Por antenas de banda ancha se entienden, habitualmente, aquellas antenas que mantienen alguno de sus parámetros (impedancia, dirección del haz principal, directividad, etc) constantes o con variaciones pequeñas en un margen de frecuencias grande (por ejemplo, dos o más octavas). Otro concepto asociado es el de antenas independientes de la frecuencia; en este caso se trata de antenas con un comportamiento que no varía con la frecuencia.
Históricamente, las primeras antenas de banda ancha fueron antenas de hilo largo o antenas de onda progresiva, ya que era la única manera de realizar antenas de tamaño eléctrico apreciable. Se acostumbra emplear estas antenas en comunicaciones ionosféricas en las bandas de LF, MF Y HF.
La antena de hilo largo o de Beverage está formada por un hilo de varias longitudes de onda terminado con una carga. El hilo y el plano de tierra forman una línea de transmisión con una impedancia característica que es función del diámetro del hilo y de la distancia al plano de tierra.
La antena en V está formada por dos hilos de longitud l que forman un ángulo a respecto al eje de la V. El diagrama de radiación de esta antena puede analizarse como la superposición del diagrama de radiación de dos antenas de hilo largo.
Otra configuración de antena de onda progresiva es la antena rómbica. Su comportamiento se analiza en forma similar a la antena en V. Si en ángulo a es ligeramente menor que el ángulo qm, formado por el máximo del diagrama de radiación de cada uno de los hilos con la dirección del eje, se consigue un haz elevado, que junto al efecto del suelo se acaba convirtiendo en un haz de tipo pincel elevado respecto a la horizontal.
Ref: Antenas. Angel Cardama, Alfaomega, Edición 2000. Páginas 301-304
Entre estas antenas podemos encontrar dipolos en V ortogonales, dipolos derivados de línea bicónica y antena Vivaldi
Ref: Antenas. Angel Cardama, Alfaomega, Edición 2000. Páginas 305
Un tipo de antena que presenta un comportamiento de banda ancha es la hélice. Una hélice es el resultado de bobinar un hilo conductor sobre un cilindro de diámetro constante. Los parámetros geométricos de diseño de una hélice son : su diámetro, la separación entre dos vueltas o paso de la hélice, el número de vueltas, el diámetro del hilo y el sentido del bobinado (a derechas o izquierdas).
En función de las dimensiones de la hélice existen dos modos básicos de funcionamiento: el modo normal y el modo axial.
Ref: Antenas. Angel Cardama, Alfaomega, Edición 2000. Páginas 306-309
Rumsey estableció el siguiente principio: una antena cuya geometría pueda ser descrita únicamente en función de ángulos tendrá un comportamiento independiente de la frecuencia, ya que su geometría no varía al realizar el escalado.
El comportamiento puede ser de banda muy ancha si toda la onda de corriente que se propaga en la estructura decae rápidamente al alejarse de los terminales de alimentación. Esto puede conseguirse obligando a la estructura a radiar a lo largo del camino de las corrientes, de forma que la corriente disminuya por pérdidas de radiación.
Una de la geometrías empleadas para la realización de antenas independientes de la frecuencia es la espiral. Entre estas antenas encontramos la espiral equiangular plana y la espiral cónica.
Una antena espiral puede formarse a partir de cuatro espirales convenientemente rotadas. La antena puede ser autocomplementaria o no, dependiendo de cuánto estén rotadas la diferentes espirales que la definen.
Ref: Antenas. Angel Cardama, Alfaomega, Edición 2000. Páginas 310-314
Si se representa gráficamente cualquier parámetro de la antena en función del logaritmo de la frecuencia, se observará que presenta un comportamiento periódico cuyo periodo log t . Es por este motivo que a estas estructuras se las llama logoperiódicas. Nótese que una antena logoperiódica no sería de banda ancha si los parámetros de la antena variasen dentro de un periodo más de lo permisible.
En la siguiente figura se representa un diagrama de radiación en dos dimensiones de una antena logarítmica.
Ref: Antenas. Angel Cardama, Alfaomega, Edición 2000. Páginas 315-319
Algunas antenas fractales tienen unas propiedades geométricas que permiten construir antenas con un comportamiento multifrecuencia. Ciertas formas fractales ideales son autosimilares. De forma intuitiva un objeto clásico de geometría fractal autosimilar es la alfombra de Sierpinski.
Ref: Antenas. Angel Cardama, Alfaomega, Edición 2000. Páginas 320-321
