¿Qué es lo que hace que las antenas de cuadro blindadas sean tan buenas para rechazar el ruido local?

En primer lugar, ¿qué no hace que esta antena sea mejor que otras?

El escudo no bloquea los campos eléctricos al pasar campos magnéticos. Para campos magnéticos de CA, esto es imposible .

Esta antena, o cualquier bucle eléctricamente pequeño, tiene una baja impedancia de campo en el campo muy cercano, lo que significa que la relación entre el campo magnético y el campo eléctrico será alta. Esto contrasta con un dipolo corto, que es lo contrario. Pero más lejos, pero aún en el campo cercano, la impedancia de campo de una antena de cuadro es en realidad más alta que la de un dipolo corto. En el campo lejano, son idénticos. Por lo tanto, podría ser que algunas fuentes de ruido de campo cercano sean captadas menos por un bucle que por otro dipolo, pero es difícil de predecir. Es más probable que los cambios se deban a la suerte que a cualquier otra cosa.

Lo que hace que las antenas de cuadro pequeñas sean útiles en general en entornos ruidosos es que hay dos nulos muy profundos en el patrón de radiación, cada uno perpendicular al plano del cuadro. Entonces, las fuentes de ruido pueden anularse de manera muy efectiva.

El blindaje no cambia directamente el patrón de la antena de cuadro pequeño. Si uno toma un conductor, lo dobla en un aro con un pequeño espacio y mide la señal a través del espacio, el resultado es este patrón ideal con nulos profundos. El problema es que esto es muy difícil de hacer en la práctica. La línea de alimentación, a menos que sea exactamente simétrica, desequilibrará la antena. Entonces, la línea de alimentación actúa como una antena vertical y el patrón de radiación es una combinación del bucle pequeño ideal y una vertical. No obtienes los nulos profundos.

Es realmente difícil en la práctica asegurar la simetría. Coax no es una opción, ya que no es simétrico. El suelo y los objetos cercanos pueden alterar el equilibrio.

Envolver la antena en un "escudo" es un truco inteligente para que sea más práctico construir una antena balanceada. El escudo no es en realidad un escudo, es la antena. La brecha en el escudo es el punto de alimentación. Las corrientes que circulan en el circuito son nuestra señal de interés, y esas corrientes crean una diferencia de voltaje en el espacio. En este punto, tenemos nuestra antena de cuadro pequeña ideal, pero no tenemos nada conectado al punto de alimentación, por lo que no es útil.

Al pasar un conductor en bucle dentro de este blindaje, la diferencia de voltaje en el espacio puede inducir una corriente en ese conductor. Pero necesitamos los cables para salir, de alguna manera. Y probablemente queramos que salgan dentro de un escudo (es decir, coaxial), de lo contrario no hemos resuelto nada porque cualquier cosa cerca de la línea de alimentación la desequilibrará aún más. El único lugar por el que puede salir un escudo es frente al hueco, porque cualquier otro punto estaría desequilibrado. Aquí está el resultado:

Esto es de Transmission Lines, Antennas, and Waveguides , que ya no está protegido por derechos de autor.

Ahora, el espacio es el punto de alimentación, el escudo es la antena y la antena (el escudo) es simétrica con respecto a tierra. Nuestra línea de alimentación también está blindada y tenemos una antena robusta y balanceada que puede ofrecer un patrón de bucle pequeño cercano al ideal en entornos prácticos.