POLARIZACION ANTENAS: Perdidas y Ruido
LU7MC Carlos
Marzo 2024
Debemos tener en cuenta que por definición las polarizaciones vertical y horizontal reciben su nombre según el elemento radiante sea perpendicular o paralelo a la corteza terrestre, y que ambas polarizaciones se denominan lineales.
Lo que quizás no saben muchos radioaficionados es que nuestros abuelos empezaron trabajando con polarización horizontal, y con emisoras la mayoría autoconstruidas y en AM. Cuando la tecnología avanzó lo suficiente para reducir el tamaño de los transceptores, pero todavía a válvulas, se empezaron a instalar en los vehículos y surgió el problema de que en estos era prácticamente imposible instalar antenas de polarización horizontal. Se empezaron a experimentar las bandas de VHF y superiores, se instalaron repetidores, y con el fin de poder ser útiles para trabajar las estaciones móviles, hubo que empezar a construir las instalaciones con polarización vertical.
PERDIDAS POR DIFERENTES POLARIZACIONES:
Las perdidas por diferencia de polarización son tan importantes que pueden frustrar a cualquier operador al intentar hacer contactos Dx si no están con la polarización correcta, en la practica a corta distancia (+/- 50Km enlace optico) esta atenuación puede rondar en los 20dB (100 veces), pese a ello aun podemos escuchar a nuestro corresponsal, si la potencia es considerable, con señal bastante baja. A larga distancia la teoria se cumple a la perfección, siendo la atenuacion un impedimento para la recepción !!!!
El disponer de la posibilidad de girar nuestra antena para variar el plano de polarización puede ser muy útil tanto para trabajar Tropo, satelites y rebote lunar (EME), aunque conlleve grandes dificultades técnicas. Una estación con esta capacidad, puede ser mucho más efectiva que otra con una antena mucho mayor y polarización lineal fija, otra solucion es trabajar con antenas de polarizacion circular aunque tendremos 3dB de perdida (la mitad) ante una señal polarizada linealmente.
Veamos el efecto que produce sobre la intensidad de la señal recibida:
La atenuación debida a una diferencia de polarización de x grados se expresa matemáticamente:
A= -20 log(cosx) dB Por lo tanto, por ejemplo:
una desviación de 27 grados provocaría una pérdida de: A= -20 log( cos 27) = 1 dB
una desviación de 45 grados provocaría una pérdida de: A= -20 log( cos 45) = 3 dB (lo que en EME es una barbaridad)
una desviación de 90 grados provocaría una pérdida de: A= -20 log( cos 90) = la atenuación sería infinita.
POLARIZACION y RUIDO:
Otro factor a tener en cuenta son las perturbaciones o interferencias electromagnéticas, radiointerferencias o interferencias de radiofrecuencia, son las perturbaciónes que ocurren en cualquier circuito, componente o sistema electrónico causada por una fuente de radiación electromagnética externa.
Esta perturbación puede interrumpir, degradar o limitar el rendimiento de ese sistema. La fuente de la interferencia puede ser cualquier objeto, ya sea artificial o natural, que posea corrientes eléctricas que varíen rápidamente, como un circuito eléctrico.
También se conoce como EMI por sus siglas en inglés (Electro Magnetic Interference) o RFI (Radio Frequency Interference).
Una creencia muy difundida es que las fuentes de interferencia tienen polarización vertical, esta es una verdad a medias ya que el ruido puede tener cualquiera pero en gran medida el polarizado horizontalmente es absorvido por la tierra haciendo que un sistema de antenas polarizadas de esta manera sea mucho más silencioso y eficaz.
Veamos un ejemplo de recepción gracias al software de modos digitales con dos antenas identicas y diferentes polarizaciones:
Antena Yagi 10e Pol Horizontal Antena Yagi 10e Pol Vertical
MITOS sobre POLARIZACION:
Usar polarización circular para contrarrestar el desvanecimiento causado por estar en el plano de polarización equivocado dará -3dB siempre en lugar de hasta -35 dB cuando esté en el plano opuesto con una antena lineal.
SATELITES:
Actualmente ninguno de los satélites activos utiliza polarización circular. Usar circular en su estación reduce el desvanecimiento (al costo de una caída en la señal de 3 dB). RHCP o LHCP realizan lo mismo en este caso, por lo que la elección depende de usted.
Las señales de satélite cambian constantemente la polarización, por lo tanto el uso de una antena de polarización cruzada suena más lógico, en realidad no vale la pena el esfuerzo o costo adicional. La ubicación real de la antena es mucho más importante.