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Analizador de antena

Analizador de antena que mide la ROE y la impedancia compleja de una carga ficticia. MFJ-269, MFJ Enterprises Inc.

Un analizador de antena o en inglés aerial analyzer (también conocido como puente de ruido , puente RX , analizador SWR o analizador de RF ) es un dispositivo utilizado para medir la impedancia de entrada de sistemas de antena en aplicaciones de radioelectrónica .

En los sistemas de comunicaciones por radio, incluida la radioafición , un analizador de antena es una herramienta común que se utiliza para ajustar el rendimiento de la antena y la línea de alimentación, así como para solucionar sus problemas. [1]

Los puentes de antena se han utilizado durante mucho tiempo en la industria de la radiodifusión para sintonizar antenas. Existe un puente que mide la impedancia compleja mientras el transmisor está en funcionamiento, lo que prácticamente es una necesidad cuando se sintonizan sistemas de antenas de múltiples torres. [2] En tiempos más recientes, los analizadores de red de lectura directa se han vuelto más comunes.

Tipos de analizadores

Existen varios instrumentos diferentes, de distinta complejidad y precisión, para probar antenas y sus líneas de alimentación. Todos ellos también pueden utilizarse para medir otros circuitos y componentes eléctricos (al menos, en principio). [3]

Puente de antena

En un puente de antena típico, el condensador de ajuste ( C ) se ajusta para equilibrar el puente cuando el condensador variable de la izquierda está medio engranado. Por lo tanto, el puente podrá detectar si una antena es una carga capacitiva o inductiva.

Un circuito puente tiene dos patas que son impedancias de valor complejo dependientes de la frecuencia . Una pata es un circuito en el analizador con componentes calibrados cuya impedancia combinada se puede leer en una escala. La otra pata es la incógnita : una antena o un componente reactivo .

Para medir la impedancia, se ajusta el puente de modo que las dos patas tengan la misma impedancia . Cuando las dos impedancias son iguales, el puente está equilibrado. Con este circuito es posible medir la impedancia de la antena conectada entre ANT y GND, o es posible ajustar una antena hasta que tenga la misma impedancia que la red del lado izquierdo del diagrama siguiente. El puente se puede controlar con ruido blanco o con una portadora simple (conectada al controlador). En el caso del ruido blanco, la amplitud de la señal de excitación puede ser muy baja y se puede utilizar un receptor de radio como detector. En el caso de que se utilice una portadora simple, dependiendo del nivel se puede utilizar un detector de diodos o un receptor. [4] En ambos casos, un nulo indicará cuándo el puente está equilibrado.

Medidores de voltaje y corriente complejos

Un segundo tipo de analizador de antena mide el voltaje complejo a través de la antena y la corriente que entra en ella. El operador utiliza entonces métodos matemáticos para calcular la impedancia compleja, o la lee en un medidor calibrado o en una pantalla digital. Los instrumentos profesionales de este tipo suelen denominarse analizadores de red . [5]

Los analizadores modernos no requieren que el operador ajuste ninguna perilla R o X como en el caso de los analizadores de tipo puente. Muchos de estos instrumentos tienen la capacidad de barrer automáticamente la frecuencia en un amplio rango y luego representar gráficamente las características de la antena. Hacer esto con un puente operado manualmente llevaría mucho tiempo, ya que se necesitaría cambiar la frecuencia y ajustar las perillas en cada frecuencia para lograr una coincidencia.

Métodos de alta y baja potencia

Muchos transmisores incluyen un medidor de ROE en los circuitos de salida que funciona midiendo la onda reflejada desde la antena hacia el transmisor , que es mínima cuando la antena está adaptada. La potencia reflejada de una antena mal adaptada puede presentar una carga inadecuada en el transmisor que puede dañarlo. El medidor de ROE requiere alrededor de 5 a 10 vatios de señal saliente de la radio para registrar la potencia reflejada (si la hay) y luego solo indica el grado relativo de desajuste, no la impedancia reactiva y resistiva que se ve al final de la línea de alimentación de la antena.

Un analizador de antena de impedancia compleja normalmente solo requiere que se apliquen unos pocos milivatios de potencia a la antena y, por lo general, proporciona su propia señal, sin necesidad de ninguna señal de prueba de un transmisor. El uso de una señal de prueba de baja potencia evita dañar el analizador cuando se prueba una antena mal adaptada. [5] Además, debido a que la potencia de su señal es muy baja, el analizador se puede utilizar para frecuencias fuera de las bandas de transmisión autorizadas a su operador y, por lo tanto, medir el rendimiento de la antena en un rango de frecuencias sin restricciones.

Véase también

Referencias

  1. ^ Wilson, Mark J.; Reed, Dana G., eds. (2007). Manual de comunicaciones por radio de la ARRL . Newington, CT: Liga Estadounidense de Radioenlaces . ISBN 978-0-87259-976-5La referencia integral de ingeniería de RF Número de publicación:  978-0-87259-976-5
  2. ^ Battison, John. "Uso del puente de impedancia operativa". Revista de radio (edición en línea). New Bay Media. Archivado desde el original el 18 de julio de 2016. Consultado el 20 de julio de 2016. The Radio Technology Leader
  3. ^ Hallas, Joel R. (W1ZR) (agosto de 2016). "Analizadores de antena: conceptos básicos". Revista QST . Liga Americana de Radiotransmisiones . pp. 32–34. ISSN  0033-4812.{{cite magazine}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  4. ^ Carr, Joseph J. (11 de diciembre de 2000). "Capítulo 17 Construcción y uso de un puente de ruido de RF". Secretos del diseño de circuitos de RF (3.ª ed.). McGraw-Hill / TAB Electronics. pág. 319. ISBN 0-07-137067-6, ISBN  978-0071370677
  5. ^ ab Carr, Joseph J. (1 de octubre de 1999). "Capítulo 5 Analizadores de espectro y de red; Capítulo 12 Mediciones de antenas y líneas de transmisión". Practical Radio Frequency Test and Measurement: A technician's handbook (1.ª ed.). Newnes. págs. 102, 319. ISBN 0-7506-7161-0, Número de publicación:  978-0-7506-7161-3