Sesión 1

Tras una primera sesión introductoria sobre el funcionamiento de la asignatura, en la siguiente ya entramos de lleno en materia.

El temario de la asignatura está planteado de manera que los diferentes puntos se vayan tratando a través del estudio de tres proyectos de diseño:
 

1. Un receptor de OM (Onda Media) con estructura regenerativa.
2. Un emisor y receptor heterodino para la banda de 27MHz.
3. Un receptor con estructura "FLL" para radiodifusión en FM.

Empezamos con el estudio del receptor de OM con estructura regenerativa.

El primer concepto a asimilar es el hecho de que la TC (Teoría de Circuitos) básica que habitualmente se emplea para el diseño, deja de cumplirse a medida que aumentamos la frecuencia de trabajo.

Lejos de ser una desventaja, el comportamiento de los conductores en longitudes de onda (λ) comparables a su longitud física es la base del funcionamiento de las antenas.

Desde el punto de vista de radiocomunicaciones, una relación entre la longitud y la longitud de onda interesante se tiene al cumplirse:

l = λ/2

En ese momento, el conductor se comporta como una carga puramente resistiva de 72 Ω. Al hacer que el un dipolo cumpla dicha relación, se puede imaginar éste como una caja negra de resistencia 72 Ω y que es capaz de generar radiación electromagnética, es decir, que actúa como una antena.

Este fenómeno es reversible, lo cual quiere decir que dicha antena también puede ser utilizada para recibir una radiación electromagnética de ese valor de λ.

Se introduce el concepto de potencia media radiada y se estudia su expresión.

P = Vm2 / 2R

Se define una onda electromagnética como una combinación ortogonal de un campo eléctrico y un campo magnético, así como el concepto de impedancia del vacío como la relación entre ambas (120π).

Para introducir los conceptos de radiación isotrópica y área de captura se utiliza el símil de una bombilla: ésta radia la luz en todas direcciones por igual (radiador isotrópico). Si nos fijamos en cuanta iluminación recibe una zona concreta, estaremos hablando del área de captura. Si colocamos un reflector a la bombilla, la iluminación en el área de captura será mayor, estará multiplicada por un factor llamado ganancia respecto al radiador isotrópico.

A continuación se define la expresión de la potencia capturada:

P = Pt Ac Gt / 4πr2

A parte del dipolo en λ/2 se comentan otros tipos de antenas:

● El Monopolo en λ/4: Se substituye la mitad del dipolo λ/2 por un plano de masa, así se consigue una antena con la mitad de longitud.
   
● Al trabajar en OM la longitud de un dipolo en λ/2 o incluso un monopolo en λ/4 serían tan grandes que haría inviable la construcción de un receptor. Afortunadamente se inventó la antena tipo bobina, que en lugar de utilizar el campo eléctrico, utiliza el campo magnético.
 

La antena tipo bobina tiene un núcleo de ferrita para conseguir una permeabilidad magnética elevada, la ferrita es un material con las mismas características que el hierro pero que no es conductor.