- Lun, 07 Oct 2013 10:40
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Sobre antenas, y a riesgo de parecer pesado por la longitud del mensaje, me gustaría decir algunas cosas que sin duda aquellos aeromodelistas que sean también radioaficionados conocen a la perfección.
Es necesario tener cuidado con las antenas, porque más dB pueden no significar nada o incluso ser contraproducentes para ciertos casos. Las antenas directivas, como las Yagi utilizadas en televisión normal obtienen más ganancia a base de reducir principalmente el diagrama de radiación/recepción en el plano horizontal, es decir "condensan" la energía que se distribuiría por todo el horizonte de 360º en el caso de una antena omnidireccional, en un pequeño sector angular, con lo cual la misma potencia consigue una mayor intensidad de señal.
Las antenas verticales (y la de los radiomandos lo son, aunque a veces y de forma incorrecta las mantengamos horizontales), en cambio, son en esencia omnidireccionales en el plano horizontal, es decir, radían por igual en los 360º a su alrededor, y la única manera de aumentar su ganancia es conseguir disminuir su radiación en el plano vertical de la imaginaria cúpula que tiene sobre ellas. Una 1/4 de onda, por ejemplo, tiene los lóbulos de radiación bastante anchos e inclinados, como una rosquilla dirigida en forma de cono a unos 45-60 grados hacia arriba, en cambio una antena de 1/2 de onda, una 7/8 y no digamos una del tipo colineal como las de los equipos Wifi de alta ganancia, "comprimen" este cono y lo bajan más hacia el horizonte, consiguiendo de esta manera una mayor señal en estos puntos pero a costa de disminuir la señal que se emite "hacia arriba", con lo cual podría ir mejor para un aeromodelo situado a mucha más distancia de nosotros pero a la vez podría provocar zonas de sombra para otro que esté más cerca y más en nuestra vertical.
Todo esto se complica por el hecho que normalmente instalamos las antenas receptoras en el aeromodelo en posición horizontal, cuando la emisora la tenemos más vertical. Aquí entra en liza que no solamente las "rosquillas" de emisión y recepción no coinciden en el plano, sino además el asunto de la polarización horizontal-vertical, que en teoría, para obtener la máxima señal, debería ser la misma para ambas antenas.
A todo ello se suma otro factor que es el "plano de tierra". La mayoría de las antenas verticales, como las de 1/4 de onda y las 7/8, necesitan de un "plano de tierra" para funcionar adecuadamente, porque en caso contrario cambia su impedancia y no aprovechan bien la señal que les envía el transmisor (o en caso de la antena receptora, no transfieren bien la señal recibida al primer paso amplificador del receptor). Dicho plano de tierra ideal ha de ser una superficie conductora en forma radial o de disco con un radio de al menos 1/4 de longitud de onda y colocada perpenticularmente a la antena y en su base, aunque naturalmente aislada eléctricamente de la propia antena, pero como esto es difícil de implementar en un equipo portátil de pequeñas dimensiones, se llega a fórmulas de compromiso en que una parte del hilo coaxial de la antena, la caja metalizada del emisor o incluso, los blindajes internos, el circuito impreso o la propia persona que sostiene el mando actúan como improvisado "plano de tierra", pero con formas e interacciones tan variables, que el diagrama de radiación real puede no tener ningún parecido con el teórico.
El problema del "plano de tierra" era mucho más grave en las frecuencias bajas de 27, 35, 41 y 72 Mhz, porque las longitudes de onda, de entre 11 y 4 metros, eran imposibles de implementar correctamente. Las frecuencias actuales de 2,4 Ghz, en cambio, tienen una longitud de onda de tan solo 12,3 cm, con lo cual 1/4 es solamente de 3 cm, que son "planos" fáciles de incorporar al transmisor. En contrapartida, las antenas de 2,4 Ghz presentan efectos más directivos que las de bajas frecuencias, y a ello se suma que las potencias de transmisión son mucho más reducidas, con lo cual podemos pasar de máximos a mínimos de señal al variar las distancias en cuestión de metros o de pocos grados respectivos entre una y otra antena.
Cuando estamos en el campo de vuelo no podemos preocuparnos por todas estas cuestiones, nosotros nos movemos, giramos, nos inclinamos e incluso nos situamos cerca de masas metálicas, como un coche, que pueden cambiar por completo los diagramas de emisión. A la vez el aeromodelo se mueve sobre nosotros, se aleja en una dirección u otra y se inclina adoptando todas las posiciones. Por este motivo, los radiomandos suelen disponer de potencia de sobra para conservar mínimos de señal con independencia de la posición absoluta de las antenas y su relación entre ambas, pero siempre que la distancia no sea muy grande. Las propias antenas, además, están estudiadas para que no sean demasiado directivas, es decir que no tengas demasiados dB en ninguna dirección, porque ello implicará que tengan menos en otras y hasta que se anulen en ciertas direcciones, y que por tanto sea más fácil que el receptor pierda por momentos la señal de control.
Personalmente, para un enlace por radio de condiciones tan variables como es el control de un aeromodelo, si quisiera aumentar el alcance de un equipo, lo haría a base de aumentar la potencia efectiva del transmisor, con algún tipo de amplificador de banda ancha en 2,4 Ghz, porque otra cosa nos puede dar una falsa sensación de seguridad.
Un saludo a todos
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