La ganancia es un concepto fundamental al seleccionar antenas para sistemas de radio, ya que permite dimensionar el rendimiento esperado del sistema. Comprender cómo se mide y qué significan las unidades asociadas es esencial para garantizar una operación correcta.
¿Qué es la ganancia de antena?
La ganancia se define como la relación, generalmente expresada en decibeles, entre la potencia necesaria en la entrada de una antena de referencia sin pérdidas y la potencia suministrada a la antena en cuestión. El objetivo es que ambas produzcan, en una dirección dada, la misma intensidad de campo o densidad de flujo de potencia a la misma distancia.
Normalmente, la ganancia se refiere a la dirección de máxima radiación de la antena, aunque en casos particulares puede referirse a una polarización concreta. Debido a que el término se utiliza en sentidos amplios que pueden generar confusión, es importante distinguir los tipos de ganancia existentes.
Tipos de ganancia
Ganancia isotrópica (dBi)
También conocida como ganancia absoluta, se aplica cuando la antena de referencia es una isótropa aislada en el espacio. Las unidades se expresan en decibeles isotrópicos (dBi).
La antena isotrópica es un concepto teórico: es una antena ficticia no realizable físicamente que radia con idéntica intensidad en todas las direcciones, por lo que no tiene polarización definida. Aunque es un modelo abstracto, sirve como base estándar para comparaciones.
Ganancia relativa al dipolo (dBd)
Esta ganancia toma como referencia un dipolo de media onda aislado en el espacio, cuyo plano ecuatorial tiene la dirección dada. Las unidades se abrevian como dB o dBd.
Ganancia respecto a una vertical (Gv)
En este caso, la referencia es una antena vertical corta (Gv), consistente en un conductor recto más corto que un cuarto de longitud de onda, situado perpendicularmente a la superficie de un plano totalmente conductor.
Conversión entre dBi y dBd
Para interpretar correctamente las hojas técnicas de los fabricantes, es crucial saber convertir entre las distintas unidades de ganancia. La conversión es sencilla y se basa en la siguiente fórmula:
dBd = dBi – 2.14
Por ejemplo, si una antena tiene una ganancia de 6 dBi, su ganancia con relación al dipolo será de 3.86 dBd. Se recomienda convertir siempre la ganancia a dBd para tener una idea más realista del comportamiento de la antena en aplicaciones prácticas.
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