Bandwidth

English

The fact that an antenna is designed for a specific frequency, or resonance frequency, does not mean it is unable to transmit or receive signals from other frequencies.

Any antenna has a bandwidth, which is the range of frequencies where the antenna is able to operate with acceptable efficiency.

To determine the bandwidth of an antenna, or how well they behave for a given frequency, there are different parameters. The simplest to understand is the reflection parameter, which measures the amount of energy reflected by the antenna. If the antenna is perfectly matched to the transmitter, it will use 100% of the energy that the transmitter delivers. As this adaptation become worse (by the design of the antenna, or because we wish to transmit a frequency that is not the resonant one), the antenna will reflect a higher percentage of the energy delivered by the transmitter.

The following graph shows the reflection parameter of an antenna designed to resonate at 2440MHz.

At 2440MHz we can see that the reflection parameter is -18.59dB, which means in linear units that it reflects 1.38% of the power, taking advantage of the 98.62% of the power.

The following table shows the equivalence between the reflection parameter and the percentages of reflected power and coupled power.

We define the bandwidth of the antenna as the frequency range for which the reflection parameter is lower than-10dB, or in other words, the reflected power is less than 10%, resulting in a frequency band where the efficiency is bigger than 90% (90% of the power delivered by the transmitter is used in the antenna).

As shown in the graph above, this antenna has a bandwidth from 2258 MHz to 2796 MHz.

Español


El hecho de que una antena esté diseñada para una determinada frecuencia central, o frecuencia de resonancia, no quiere decir que no sea capaz de transmitir o recibir señales de otras frecuencias.

Cualquier antena presenta un ancho de banda, que es el rango de frecuencias en las que esa antena es capaz de funcionar con una eficiencia aceptable.

Para determinar el ancho de banda de una antena, o lo bien que se comporta para una frecuencia determinada, existen distintos parámetros. El más sencillo de comprender es el parámetro de reflexión, que mide la cantidad de energía reflejada por la antena. Si la antena está perfectamente adaptada al transmisor, “aprovechará” el 100% de la energía que le entrega el transmisor. Conforme esa adaptación empeore (por el propio diseño de la antena, o porque pretendemos transmitir una frecuencia que no es la de resonancia), la antena reflejará un porcentaje mayor de la energía entregada por el transmisor.

En la siguiente gráfica se muestra el parámetro de reflexión de una antena diseñada para resonar a 2440MHz.

Se observa que a 2440MHz el parámetro de reflexión es -18.59dB, lo que quiere decir en unidades lineales que se refleza el 1.38% de la potencia, aprovechándose el 98.62% de la potencia.

La siguiente tabla muestra la equivalencia entre el parámetro de reflexión y los porcentajes de potencia reflejada y potencia acoplada.

Se define el ancho de banda de la antena como el rango de frecuencias para las cuales el parámetro de reflexión es inferior a -10dB, o lo que es lo mismo, la potencia reflejada es menor del 10%, consiguiendo en esa banda de frecuencias una eficiencia del 90% (el 90% de la potencia entregada por el transmisor se aprovecha en la antena).

Como vemos en la gráfica anterior, esa antena tiene un ancho de banda de 2258 MHz a 2796 MHz.