Las antenas de varilla de ferrita se usaron históricamente para los receptores AM de transmisión. Estas señales son de alrededor de 1 MHz, lo que corresponde a una longitud de onda del orden de 300 metros. Un dipolo de media onda a esta frecuencia sería del orden de 150 metros de largo. La muy alta permeabilidad de la ferrita permite que esta antena se haga más pequeña, a costa de algún rendimiento. Es una forma de acortamiento eléctrico .
Para Wi-Fi, las señales son de alrededor de 2400 MHz o 5000 MHz. Los dipolos de media onda en estas frecuencias son de alrededor de 62 mm o 30 mm. Esto es lo suficientemente pequeño como para que incluso una antena de tamaño completo no sea inconveniente. Es por eso que el equipo Wi-Fi común no usa antenas de barra de ferrita: no hay necesidad de ellas.
Sin embargo, si está haciendo una antena direccional, una serie de antenas de este tipo puede ser inconveniente, y es posible que desee una forma de hacerla más pequeña. En teoría, podría usar un material con una mayor permeabilidad magnética, como la ferrita. Sin embargo, tendría dificultades para encontrar un material adecuado. Se necesita cierta cantidad de energía para voltear los dominios magnéticos en un material ferromagnético, y esta energía se pierde en forma de calor. Con el aumento de la frecuencia, este cambio ocurre más veces por segundo y, por lo tanto, la potencia total de estas pérdidas aumenta. Las pérdidas debidas a este mecanismo se denominan pérdidas por histéresis.
En consecuencia, a frecuencias de Wi-Fi, el material de ferrita utilizado para una antena de AM sería un muy buen calentador y una antena horrible. Hay mezclas modernas de ferrita que tienen una pérdida menor en las frecuencias de microondas, pero tienen una permeabilidad menor.
Sin embargo, si puede cargar una antena con un material de alta permeabilidad, entonces la dualidad sugeriría que es posible hacer lo mismo con un material de alta permitividad .
De hecho lo es. Hay materiales dieléctricos con pérdidas aceptablemente bajas a frecuencias de microondas. Ni siquiera son especialmente exóticos o caros. Lo llamamos plástico.
Te daría algunas referencias, pero no puedo encontrar ninguna buena, gratis, referencias canónicas en línea. Sin embargo, hay muchos ejemplos y trabajos de investigación: busque "antena de barra dieléctrica" y "carga dieléctrica".
El tipo de ferrita abandona al fantasma como un concentrador útil de flujo magnético por encima de 100MHz. Como WiFi funciona a 2.5GHz, la ferrita no es muy útil. Si observa la ferrita de alta frecuencia que Fair-rite tiene para ofrecer, verá este gráfico:
Es notable la permeabilidad, solo 16. También es notable la frecuencia con la que las pérdidas resistivas son iguales a la permeabilidad, aproximadamente 400MHz. Por encima de esta frecuencia, la ferrita se comporta como una perla de ferrita típica y suprime las señales.
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