"Siempre he pensado que, básicamente, el punto de alimentación de la antena debe estar directamente sobre (o incrustado en un agujero pasante) un plano de tierra"
Esto sólo es cierto para algunas antenas.
La mayoría de las veces : Procure mantener la antena lo más alejada posible de cualquier material conductor de electricidad, especialmente de las superficies metálicas.
Excepción: Cada antena tiene una configuración de campo específica (campo E y campo H). Las superficies metálicas están bien siempre que sean estrictamente perpendiculares al campo E. El problema de las superficies conductoras es que cortocircuitan el campo E (lo fuerzan a 0). Mientras el campo E incida en la superficie de forma estrictamente perpendicular, la superficie es equipotencial con respecto al campo E, y la configuración del campo permanece inalterada.
La excepción más común es cuando hay una propiedad simétrica en su antena. Por ejemplo, un dipolo completo tiene dos ejes, el punto de alimentación en el centro. En el plano perpendicular al dipolo, justo en el punto de alimentación, el campo E resulta ser perpendicular al plano. Por tanto, se puede sustituir un eje del dipolo por un "plano de tierra", punto de alimentación exactamente donde el ahora monopolo toca el plano de tierra. Esto también es cierto para algunas otras antenas de uso común.
Por otro lado, se puede utilizar el efecto como parte del diseño de la antena para forzar el campo E en alguna configuración. Esto se hace, por ejemplo, en algunas antenas direccionales.
Campo cercano vs. campo lejano : El campo de una antena puede clasificarse en campo cercano y campo lejano. Las perturbaciones de campo en el campo cercano suelen ser catastróficas con respecto al rendimiento previsto de la antena, mientras que las perturbaciones de campo en el campo lejano sólo afectan al rendimiento en la dirección de la perturbación. No es evidente dónde termina el campo cercano y dónde empieza el campo lejano: algunas antenas son más sensibles que otras. Como regla general: Todo lo que está a 3-5 lambdas de distancia es definitivamente de campo lejano. Todo lo que esté más cerca puede o no interferir con las características de la antena, modificando su frecuencia central, directividad, adaptación, ...
La antena de hormigón a la que se refiere tiene una forma helicoidal. Esta tesis sobre las antenas helicoidales aprocha las antenas helicoidales mediante dos modelos:
- dipolo plegado (circunferencia << longitud de onda): se comporta aproximadamente como un dipolo
- antena helicoidal de radiación axial (circunferencia ≈ longitud de onda)
A juzgar por el diagrama de radiación, la antena considerada se encuentra en algún lugar entre esos dos extremos, al menos cuando se monta perpendicularmente al plano de tierra. En este caso, el campo E es estrictamente perpendicular al plano de tierra. El punto de alimentación debe estar justo en el plano de tierra y el plano de tierra debe extenderse óptimamente algunos centímetros en todas las direcciones alrededor del punto de alimentación.
Si la antena se monta en paralelo al plano de tierra, se producirá un cortocircuito en el perfil E. El plano de tierra cambiará profundamente la configuración del campo cercano y, por lo tanto, hay que considerarlo como parte de la configuración de la antena. En efecto, ahora estás ante una antena totalmente diferente, por lo que la teoría de la tesis enlazada ya no es aplicable. Apuesto a que la antena también inducirá un buen nivel de HF en el plano de tierra (normalmente considerado problemático). Como puedes ver en el diagrama de radiación, la nueva antena también es bastante direccional con prácticamente cero radiación en dirección al plano de tierra.
No tengo ni idea de por qué es ventajoso mantener una distancia mínima entre la antena y el plano de tierra. Tal vez para contener las pérdidas en el plano de tierra, pero también podría deberse a la adaptación o a la sintonía o a la directividad o a todo ello combinado.
