Por el principio de reciprocity , las antenas funcionan de la misma manera en las direcciones de recepción y transmisión. Por lo tanto, si crea una antena direccional que transmita mejor en una dirección particular, recibirá mejor en esa dirección por la misma cantidad.
Si su objetivo es maximizar el poder recibido, un concepto útil es apertura efectiva . Este es el tamaño de la "red" metafórica que la antena usa para capturar energía. Una red más grande significa capturar más energía. Si está familiarizado con el término "apertura" en óptica y fotografía, es un concepto similar.
Un hecho matemático contraintuitivo es que la apertura efectiva (\ $ A_ {eff} \ $) y la ganancia (\ $ G \ $) están relacionadas:
$$ G = \ frac {4 \ pi A_ {eff}} {\ lambda ^ 2} $$
\ $ \ lambda \ $ es la longitud de onda, y las personas tienden a desarrollar un concepto erróneo aquí: que la física de la transmisión de energía es algo diferente dependiendo de la frecuencia. No son Toda la radiación electromagnética disminuye con la distancia de acuerdo con la ley del cuadrado inverso, ya sea emisiones de AM, luz visible o radiación gamma. Consulte ¿La pérdida de la ruta del espacio libre depende de la frecuencia? y ¿Por qué la apertura de la antena es una función de la longitud de onda?
Lo que te dice esta ecuación es lo siguiente: a medida que la frecuencia disminuye y la ganancia permanece constante, la apertura aumenta. Pero un dipolo de media longitud de onda para 750 kHz también es físicamente mucho más grande que un dipolo de media longitud de onda para 2.4 GHz, por lo que aunque cada uno tiene la misma ganancia, tendría sentido que el dipolo de 750 kHz tenga una apertura mayor.
Otro resultado contraintuitivo es que un dipolo ideal que es infinitamente pequeño tiene aproximadamente la misma ganancia (y apertura efectiva) que un dipolo de media longitud de onda: 1.76 dBi comparado con 2.15 dBi, respectivamente.
Si eso es cierto, ¿por qué no usamos dipolos infinitesimalmente pequeños en todas partes? Podríamos ahorrar mucho espacio. La razón es que para unir eficientemente la energía con esta pequeña antena, necesita algún tipo de red coincidente, y esas partes introducen pérdidas, degradando la eficiencia del sistema.
Pero esto aún es revelador: si desea maximizar la potencia recibida, primero céntrese en minimizar las pérdidas. Con los pequeños poderes que capturará de una antena, probablemente necesite que sea lo más eficiente posible, por lo que diseñe para simplificar ya que cada componente agrega pérdida. Y haga coincidir su carga con la impedancia de la antena para que la transferencia de energía sea lo más eficiente posible.