Antenas Y Propagacion_lab_1_anderson_plata.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA

ANTENAS Y PROPAGACION_ 208019_611

Laboratorio 1

Presenta ANDERSSON HISNARDO PLATA SANGUINO Código: 1093758023

Tutor Alexander Florez

Norte de Santander Marzo 2019

INTRODUCCION En el desarrollo de las presentes actividades prácticas, donde se planteará una situación problema en donde se deberá presentar un profundo análisis general sobre las teorías de antenas y propagación, algunos de sus términos, su modelamiento en los sistemas de telecomunicaciones, sus aplicaciones y sus características más relevantes, con el fin de establecer un análisis personal sobre posibles soluciones a la cuestión propuesta. A sí mismo, se construirá una tabla conceptual sobre algunos temas relevantes, dentro del curso.

Actividades a desarrollar Fase Uno. 1. Completar la siguiente tabla

Antenas

Monopolo

Definición

Ventajas

Desventajas

Se denomina antena monopolo vertical a un tipo de antena receptora o Transmisora que es la mitad de un dipolo, en este caso vertical. Cuando el monopolo vertical se instala sobre un plano de tierra, según la teoría óptica de antenas, puede ser modelado como un clásico dipolo.

El diagrama de emisión de la antena monopolo vertical muestra emisiones sumamente rasantes, lo que garantiza que la energía este concentrada a pocos grados por encima del horizonte, lo cual favorece el alcance maximo por reflexion en la ionosfera; la extensiones de agua salada son espejos ideales para las ondas HF, que les sirven de plano de masa.

- La resistencia de radiación del monopolo es la mitad del dipolo largo.

Un plano conductor infinito refleja la distribución de cargas eléctricas que están por encima de él. En Monopolos de ¼ de onda: la impedancia de la antena es de 36 ohmios

- Las pérdidas en éste tipo de antenas se relacionan directamente con el tipo del terreno donde se encuentra la antena aterrizado, es decir, si el terreno es buen conductor (arcilloso) o mal conductor (arenoso)

Parámetros Característicos *El monopolo se alimenta en la base. La alimentación es asimétrica y habitualmente se alimenta con cable coaxial. * La antena vertical emite en polarización vertical, o sea, el campo eléctrico es perpendicular al plano del suelo. * En el monopolo y el plano de tierra se configura una alimentación de tipo desbalanceada, siendo el "vivo" conectado al monopolo propiamente, y el "retorno" conectado al plano de tierra. * Monopolo: Usada en radiodifusión … Zin: 36.5 [Ohm], Ganancia: 2-6 dB, BW: 10%, Directividad: 3.28 dB

Frecuencia de Trabajo 2-30 MHz

Aplicaciones El uso en VHF es principalmente para las aplicaciones de radio móvil en vehículos

Dipolo

Yagi

Un dipolo es una antena con una alimentación central empleada para transmitir o recibir ondas de radiofrecuencia, es decir, es un elemento de corriente de longitud h, recorridos por una corriente uniforme, cuyas dimensiones son pequeñas comparadas con la longitud de onda

En el espacio ideal, la impedancia del dipolo simple es de 73 Ohm. Antenas dipolo ofrecen la ventaja de recibir señales balanceadas. El diseño de dos polos permite que el dispositivo recibir señales de diferentes frecuencias. También ayuda el dispositivo resolver problemas causados por las señales contradictorias sin perder calidad de recepción

La antena Yagi o antena YagiUda es una antena direccional inventada por el Dr. Shintaro Uda.

Alta directividad y Ganancia.

Esta invención dio avanzada a las antenas convencionales, produjo que mediante una estructura simple de dipolo, combinada con elementos parásitos conocidos como reflector y directores, se pudiera construir una antena de muy alto rendimiento

Fácil construcción y montaje. Bajo Costo. Poca resistencia al viento

Ganancia baja: 2.2 dBi Una de sus principales desventajas es que generalmente no funcionan adecuadamente para recibir las frecuencias muy altas o bajas, como las estaciones en ultra alta frecuencia, UHF o longitud de onda larga. Antenas dipolo a menudo necesitan la ayuda de un corbatín o lazo antena para recepción de UHF adecuado. Direccionarlas en la posición correcta no son tan difícil como una antena parabólica, pero aun así puede llegar a ser difícil. La antena yagi resulta ser de ancho de banda angosto, ya que el elemento dipolar está cortado a una sola frecuencia que generalmente se selecciona en la mitad del ancho de banda de los canales bajos de TV; es decir, del canal 2 al canal 6 (de 50MHz a 86 MHz). Esto

- Dipolo en un cable coaxial: debemos simetrizar - Dipolo en línea bicable: no se tiene que simetrizar. - Dipolo: Usada principalmente en radiodifusión Ganancia: 2dB, BW: 10%, HPBW: 78º, Directividad: 2.15 dB (1.64 Iso) Ganancia : 2.2 dBi

>2 MHz

Recepción de televisión, estaciones de FM, radio de onda corta y otras emisiones

Ganancia elevada: 8-15 dBi Manejan una impedancia de 50 a 75 Ohms

30Mhz y 3Ghz

Utilizada ampliamente en la recepción de señales televisivas

resulta ser una desventaja ya que no es posible cubrir varios canales de TV con una misma ganancia seleccionada. Por tal razón se utiliza la denominada antena yagi de banda ancha, la cual puede cubrir varios canales a la vez aunque sacrificando la ganancia.

Esta Antena está constituida por varios elementos paralelos y coplanarios, directores, activos y reflectores, utilizada ampliamente en la recepción de señales televisivas. Los elementos directores dirigen el campo eléctrico, los activos radian el campo y los reflectores lo reflejan.

Drooping

Espiral

Los elementos no activados se denominan parásitos, en donde la antena yagi puede tener varios elementos activos y varios parásitos. Es una antena de patrón de radiación simple, de similares características a una antena dipolo de media onda.

La antena espiral es un tipo de antena de radiofrecuencia y de microondas, cuya forma física es un espiral de dos o más brazos.

* Sus costes de instalación son muy económicos. * Presente fiabilidad en la predicción de su comportamiento.

En frecuencias inferiores a 2MHz, la longitud física de la antena es prohibitiva.

* Funciona en un rango muy amplio de frecuencia. * Su polarización, diagrama de enlace e impedancia permanecen constantes en una banda muy ancha. * Son de tamaño reducido - La antena es resonante y con

* Presenta un diseño muy difícil de elaborar. * No depende de la frecuencia * Sus costos de instalación y fabricación son muy elevados. * Es compleja de manipular, debido a sus características de

El patrón de radiación de espacio libre de la antena depende de la ubicación vertical o horizontal con relación a la superficie de la tierra. * Presentan polarización circular. * Diagrama de radiación con lóbulos perpendiculares al plano * Su ancho de banda es bastante grande, hasta de 20 a 1.

Ideales para Frecuencia arriba: 2MHz

Su uso más común, es para transmisiones de corto alcance, ideales para radioaficionados aprendices.

Su banda de trabajo va desde los 0,2 hasta los 18GHz

* Telemetría en aviones y misiles. * Gestión de contenidos empresariales. * Pruebas de compatibilidad electromagnética

Microstrip

Espira

Las antenas Microstrip son una extensión de las líneas de transmisión en la tecnología planar. Está compuesta por un sustrato dieléctrico delgado, y una superficie completamente cubierta por una metalización, normalmente cobre. La antena circular o antena loop, es una antena de radio que consiste en lazos o bucles de cable, tubos y otros conductores eléctricos, con sus extremos conectados a una equilibrada línea de transmisión.

valor de impedancia manejable. * Tendencia a la miniaturización de los componentes. * Fácil de integrar tanto a superficies planas como no planas * Son de fácil producción * Fáciles de adaptar con circuitos integrados de microondas

funcionamiento.

* Baja potencia de radiación * Baja eficiencia * Ancho de banda angosto * Son fácilmente por factores térmicos * Considerables perdidas

* El ancho de la antena controla la impedancia de entrada. * Los campos son linealmente polarizados

Sus rangos de operación oscilan en valores inferiores a los 8GHz

* Aviación * Aeronáutica * Aplicaciones en misiles * Aplicaciones en dispositivos móviles

* Son económicas * Reducido tamaño * Alto rendimiento * Presenta buena relación señal/ruido

* Tiene un reducido ancho de banda operativo, que requiere la resintonia del condensador cuando se cambia de frecuencia. * No se puede emplear en potencias altas. * Debe cuidarse su construcción desde el punto de vista eléctrico, su rendimiento puede llegar a ser totalmente inaceptable.

* Es necesario utilizar materiales de bajas perdidas resistivas, como el cobre. * El rendimiento de la antena, depende en gran medida de sus conductores y del condensador de sintonía. La inductancia de la espora, habitualmente esta sintonizada por un condensador

Los rangos de las antenas circulares, son: * HF (3 300MHz) * VHF (30MHz300MHz) * UHF (300MHz3.000MHz)

Sus aplicaciones son mayormente militares, debido a su portabilidad y fiabilidad.

2. El estudiante explica la importancia de las magnitudes logarítmicas para el estudio de pérdidas y ganancias de un radioenlace. Si se incrementa la amplitud de una onda electromagnética su potencia aumenta, este aumento de potencia se llama ganancia; si se llega a disminuir la amplitud, su potencia decrece. Esta reducción de potencia se denomina pérdida. En el diseño de radioenlaces se trata de maximizar las ganancias y minimizar las pérdidas, se “gana” señal en el transmisor usando un amplificador, o alineando apropiadamente la antena. Se “pierde” señal en los conectores, líneas de transmisión y naturalmente a medida que la onda se propaga en el medio. Los decibelios son unidades de medida relativas, a diferencia de los

milivatios que constituyen unidades absolutas. El decibelio (dB) es 10 veces el logaritmo decimal del cociente de dos valores de una variable. El decibelio usa el logaritmo para permitir que relaciones muy grandes o muy pequeñas puedan ser representadas con números convenientemente pequeños. En una escala logarítmica, la referencia nunca puede ser cero porque el logaritmo de cero no existe