Antena VHF marina y antenas GPS, wifi, TDT, TV y satelitales para barcos

antenas-para-barcos-y-autocaravanas

​Dada la gran variedad de antenas existentes en el mercado, ya sea para barcos, caravanas o autocaravanas, conviene saber diferenciar los tipos de antenas y sus aplicaciones. Vamos a comenzar este artículo dando una sencilla definición de lo que es una antena, un repaso a cuatro conceptos básicos y a los diferentes tipos de antenas que podemos encontrar.

Antenas vhf, tv, tdt, gps, wifi, parabólicas satelitales... para barcos. Para cada aplicación una antena?

 Pues si, puede parecer una barbaridad, pero asi es. La respuesta es muy sencilla y es por la siguiente razón. Cada antena está diseñada para un rango determinado de una banda de frecuencias y como la  radio vhf marina, la tv tdt, el radar, los gps, la wifi... todos ellos utilizan un rango diferente de frecuencias, por lo tanto, forzosamente necesitamos una antena específica para cada uno de ellos. En otro artículo al que puedes acceder en este enlace, vemos los distintos tipos de antenas y cual es mas adecuada para cada uno.


Qué es una antena​

¿Que es una antena?. Una antena es un dispositivo cuya finalidad es emitir y/o recibir ondas electromagnéticas. Para ello el transmisor convierte energía eléctrica en ondas electromagnéticas y el receptor recibe las ondas electromagnéticas y las convierte en corriente eléctrica. Su utilidad " vhf, radar, tv tdt...", estará determinada en función del rango de frecuencia para la que se ha diseñado para operar

En principio, y atendiendo a la dirección de la emisión o recepción de la señal las podempos clasificar como omnidireccionales, direccionales o sectoriales, veamos como son.


Antenas direccionales.

Las antenas direccionales, " unidireccional o directivas " son aquellas que concentran la energía de forma localizada en una dirección determinada aumentando la potencia y evitando interferencias. De este modo dirigen la señal de forma muy localizada en una determinada dirección y con un mayor alcance, formando un haz muy estrecho pero muy intenso en un ángulo determinado. Ejemplo habitual, antenas de TV

antena-direccional

Un vez alineadas las antenas emisor y receptor, la señal es muy limpia, pero pueden ser difíciles de alinear. Por el contrario, fuera del ángulo que forma el haz emisor la recepción es nula. Su utilización más habitual es la de unir dos puntos muy distanciados entre si. Ganancias 8-18 dBi


​Antenas omnidireccionales

​Emiten o reciben la señal de o desde todas las direcciones, para ello emiten un haz muy amplio de 360º pero de menor alcance que las direccionales. Si queremos hacer una comparación entre las direccionales y las omnidireccionales, la direccional sería como la luz que proporciona un foco "intenso y dirigido" mientras que la onmidireccional sería como una bombilla que emite la luz en todas direcciones pero con menor intensidad. Ganancias entre 3 dBi y 17 dBi

antenas-omnidireccionales

​Se utilizan cuando se necesita un amplio campo de cobertura pero a menor distancia. Como ejemplo común tenemos el uso de las antenas VHF en radios móviles " barcos o en los vehículos ".


​Antenas sectoriales

Las sectoriales son aquellas que están en un tramo intermedio entre las direccionales y las omnidireccionales, ya que poseen un haz  con un ángulo mas amplio que las direccionales pero con algo de menor alcance y un haz inferior a las omnidireccionales pero con mayor alcance. 

antena-sectorial

​Para poder obtener una cobertura de 360º al igual que la omnidireccional con el alcance de una direccional se deben colocar 3 antenas de 120º o 4 de 80º


​Antenas parabólicas

​Las antenas parabólicas están provistas de un reflector metálico con forma de parábola, esférica o cónica. Funcionan limitando las ondas a un determinado espacio y concentran la potencia. Son utilizadas habitualmente para las transmisiones via satélite. Son las antenas de mayor potencia, teniendo ganancias de entre los 12 dbi y los 28 dbi. Tienen una alta direccionalidad.

antenas-parabolicas


Alineación de antenas

​En el caso de las antenas omnidireccionales y sectoriales que tienen un gran campo de cobertura no es problema la recepción siempre y cuando el receptor esté dentro del campo " distancia " del transmisor, pero en el caso de las direccionales, que el ángulo del haz es estrecho, si el emisor y transmisor están lejos, puede realmente ser un problema la alineación, dado que estar correctamente alineadas es imprescindible para el correcto funcionamiento. Hay un aplicación de pago para iphon llamada wiplan que por 5€ aprox te facilita la aplicación mas básica para wifi y por menos de 12€ la aplicación completa para antenas parabólicas. La puedes descargar desde itunes. Para Android hay varias aplicaciones gratuitas que puedes descargar desde Google play, como son SatFinder, Satellite Director, Satélite Check o inViu GPS. Si necesitas orientar antenas para barcos,caravanas o autocaravanas, o tu casa para WiFi, radio VHF, TV, TDT o satelital, estas aplicaciones pueden ayudarte.

​Vamos a ver ahora algunos conceptos básicos para que nos suenen cuando miremos características. Antes de comenzar, quiero aclarar que la única pretensión de las siguientes explicaciones del presente artículo no es otra que la de intentar explicar los conceptos, y voy a intentarlo utilizando símiles y lenguaje no técnico con el fin de hacerlo lo mas asequible posible. Otra cosa es que lo consiga....allá vamos.


Ganancia​

 La ganancia es un valor que podíamos decir se obtiene por comparación, ya que eso es lo que hacemos con una antena cuando queremos saber su ganancia, compararla con lo que vamos a llamar una antena de referencia. La antena de referencia se llama isotrópica

Antenas-isotropicas

 y es una antena que emite exactamente los mismos valores de radiación en todas las direcciones," es la antena ideal," cosa que no sucede con el resto de antenas, ya que en función de la utilización para la que han sido diseñadas, potenciamos la radiación en una dirección en detrimento de otra. Como consecuencia, podemos decir que los valores de la Isotropica son los valores " 0 " y como consecuencia podemos encontrar antenas con valores de ganancia  -3dB, 0, +13Db por ejemplo, comparando sus valores con el comportamiento que tendría una isotrópica, exactamente en las mismas condiciones. Pero, y esto en que influye?. A continuación una pequeña tabla en la que vemos como se establece a la ganancia G en dB " decibelios ", una ganancia en potencia que significa el número de veces por el que aumenta en recepción la potencia del transmisor gracias a la ganancia de la antena.

Ganancia en dB

Ganancia de potencia

Ganancia en dB

Ganancia de potencia

1

1.259

6

3.981

2

1.585

7

5.012

3

1.995

8

6.310

4

2.512

9

7.943

5

3.162

10

10.00

​Si tenemos un transmisor que emite con 5w de potencia y nuestra antena tiene una ganancia de 9 dBi, los 5w de potencia del transmisor lo multiplicamos por la ganancia en potencia que corresponde a los 9 Db, que son 7,943 y nos daría 5 x 7,943 = 39,71w, lo que quiere decir que con nuestra antena de Ganancia de 9dB obtendremos los mismos resultados que si el transmisor emitiera con 39,71w y nuestra antena tuviese una ganancia 0. En resumen, a mayor ganancia de la antena, mejoramos los resultados de recepción que tendríamos solo con la potencia con que se emitió, tantas veces como dice la tabla. Lo he conseguido??


Impedancia

La impedancia es la relación existente entre el voltaje y la intensidad de entrada de la antena. ¿Para que nos sirve este dato como usuarios?. Como hemos dicho anteriormente, la antena receptora recoge ondas electromagnéticas y las convierte en corriente eléctrica que posteriormente es conducida hacia el resto del sistema, tv,tdt, radar, sonido.. y para el correcto acoplamiento de esta transmisión, es necesario que el resto de elementos implicados en la transmisión tengan la misma impedancia que la antena, de lo contrario, tendremos interferencias. Basicamente necesitamos conocer la impedancia de la antena, para que al instalarla sepamos de que impedancia debe ser el cable que instalemos, si éste no viene con la antena o necesitemos uno mas largo. Lo normal es instalar un buen cable coaxial y en el enlace que os he dejado podéis ver la impedancia de los cables coaxiales.


Frecuencia

​La frecuencia se mide en HZ " Herzio " y un Herzio es la frecuencia con la que ocurre un suceso por unidad de tiempo, en este caso el segundo, si ese suceso ocurre 4 veces por segundo, diremos que su frecuencia es de 4 Hz. Las antenas se fabrican para un rango determinado de frecuencias del espectro electromagnético, y como cada aplicación que le damos, tv tdt, radio vhf, radar....se hace en un rango diferente de frecuencias,

en realidad nos basta con saber para que la queremos para poder comprarla.


ROE o SRW, que es?

 ROE, acrónimo de Razón de onda estacionaria, " SRW  en ingles". En una línea de transmisión, si los elementos que la forman no están bien adaptados, parte de la energía en forma de ondas electromagnéticas que le llega "rebota", al ser esta parte rebotada de igual frecuencia se comporta como si no se moviera, " estacionaria", lo que produce problemas de rendimiento en la transmisión. Por lo tanto la SWR da una idea de la calidad de la transmisión. Cuando compramos una antena, si tiene indicada el ROE o SRW o VSRW debemos fijarnos que el valor sea inferior a 1,5 


Qué relación hay entre la longitud de onda y el tamaño de la antena.

En teoría, la antena debería ser igual a la longitud de onda de la frecuencia que esté recibiendo, pero dependiendo de la frecuencia esto es sencillamente imposible, por lo que las antenas se fabrican en fracciones de la longitud de onda para la que han sido fabricadas, como 1/8, 1/4, 1/2 o onda completa o fracciones inferiores. Pongamos como ejemplo la frecuencia de radio VHF que es la utilizada en barcos de recreo. La VHF emite en el rango de frecuencia de los 30 a los 300MHz y en el caso por ejemplo del canal 16, emite en los 156,800MHz. Si queremos saber cual es la longitud de onda de una frecuencia determinada, debemos dividir la velocidad a la que se transmiten, que es a 299.792.458 metros/segundo por la frecuencia concreta de la que deseamos conocer su longitud de onda, en este caso 156.800.000hz que como resultado nos da 1,911 metros. Por tanto, la antena debe tener esta longitud o una fracción de ésta. " en la realidad se redondea a dos metros". Si hicíesemos el cálculo para una antena para AM que corresponde a la banda de baja frecuencia y cuyas longitudes de onda están entre 1 y 10 kilometros, vemos la imposibilidad de tener antenas iguales a la longitud de onda y necesariamente estamos obligados a trabajar con tamaños de antena que son fracción de las mismas.


Qué alcance tiene una antena VHF

​Vamos a hablar concretamente de la VHF ya que es la mas importante para el aficionado al mar y a los barcos de recreo.  Es muy habitual encontrarse en foros consultas a este respecto y voy a intentar aclararlo. 

alcance-vhf

Las ondas de radio VHF se transmiten de forma directa, por lo que se hace indispensable que el emisor y receptor estén a la vista, "esta afirmación tiene salvedades que al final aclararé"​. La única limitación que en el mar tenemos para la recepción de la VHF es la curvatura de la tierra y la única forma de aumentar el alcance es aumentando la altura a las que colocamos las antenas con el fin de aumentar la distancia sin que la curvatura de la tierra interfiera. Para poder calcular la distancia a la que podemos recibir o emitir una transmisión mediante VHF marina hay una sencilla fórmula que de forma aproximada nos proporciona la distancia a la se puede recibir una señal VHF en función de la altura a la que estén colocadas las antenas y que es la siguiente. 

2,55 x (√ altura de emisor + √ de altura del receptor) = distancia en millas,   siendo  √ el símbolo de raiz cuadrada.

La salvedad de la que hablé anteriormente, es que gracias a la llamada selectiva digital, que es obligatoria, en las llamadas de socorro, cada emisora VHF LSD, se convierte en un repetidor, por lo que la llamada que hagamos irá repitiendo en los equipos de barcos que encuentre en el mar hasta llegar a las antenas de la estación costera.



1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (10 rating, 2 votes)

​Si te ha resultado interesante por favor compártelo en los botones de la izquierda

​Aquí os dejo otros artículos que pueden ser interesantes