Antenas

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Antenas El avance mas importante de la decadafue la investigación de la ranura resonante. En 1939 A. D. Blumlein patento un cilindro ranurado excitado por unas espira, o bien mediante la conexión la conexión directa de una línea bifilar a los extremos de la ranura. La polarización HISTORIA DE LAS ANTENAS Primeros experimentos y teorías En 1750 Benjamín Franklin, con su famoso experimento de la cometa estableció la ley deconservación de la carga y determinó que debían de haber cargas positivas y negativas.En 1780 Charles Agustín de Coulomb midió fuerzas eléctricas y magnéticas utilizando una balanza de torsión que él mismo inventó.En 1800 Alessandro Volta inventó la pila, en 1819 Hans Cristian Oersted encontró que un hilo por el que circulaba corriente hacía que se desviase una aguja imantada, demostrando que laelectricidad podía producir magnetismo. Antes se consideraban fenómenos independientes.En 1820 André Marie Ampere, amplió las observaciones de Oersted, inventó una bobinaconsiguiendo la magnetización. Casi simultáneamente Georg Simón Ohm publicó su ley querelacionaba la corriente, la tensión y la resistencia.En 1831, Michael Faraday demostró que un campo magnético variable podía producir unacorriente eléctrica, utilizando para ello un imán en movimiento y viendo la corriente inducida enun hilo próximo.Los experimentos de Faraday permitieron a James Clerk Maxwell, profesor de la Universidad deCambridge en Gran Bretaña, establecer la interdependencia de la electricidad y el magnetismo en1873. Sistemas telegráficos y telefónicos Josep Henry descubrió el fenómeno de la inducción electromagnética al mismo tiempo deAmpere, e inventó el relé, que le sirvió para construir el primer telégrafo. La primera patente deMorse es del año 1840, la primera línea telegráfica se instaló entre Washington y Baltimore en1844. El primer cable submarino trasatlántico estuvo operativo en 1866.

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Antenas El avance mas importante de la decadafue la investigacin de la ranura resonante. En 1939 A. D. Blumlein patento un cilindro ranurado excitado por unas espira, o bien mediante la conexin la conexin directa de una lnea bifilar a los extremos de la ranura. La polarizacin HISTORIA DE LAS ANTENASPrimeros experimentos y teorasEn 1750 Benjamn Franklin, con su famoso experimento de la cometa estableci la ley deconservacin de la carga y determin que deban de haber cargas positivas y negativas.En 1780 Charles Agustn de Coulomb midi fuerzas elctricas y magnticas utilizando unabalanza de torsin que l mismo invent.En 1800 Alessandro Volta invent la pila, en 1819 Hans Cristian Oersted encontr que un hiloporelquecirculabacorrientehacaquesedesviaseunaagujaimantada,demostrandoquelaelectricidad poda producir magnetismo. Antes se consideraban fenmenosindependientes.En 1820 Andr Marie Ampere, ampli las observaciones de Oersted, invent una bobinaconsiguiendo la magnetizacin. Casi simultneamente Georg Simn Ohm public su ley querelacionaba la corriente, la tensin y laresistencia.En 1831, Michael Faraday demostr que un campo magntico variable poda producir unacorriente elctrica, utilizando para ello un imn en movimiento y viendo la corriente inducida enun hilo prximo.Los experimentos de Faraday permitieron a James ClerkMaxwell, profesor de la Universidad deCambridge en Gran Bretaa, establecer lainterdependencia de la electricidad y elmagnetismo en1873.Sistemas telegrficos y telefnicosJosep Henry descubri el fenmeno de la induccin electromagntica al mismo tiempo deAmpere, e invent el rel,que le sirvi para construir el primer telgrafo. La primera patente deMorse es del ao 1840, laprimera lnea telegrfica se instal entre Washington yBaltimore en1844. El primer cable submarino trasatlntico estuvo operativo en 1866.El desarrollo de las microondas (1930-39)El avance ms importante de la dcada fue la invencin de la ranura resonante. En 1939 A. D.Blumlein patent un cilindro ranurado excitado por una espira, o bien mediante la conexindirecta de una lnea bifilar a los extremos de la ranura. La polarizacin eraperpendicular a ladimensin mayor de la ranura. Se propuso una agrupacin lineal de ranuras. Tambin sedescubrieron los efectos de la carga inductivaserie y capacitiva paralelo.Los avances en los generadores deseal permitieron la utilizacin de los reflectores propuestosel siglo anterior. Marconi construy un enlace de 25 Km, a la frecuencia de 600 MHz entre elVaticano y Castelgandolfo con antenas parablicas con alimentadores coaxiales.Desde el punto de vista terico destaca el anlisis de las antenas cilndricas realizado por Kingen1937 y Hallen en 1938. La formulacin integral propuesta se sigue utilizando en la actualidad.La segunda guerra mundialDurante la segunda guerra mundial hubo un considerable esfuerzo de desarrollo de antenas demicroondas, para aplicacin a los sistemas deradar.Por fin se pudieron usar los reflectores, lentes, bocinas,que ya se haban diseado a finales delsiglo XIX, para demostrar las teoras de Maxwell.La evolucin histrica de las antenas viene de la mano de la historiade lastelecomunicaciones, ya quelas antenashan sidoel factormsimportante para la implantacin de la tecnologa de telecomunicacin entoda la sociedad, y gracias a ellas ha sido posible la difusin de medioscomo la televisin, la radio, yms actualmente el telfono mvil.Todo empezen 1819,cuando Hans Crinstian Oersteddemostr quela electricidad produca magnetismo, gracias a lo que un ao despusAndr Marie Ampre y Oersted ampliando estas observacionesdescubrieron que una corriente elctrica tiene efectos magnticos idnticosa los que produce un imn.En 1831 Michael Faraday descubre que un campo magntico inducecorriente en un hilo conductor prximo, pero esto slo ocurra si el campomagntico era variable.Los descubrimientos de Faraday fueron decisivos en el posteriordesarrollo de generadores elctricos, mientras que los de Oersted y Amprelo fueron en el diseo de motores elctricos.En 1873James Clark Maxwell publica Treatise on Electricity andMagnetism, libro donde planteaba las ecuaciones necesarias pararelacionar los campos abiertos por Faraday, Oersted y Ampre, introdujo elconcepto de corriente de desplazamiento y postul la naturalezaelectromagntica de la luz, este paso supone el comienzo de la teoraelectromagntica.

En1887 HeinrichRudolfHertzdemuestraexperimentalmentelapropagacin de ondas electromagnticas, ondas de radio u ondashertzianas, aunque no pudo explotar todo el potencial de su esquematransmisor-receptor debido a que el desarrollo de las comunicaciones havenido ligado inexorablemente al de la electrnica, de forma que antes deque se explotase el fenmeno electromagntico en lasradiotelecomunicaciones hara falta un avance decisivo en este campo. Esteavance vino de la mano del cohesor. Este dispositivo es un tubo de cristalrelleno de partculas metlicas que presenta una resistencia baja enpresencia de una descarga elctrica cercana, si sta es ocasionada por lapresencia de una onda electromagntica y el cohesor est convenientementealimentado y conectado a una lmpara o timbre, se puede detectar lapresencia o no de una transmisin.Gracias al desarrollo del cohesor se desarrolla uno de los primerosdiseos de receptor, propuesto por el francs Edouard Branly en 1891, yque propici que en 1894 Popov y Marconi pasaran de la fsica a laingeniera realizando las primeras transmisiones de mensajes, nace laradiocomunicacin.Marconi inicialmente slo consigui transmitir a distancias de unospocos metros, pero hizo progresos importantes hasta que logr alcanzardistancias de 2 kilmetros, por lo que decidi hacer una demostracin a lasautoridades de su pas, que no se hicieron eco del potencial de laradiocomunicacin, por lo que pens en hacer la propuesta en el ReinoUnido.En 1897 Marconi demostr la posibilidad de conectar dos puntosseparados por agua uniendo las orillas del canal de Bristol y eliminando asla necesidad de cables submarinos, y en 1899 enlaza el canal de la mancha,que es considerada la primera radiocomunicacin internacional.A esta demostracin le sigui enlazar la estacin de Polhu enInglaterra con la estacin de Newfoundland en Canad. La letra s seescuch en Newfoundland el 12 de Diciembre de 1901. El Daily Telegraphno dio crdito a la transmisin, argumentando que se recibira de la sealtransmitida por algn barco corriente terrestre.Elprofesor Ambrose Fleming delUniversityCollageofLondontrabajaba como consultor para Marconi con la idea de mejorar losreceptores. Tras seguir de cerca el trabajo de Edison propuso en 1904 lavlvula de diodo. Este diodo consista en una vlvula de cristal al vaco condos elementos, uno caliente (ctodo) y otro fro (nodo). En este dispositivolos electrones pueden fluir del primero al segundo pero no al revs.En 1906 De Forest, en los EEUU dio un paso ms aadiendo untercer elemento a la vlvula de diodo que permitiera controlar el flujo deelectrones, es el audin o triodo. Este dispositivo se utiliz, hasta el ao1912 como detector, cuando el propio De Forest lo propone comoamplificador y AT&T lo incorpor en repetidores de lneas telefnicas.stos presentaban una selectividad y una sensibilidad pobres. Esto es, habaque mejorar la capacidad de sintonizar un canal determinado y poderlorecibir incluso para niveles bajos de seal recibida, por lo que elementoscomo el amplificador de trodo era imprescindible para conseguir unabuena comunicacin entre elementos.En 1918 Edwin Armstrong propone un nuevo esquema de receptorque mejora estas caractersticas, el receptor superheterodino o superhet.En este tipo de receptores la seal recibida se pasa a una frecuenciaintermedia donde la seal se filtra y amplifica adecuadamente.En 1920 el nmero de estaciones transmisoras empez a ser elevado,y esto propici que la separacin de frecuencia entre las mismasdisminuyese, lo que propici el uso generalizado de los receptoressuperheterodinos. En este ao Marconi realiza las primeras pruebas deradiodifusin. En 1922 instala una emisora en Londres y nace la BBC(British Broadcasting Company), la primera emisora de emisin en abiertoo Broadcast.Tuvo que llegar el ao1934 para que Edwin Armstrong propusiera latransmisin en FM y 1940 para que se utilizase comercialmente, con la cualse poda aprovechar mejor el espectro radioelctrico, permitiendo enviarseales moduladas en una frecuencia portadora ms alta.Desde 1945 a 1949 el grupo de la compaa Bell desarroll la teorade los transistores, la verific experimentalmente y construy diodos ytriodos. En el ao de 1956 Bardeen, Shockley y Brattain recibieron elPremio Nobel de Fsica por este brillante trabajo.Tambin en 1945 Arthur C. Clarke, en un artculo visionario proponerealizar comunicaciones utilizando satlites como repetidores. Estatecnologa fue algo ms lenta y comenz con el lanzamiento del Sputnik en1957, que nicamente transmita un beep, mas tarde vino el lanzamientodel ECHO que actuaba como espejo de seales transmitidas desde tierra.El primer satlite en incluir receptores y transmisores fue elTELSTAR, que en 1962 estableci un canal de televisin entre EEUU yEuropa.Por otra parte, el desarrollo de los sistemas de ComunicacionesMviles tuvo lugar a partir del final del pasado siglo, cuando en 1979 lacompaa Bell Laboratories desarrolla una red de radio celular. Aparecenlas redes pblicas de radio mvil terrestre (PLMR networks) operando en labanda de UHF, lo que permite a sus clientes establecer una conversacintelefnica entre s mientras estn en movimiento, o con otros clientes de lasredes telefnicas de conmutacin pblicas (PSTN).En la dcada de los 90 se avanza hacia una nueva etapa al implantarse lasredes celulares digitales y los sistemas de telecomunicacin inalmbricosque proporcionan servicios aadidos a la telefona.Como hemos comentado anteriormente, el uso principal de una antena es transmitir y recibir informacin codificada o portada en una onda electromagntica, para que exista nexo entre los diversos elementos de un sistema o red de telecomunicaciones. Entre los diferentes usos que se le dan a las antenas, el mas importante, o digamos el ms extendido es en las comunicaciones broadcast, tales como son la televisin y la radio, ya que la gran mayora de la sociedad las utiliza. Aparte de esta aplicacin tambin esta extendindose el uso de antenas para la telefona mvil. Otros sectores importantes que utilizan comunicacin radioelctrica son la aeronutica, astronutica, navegacin, diversos sectores militares y algunas aplicaciones domesticas como puede ser el wi-fi el radiocontrol, radio aficin etc.