El documento describe diferentes tipos de antenas de polarización vertical, incluyendo antenas monopolo, dipolo y plano de tierra. Explica que la polarización vertical ocurre cuando el campo eléctrico de la onda es perpendicular al suelo, y que las antenas verticales irradian uniformemente en todas direcciones produciendo campos polarizados de esta forma. También compara las ventajas e inconvenientes de las antenas verticales frente a las horizontales.

1. Antenas polarización vertical Polarización vertical Universidad Distrital Francisco José de Caldas – Ingeniería en Telecomunicaciones

2. POLARIZACIÓN La polarización de la antena se refiere a la orientación del campo eléctrico radiado desde ésta respecto a una superficie reflectora. La polarización de una antena corresponde a la dirección del campo eléctrico emitido por una antena.

3. Tipos de POLARIZACIÓN La forma trazada sobre un plano fijo por un vector de campo eléctrico de una onda plana que pasa sobre él es una curva de Lissajous y puede utilizarse para describir el tipo de polarización de la onda. Las siguientes figuras muestran algunos ejemplos de la variación del vector de campo eléctrico (azul) con el tiempo (el eje vertical), con sus componentes X e Y (roja/izquierda y verde/derecha), y la trayectoria trazada por la punta del vector en el plano (púrpura). Cada uno de los tres ejemplos corresponde a un tipo de polarización.

4. Grafico de polarización LINEAL CIRCULAR ELIPTICA

6. POLARIZACION vertical La polarización de una onda es vertical cuando el campo eléctrico de la onda es perpendicular a la tierra. El radio completo de la onda consiste en una interacción de energía entre el campo magnético horizontal y el campo eléctrico vertical.

7. POLARIZACIÓN VERTICAL Las antenas verticales radian uniformemente alrededor del horizonte, producen campos polarizados verticalmente, ángulos de salida bajos óptimas para HF, VHF y UHF.

8. POLARIZACION VERTICAL La polarización que se muestra es polarización vertical, ya que las líneas de fuerza del campo eléctrico están perpendiculares a la superficie horizontal de la tierra. Propagación de la energía electromagnética polarizada verticalmente

9. Polarización vertical e H Vista frontal de la onda de radio verticalmente polarizada. las líneas de fuerza magnética son paralelos a la tierra y las líneas eléctricas son perpendiculares a la superficie de la tierra. la onda completa consiste en una interacción de energía entre los dos campos de fuerza.

10. Polarización vertical

11. Polarización vertical Interpretación desde el inicio de una onda de radio de polarización vertical que muestra la radiación del campo eléctrico de la antena.

12. ANTENAS VERTICALES Una antena de polarización vertical se utiliza especialmente en dos áreas: Comunicaciones de baja frecuencia: por debajo de los 2MHz Las comunicaciones móviles: ya que se dificulta montar un dipolo polarizado horizontalmente sobre un vehículo. Una antena vertical solo tiene un punto de montaje y menos resistencia al viento El uso en VHF es principalmente para las aplicaciones de radio móvil en vehículos.

13. REFLEXION DE una antena polarización vertical ANTENA Reflexión de una onda de radio desde una antena vertical sobre una superficie perfectamente plana.

15. Esta acción se compara con la reflexión de un espejo y las leyes de la óptica aplican de la misma manera a la reflexión de una onda de radio.

16. Se puede considerar que la onda reflejada viene de una “antena imagen” localizada tan lejos, bajo la superficie de la tierra como la antena real que esta por encima de la tierra.

19. Esta ganancia es teórica ya que no existe una antena en la tierra que este en aire libre.

20. En todo caso entre mejor sea la conductividad del suelo mas bajo será el ángulo critico y mas grande la radiación.

22. Comparación vertical vs horizontal Comparación entre patrones de campo vertical, antenas verticales y horizontales sobre un buen suelo.

24. Mientras que la base de la antena vertical esta a la altura del suelo.

25. Ambas antenas proporcionan buena radiación a un ángulo vertical de mas o menos 20 grados.

26. La antena debe ser 52 pies de alto para hacer el mismo trabajo en una banda de 20 mts.

28. La antena horizontal tiene un ángulo mayor de radiación por lo tanto son ideales para la transmisión punto a punto.(ejemplo yagui).

31. Los ángulos de reflexión determinan el camino de la onda.

33. Polarización del dipolo En el plano azimut (polarización Vertical), el dipolo presenta un campo omnidireccionaly en el plano de elevación (polarización Horizontal) el campo es direccional y está compuesto por dos lóbulos.

34. DIAGRAMAS DE RADIACION DE ANTENAS DIPOLO

35. El tipo de polarización de la onda electromagnética que ésta irradia está determinado por la posición del vector E (vector del campo eléctrico) con respecto a una superficie reflectora. En el caso del Dipolo, para conseguir polarización vertical se debe ubicar el dipolo en posición vertical con respecto a la tierra.

36. Dipolo de media onda Antena dipolo común de media onda, montada vertical respecto a la superficie del terreno, irradia una onda electromagnética, polarizada verticalmente.

37. PLANO DE TIERRA DE CUARTO DE ONDA Esta es una de las antenas verticales mas utilizadas por los radioaficionados en las bandas de FE y FME. El elemento radiador vertical se construye con una pieza de aluminio o cobre.

38. VENTAJAS DE LA PLANO TIERRA La principal ventaja de esta antena, con respecto a otros radiadores de polarización vertical, es que tiene una perdida de corriente en la conexión a tierra pequeña.

39. Tablas con dimensiones de la antena plano de tierra

40. Antena cuadrática Formada por un cierto número de lazos de alambre, dispuestos en cuadrado o en rombo, normalmente con una longitud de ¼ de onda por lado es decir 1 onda en total

41. Dipolo en ‘v’ invertida Es una variación del dipolo de media onda. Se instala con una distancia de π/2 medios ente las ramas en el vértice. Presenta ángulos de salida bajos y una impedancia próxima a los 50 ohmios. El ángulo entre los elementos debe ser aproximadamente 100 grados para un acople de 50 ohmios Patrón de radiación

43. Ofrece mayor ancho de banda – directamente proporcional al ancho de elementos físicos – Dipolo GruesoAntena Slim Jim Patrón de radiación

45. El dipolo está formado por un tubo grueso y, un radiador delgadoAntena vertical de media onda tipo «camisa» Diagrama de irradiación de la antena

47. si el ángulo es de 60º y la distancia del dipolo al vértice es de 0,5 longitudes de onda, la impedancia es apx 70 OhmGeometría del reflector esquinero

48. ALGUNAS CONFIGURACIONES EN LOS DIPOLOS Mono banda Simple en “V” invertida Polarización Vertical “W” invertida para bandas bajas Polarización vertical Multibanda Polarización Vertical

50. PLANO DE TIERRA PARA ANTENA MONOPOLO Se dice que el monopolo no es una antena completa, y que por ello se debe completar con un plano de tierra que le permita funcionar correctamente. Aunque la antena funciona bien sin el plano de tierra, se ha observado que tiene una eficiencia mucho menor. El plano de tierra puede ser: Natural (Una superficie de agua salada). Artificial ( conductores unidos a la base).

51. monopolo vs DIPOLO

52. PATRÓN DE RADIACIÓN

53. Otras antenas verticales monopolo Antena Helicoidal HF Antena Ringo Antenas verticales con trampa

55. CONSTRUCCIÓN DE UNA ANTENA VERTICAL Estas antenas suele construirse autoportantes (la parte de la radiante de la antena se sujeta únicamente con el soporte de la base )

56. USOS TECNOLÓGICOS DEL MONOPOLO VERTICAL El uso en VHF es principalmente para las aplicaciones de radio móvil en vehículos. A causa de la popularidad de la VHF móvil en la banda de 2m, la antena más común es el monopolo vertical. El monopolo vertical es muy usado en las expediciones de radioaficionados, sobre todo desde islas o costas.

57. Monopolo vertical RADIACION MONOPOLO VERTICAL

58. Aplicaciones de antenas de polarización vertical Los monopolos se utilizan extensamente en sistemas de comunicaciones, a frecuencias desde unos 300 KHz hasta más de 1 GHz y constituyen el tipo de antena utilizada universalmente en los servicios de radiodifusión sonora de AM de 540 a 1650 KHz, en que su estructura es una torre vertical hasta de más de 100 m, dependiendo de la frecuencias.

59. La comunicación en VHF o UHF através de repetidores (analógicos o digitales) se efectúa exclusivamente en FM y utilizando polarización vertical, por lo que las antenas verticales omnidireccionales ofrecen una excelente solución para repetidores relativamente cercanos. Los dipolos polarizados verticalmente se emplean frecuentemente en VHF en clase de emisión de frecuencia modulada.

62. La antena horizontal es la menos afectada por una ubicación cercana a torres, edificios, arboles, etc.

63. La antena vertical requiere poco espacio para su instalación en comparación con la antena horizontal.