 * 100 = 65.5. Entonces la eficiencia de la antena mencionada, es del 65.5 %

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