5. Reactancia

La reactancia de antena es debida a los efectos capacitivos y reactivos de la antena, y debe minimizarse, ya que la energía consumida por la reactancia se pierde y no se radia. Se llama reactancia a la oposición que ofrecen bobinas (inductores) y condensadores al paso de la corriente alterna y se mide en Ω (Ohmios)

la reactancia unto a la resistencia real del conjunto de antena componen su impedancia. Cuanto menor sea la Reactancia, menos energía se disipará y por lo tanto mayor energía emitirá la antena .

La reactancia puede ser Capacitiva o inductiva:

• La Reactancia inductiva (Hi medida en henrios) y

• la reactancia capacitiva (Xc medida en faradios)

Ambas tienen signos inversos, y pueden anularse mutuamente. La reactancia Capacitiva (Rc) tiene signo negativo y la inductiva (Ri), positivo. La representación de ambas la podemos ver en el siguiente gráfico, en el que se emplea un eje cartesiano de coordenadas para represntrlas vectorialmente.

Para realizar los cáculos hemos de tener en cuenta lo siguiente:

• 2= 2 x 3.1416 = 6.2832

• f = Frecuecnia en Herzios

• C = Capacidad en Faradios

• L = Inductancia en Henrios

Cuando, en una frecuencia, una anatena tiene la reactancia inductiva y reactancia capacitiva con el mismo valor numérico como por ejemplo, X capacitiva (Xc)=-5 y X inductiva (Xi)=+5, se anulan mutuamente, y se dice que en esa frecuencia la antena es "resonante", al ser Z = R, ya que X = 0.

Esto es, Impedancia (Z) = R (Resistencia Real) + Reactancia (Xj)

En el ejemplo anterior, si la resistencia real es igual a 50 Ohm y la reactacia es igual a 0 Ohm, aplicamos la fórmula y obtenemos que:

Impedancia (Z) = 50 + 0 = 50 Ohm

Veamos otro ejemplo. Suponemos que queremos diseñar una antena para la banda de 2,4 GHz o lo que es lo mismo para una longitud de onda de 12,5 cm.

La antena estaria en RESONANCIA con la misma cuando tuviera esa misma longitud, es decir, 12,5 cm. Esto no es del todo cierto ya que hay una serie de factores como el tipo de material utilizado para construir la antena o el efecto "puntas" que haran que esa longitud física de la hipotética antena sea algo menor.

A este tipo de antenas se les denomina de ONDA COMPLETA, pero no suelen usarse por los problemas de IMPEDANCIA (600 ohmnios) que presentan a la hora de ser alimentadas. Fijemonos de todas formas en el comportamiento de la tensión y la intensidad en una antena de onda completa (A-B).

En la antena dipolo de media onda

Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo_(antena)

se generará una tensión y una intensidad que se encuentra desfasadas 90º, de tal forma que cuando la tensión es igual a 0 y en los extremos de la antena seria la máxima generada por la fuente de RF (menos pérdidas, evidentemente), mientras que la intensidad en el centro de la antena sería la máxima eficaz mientras que en los extremos sería 0. Veamoslo de forma gráfica:

Observamos, en la imagen de la izquierda, como cuando la intensidad de la corriente en el centro de la antena es máxima, el voltaje (de la tensión) es cero; mientras que en la imagen de la derecha, cuando aumenta el voltaje en los extremos del dipolo, en el centro disminuye la Intensidad.

En cualquier antena la relación entre el valor de la tensión y de la intensidad en un punto cualquiera determina el valor de la IMPEDANCIA, en ese punto.

Como la tensión y la intensidad (corriente) son variables es lógico que el valor de la impedancia (Z) tambien lo sea.

En un extremo de una antena de media onda (dipolo por ejemplo) el valor de la tensión es máximo, mientras que el de corriente es minímo, por tanto también sera máximo el valor de la impedancia, mientras que si observamos el centro de la antena de media onda comprobamos que es a la inversa por lo que el valor de la impedancia será MÍNIMO .

En este tipo de antenas el valor de la IMPEDANCIA en el centro de la antena es de 73 ohmnios mientras que en los extremos ronda los 2.500 ohmnios. Estos valores, que corresponden a vientres y nodos de tensión, se consideran como valores de RESISTENCIA PURA solamente en esos puntos.