La “Densidad de Potencia” se define como la “Potencia por unidad de Área” [W/m2] o Watts por metro cuadrado, pero es común el uso de densidades de potencia expresadas en miliwatts por centímetro cuadrado [mW/cm2], o también en microwatts por centímetro cuadrado [µW/cm2], siendo equivalentes a 10 W/m2 y 0,01 W/m2 respectivamente.
El cálculo de intensidad de potencia para un punto, se determina suponiendo que el campo no es perturbado por ningún cuerpo, es decir, sin ningún tipo de obstáculo que se interponga entre la antena y el punto a definir la densidad de potencia.
Densidad de potencia radiada
La densidad de potencia radiada se calcula a partir de los campos eléctricos y magnéticos radiados.
El diagrama de radiación es proporcional a
El diagrama de campo es similar al de potencia, pero la variación es proporcional.
La potencia total radiada por el dipolo se puede obtener integrando la densidad de potencia radiada en una superficie que encierre al dipolo elemental.
Ecuación de transmision
Consideremos un enlace de comunicaciones entre dos puntos, con dos antenas separadas una distancia r. Si la antena transmisora fuera isotrópica, es decir si la potencia transmitida se repartiera por igual en todas las direcciones del espaciao, la densidad de potencia en cualquier punto sería
En un caso real la antena transmisora es directiva, por lo que para calcular la densidad de potencia hay que tener en cuenta la definición de directividad
La potencia recibida en una antena, en el caso de tener adaptación sera
Si las antenas transmisora y receptora están orientadas en la dirección de los máximos de los diagramas de radiación, la expresión final será
La relación entre el área efectiva y la directividad de cualquier antena, tal y como se demostrará posteriormente es:
Campo de radiación de una antena
El campo eléctrico, magnético o la densidad de potencia radiada son magnitudes vectoriales que se pueden representar con el módulo o la fase de sus componentes.
Las formas de representación pueden ser tridimensionales o bidimensionales, en escalas lineal o logarítmica.
Dada la dificultad de representar gráficamente el diagrama tridimensional se opta por representar cortes del diagrama en coordenadas polares o cartesianas. Los cortes corresponden a la intersección del diagrama 3D con planos.
Para hallar el campo de radiación de una antena consideremos primero las características de radiación de un alambre conductor muy corto (comparado con la longitud de onda de operación) y fino, de longitud , por el que circula una corriente con una dependencia armónica con el tiempo.
Pero cuando se trata de analizar los parámetros de un dipolo lineal de longitud finita se siguen los mismos pasos que para el dipolo elemental. Si se conoce la distribución de corriente por la antena, podemos hallar su campo de radiación debido a un dipolo elemental sobre toda la longitud de la antena. La determinación de la distribución de la corriente en esta configuración geométrica que parece tan sencilla es sin embargo, es un problema muy difícil de valor en la frontera. Para nuestros fines asumiremos una distribución de corriente con una variación espacial senoidal en un dipolo recto y muy delgado. Esta distribución de corriente que constituye una especie de onda estacionaria en el dipolo como puede verse en la siguiente figura: