Para comparar antenas hay que revisar banda útil, adaptación, eficiencia, ganancia, patrón y polarización. Cada dato responde a una pregunta distinta. Un VNA mide parámetros de puerto como S11, pero por sí solo no determina ganancia, eficiencia de radiación o cobertura.
1. Frecuencia y ancho de banda útil
La frecuencia central no describe toda la prestación. Pide las frecuencias mínima y máxima dentro de las cuales se cumplen los requisitos. La banda de adaptación puede ser mayor que la banda en la que se mantiene el patrón o la polarización exigidos.
Como referencia, el ancho de banda fraccional es (falta − fbaja)/fcentral, indicando cómo se define el centro. Un intervalo de 2,40 a 2,50 GHz tiene 100 MHz de ancho y, con centro aritmético de 2,45 GHz, aproximadamente 4,08%. No equivale a una velocidad de datos de 100 Mbit/s.
2. Impedancia, S11, ROE y pérdida de retorno
La adaptación se evalúa respecto a una impedancia de referencia, por ejemplo 50 Ω o 75 Ω. Con Γ como coeficiente de reflexión, ROE = (1+|Γ|)/(1−|Γ|). La potencia reflejada relativa es |Γ|².
S11 en dB se expresa como 20 log10|Γ| y normalmente es negativo. La pérdida de retorno es −20 log10|Γ| y se expresa como valor positivo. No confundas «S11 ≤ −10 dB» con «pérdida de retorno ≤ −10 dB».
| Condición | ROE aproximada | Potencia reflejada |
|---|---|---|
| S11 = −10 dB | 1,92:1 | 10% |
| S11 = −20 dB | 1,22:1 | 1% |
| ROE = 2:1 | 2:1 | 11,1% |
La aceptación depende del sistema; ROE 2:1 no es un criterio universal de calidad. Una carga resistiva puede estar muy bien adaptada sin funcionar como una antena eficiente.
3. Eficiencia de radiación y eficiencia total
La eficiencia de radiación compara potencia radiada y potencia aceptada. Para una antena pasiva de un puerto, la eficiencia total que incluye desadaptación puede expresarse como ηtotal = ηrad(1−|Γ|²), con planos de referencia coherentes.
Una antena con 80% de eficiencia de radiación y S11 = −10 dB tendría 72% de eficiencia total en ese modelo. No se puede deducir ese 80% a partir de S11: requiere información o medición adicional.
4. Ganancia y directividad
En unidades lineales, G = ηradD. La directividad D describe la concentración espacial; la ganancia G incorpora pérdidas de radiación. La ganancia realizada añade desadaptación. Indica si el dato es máximo o corresponde a una dirección concreta.
dBi usa como referencia una fuente isotrópica. dBd usa un dipolo de media onda: aproximadamente 0 dBd = 2,15 dBi. dBm es potencia absoluta referida a 1 mW, por lo que no se intercambia con dBi.
5. Patrón, ancho de haz y lóbulos
El ancho de haz de media potencia se mide entre puntos 3 dB por debajo del máximo del lóbulo principal. Revisa ambos planos, lóbulos laterales, relación frente/espalda y nulos. «Omnidireccional» suele referirse al azimut, no a radiación uniforme en toda la esfera.
Un máximo de ganancia alto puede dejar sin cubrir direcciones importantes. Comprueba patrones a varias frecuencias y en la instalación final, con carcasa o soporte cuando corresponda.
6. Polarización y compatibilidad del enlace
Para polarización lineal importa la orientación de ambos extremos. Para circular, comprueba sentido de giro, convención de observación y relación axial. Una apertura circular no produce necesariamente polarización circular.
La pérdida de acoplamiento por polarización es distinta de la pérdida de cable o de desadaptación. Un buen S11 no detecta una polarización mal orientada.
Qué instrumento valida cada dato
Utiliza un VNA calibrado para los puertos; un sistema radiado calibrado para patrón, ganancia y polarización; y un método apropiado para eficiencia. Los sistemas de campo cercano pueden reconstruir el campo lejano mediante procesamiento y correcciones, pero no son equivalentes a leer una barra de señal.
Consulta los fundamentos de ganancia y polarización. Para solicitar una antena SATCOM Dolph Microwave, entrega estos requisitos con banda, entorno y condiciones de ensayo.
