ELEMENTOS PARASITOS Un sistema parásito consiste en una antena básica conectada a una línea de transmisión más uno o más conductores adicionales que no están conectados a la línea de transmisión. Estos conductores adicionales se denominan elementos parásitos, y la antena misma se denomina elemento excitado (accionado). Normalmente, el elemento excitado es un dipolo de media onda o alguna variación. Estos elementos parásitos se colocan en paralelo con y cerca de los elementos excitados. Una disposición común se ilustra en la figura 14-26. Los elementos de la antena están montados en un brazo común. Como hay un vo ltaje nulo en el centro de una media longitud de onda, no hay diferencia de potencia entre los elementos, por lo que todos se pueden conectar a un brazo conductor común con efecto alg uno no deseable. El reflector, un elemento parasito que por lo regular es 5% más largo que el elemento excitado de media longitud de onda. Cuando la señal que radia el elemento excitado llega al reflector, induce un voltaje en el reflector y este a su vez, produce alguna radiación. La radiación del reflector está casi en fase con la radiación del elemento excitado. En consecuencia, la señal reflejada se suma a la señal del dipolo, creándose un haz más fuerte y más altamente enfocado en la dirección del elemento excitado. Otra forma de elemento parasito es el director. Un director es más o menos 4% más corto que el elemento excitado de media longitud de onda, el cual se monta frente del elemento excitado.
Como los centros de los elementos parásitos son neutros eléctricamente, estos elementos se pueden conectar directamente al brazo. Para la mejor pro tección contra rayos, la pluma puede conectarse a un mástil de metal y a una toma de tierra. Una antena conf igurada de esta manera a menudo se denomina antena de haz porque es altamente direccional y tiene una ganancia muy alta. Se pueden obtener ganancias de 3 a 15 dB con ángulos de haz de 20 grados a 40 grados. La antena Yagi de tres elementos mostrada en la figura 14-26 tiene una ganancia de aproximadamente 8 dB en comparación con un dipolo de media onda. El Yagi más simple es un elemento impulsado y un reflector con una ganancia de aproximadamente 3 dB en un dipolo. La mayoría de los Yagis tienen un elemento impulsado, un reflector y de 1 a 20 directores. Cuanto mayor es el número de directores, mayor es la ganancia y más estrecho es el ángulo del haz. Se puede obtener ganancia y directividad adicionales combinando dos o más Yagis para formar una
matriz. Dos ejemplos se muestran en la figura 14-27. En la figura 14-27 (a), dos Yagis de nueve elementos están apilados. El espaciado determina la ganancia general y la directividad. En la figura 14-27 (b), dos Yagis de nueve elementos están montados uno al lado del otro en el mismo plano. La ganancia y el ancho del haz dependen del espacio entre las dos matrices y de c ómo se conecta la línea de transmisión. La impedancia del disco de un Yagi varía ampliamente con la cantidad de elementos y el espaciado. Los elementos parásitos reducen en gran medida la impedancia del elemento accionado, por lo que es inferior a 10 ohms en algunos arreglos. Normalmente, se debe usar algún tipo de circuito o mecanismo de adaptación de impedancia para lograr una coincidencia razonable con el cable coaxial de 50 ohms, que es la línea de alimentación más comúnmente utilizada.
A pesar de la acción de enfoque del reflector y el director en un Yagi, de modo que la mayor parte de la potencia se irradia en la dirección de avance, una pequeña cantidad se pierde en la parte trasera, lo que hace que el Yagi sea una antena direccional menos que perfecta. Por lo tanto, además de la ganancia y el ancho del haz, otra especificación de un Yagi es la relación de la potencia radiada en la dirección de avance a la potencia irradiada en la dirección hacia atrás, o la relación de eficacia direccional frente-atrás (F/B):
Pf = potencia hacia enfrente Pb = potencia hacia atrás
Los valores relativos de potencia hacia enfrente y hacia atrás se determinan estimando los tamaños de los lóbulos en el patrón de radiación para la antena de interés. Cuando los patrones de radiación se trazan en decibeles en lugar de en términos de potencia, la relación F/B es simplemente la diferencia entre el valor directo máximo y el valor máximo hacia atrás, en decibelios. Al variar la cantidad de elementos parásitos y su espaciamiento, es posible maximizar la relación F/B. Por supuesto, variar la cantidad de elementos y su espaciado también afecta la ganancia directa. Sin embargo, la ganancia máxima no ocurre con las mismas condiciones requeridas para alcanzar la relación F/B máxima. La mayoría de los Yagis están diseñados para maximizar la relación F/B en lugar de la ganancia, lo que minimiza la radiación y la recepción desde la parte posterior de la antena. Los Yagis son antenas de comunicación ampliamente utilizadas debido a su directividad y ganancia. En un momento, fueron ampliamente utilizados para la recepción de televisión, pero como están sintonizados a una sola frecuencia, no son buenos para la recepción o la transmisión en un amplio rango de frecuencias. Los operadores
de radio aficionados son los principales usuarios de antenas de haz. Y muchos otros servicios de comunicación los usan debido a su excelente desempeño y bajo costo. Las antenas de haz como Yagis se usan principalmente en VHF y UHF. Por ejemplo, a una frecuencia de 450 MHz, los elementos de un Yagi tienen solo 1 pie de largo, lo que hace que la antena sea relativamente pequeña y fácil de manejar. Cuanto menor es la frecuencia, más grandes son los elementos y más larga es la pluma. En general, tales antenas solo son prácticas por encima de frecuencias de aproximadamente 15 MHz. A 15 MHz, los elementos tienen más de 35 pies de largo. Aunque las antenas de este tipo son difíciles de utilizar, todavía se usan ampliamente en algunos servicios de comunicación.
