antenas de sistemas de telecomunicaciones I

1. REGISTRO FOTOGRAFICO D E LAS ANTENAS EN EL ESTADO LARA INTEGRANTES YAMILETH KARLEIDY RIVERO HENRY PASTOR FREITES JARVIS LUCENA CRISMARY COLMENAREZ YURENA RODRIGUEZ

2. COORDENADAS GEOGRAFICAS LATITUD: 10 1,5’ 22’’ N LONGITUD: 69 19,57 ‘ ,49’’

3. DIPOLO DOBLADO, TRANSFORMADOR DE IMPEDANCIAS.- Si se varía el diámetro de un elemento en relación al otro, así como la distancia o separación entre ellos, se modifica el valor de la impedancia del conjunto. Al ser diferentes los diámetros, la intensidad, no se distribuye por igual en los dos elementos. Z aumenta cuando se disminuye el diámetro del elementos de alimentación con respecto al otro. Z disminuye cuando el diámetro del primer elemento aumenta con respecto al otro.

4. Esta es una antena de doble polarizacion verttical /horizontal, una de sus caracteristicas principales es la penetracin, es decir para cubrir nucleos urbanos donde hay edificios y estructuras metales, es la ideal , se pueden apliar en grupos de de 2 y la ganancia aumenta en 3db

5. SU APLICACIÓN COMERCIAL ES PARA RADIO FM DE 88 A 108 Mhz Antena de Radio con dipolo plegado de forma circular, así se obtiene un diagrama de radiación omnidireccional.

6. Una antena de tipo log periódica es una antena cuyos parámetros de impedancia o de radiación son una función periódica del logaritmo de la frecuencia de operación. El diseño de estas antenas se realiza a partir de unas ciertas dimensiones como las dimensiones de un dipolo o la separación que se van multiplicando por una constante. Una de los diseños más conocidos es la agrupación logoperiódica de dipolos

7. PATRON DE RADIACION

8. Esta antena tiene reflector de rejilla de excelente fortaleza y ligera en peso. Las 2 piezas del reflector de rejilla de la antena la hacen simple para ensamblar y reducen significativamente los costos de envío. La superficie de la rejilla tiene una capa de polvo ultravioleta (UV) para durabilidad y estética. El diseño de aberturas en el cuerpo de la rejilla minimiza la carga al viento.

9. Performance superior 24 dBi. - Opera en todo tipo de clima. - Amplitud de onda 10° a 14° - Ideal para aplicaciones punto a punto , multipunto de largo alcance. - Fácil de armar. - Compatible con todas las marcas de Access Point y Routers 802.11b,802.11g y 802.11n

10. Frecuencia Rango 2.4 ghz ~ 2.5 ghz Impedancia 50 ohm Ganancia 24 dbi VSWR < 1.5 Horizontal ancho de haz 14° Vertical ancho de haz 10° F/B ratio > 30db Polarizacion Vertical o Horizontal Maximo Input Power 100w Conector N female Aplicacion Exterior outdoor Tipo de Montaje Tubo o pared Dimension Antena 60*100 cms Peso 3.5 /- 0.15 KGS Diametro tubo montaje 30~50 mm Resistencia al viento

11. TENSION Y CORRIENTE Siendo una evolución del dipolo, el punto medio del elemento conductor es un nodo de tensión y un vientre de corriente. Los reflectores y directores, pese a no estar directamente alimentados, también tienen tensiones y corrientes

12. Diagrama de emisión La antena Yagi puede concebirse como una evolución del dipolo, donde los reflectores reducen la emisión hacia atrás, y donde los directores concentran la emisión hacia adelante. Dependiendo entre otras cosas de la cantidad de elementos directores, y de la longitud de la antena ( boom , en inglés), es posible llegar a ganancias máximas de por ejemplo 15 dB, lo que equivale a multiplicar la señal por 32. Como la antena Yagi no crea energía, cuanta más ganancia en una dirección, más estrecho será el haz. Para medir esa apertura, la definimos como el ángulo respecto del eje de la Yagi donde la ganancia cae a la mitad, es decir, pierde 3 dB respecto del eje central. Sumamente importante en las antenas Yagi, cuyo objetivo es el de ser direccional, es el coeficiente de ganancia en las direcciones 0°/180° (adelante/atrás). Cuanto mayor sea ese coeficiente, más inmune es la antena a señales provenientes de otras direcciones.

14. Polarización Cuando la antena Yagi es paralela al plano de la tierra, la componente eléctrica de la onda es paralela al plano de la tierra: se dice que tiene polarización horizontal . Cuando la antena Yagi es perpendicular al plano de la tierra, la componente eléctrica de la onda es perpendicular al plano de la tierra: se dice que tiene polarización vertical . En HF, y en VHF en clase de emisión banda lateral única se prefiere la polarización horizontal, y en VHF en clase de emisión frecuencia modulada, la polarización vertical.

16. La Yagi es una antena resonante, es decir, existe una frecuencia en la cual presenta una resistencia óhmica pura. Esto se presenta cuando la reactancia inductiva del circuito que conforma la antena tiene igual valor que la reactancia capacitiva

17. No es de forma parabolica propiamente dicha. Su forma es una sección de un reflector paraboloide de forma oval. La superficie de la antena ya no es redonda, sino oval y asimétrica (elipse). El punto focal no está montado en el centro del plato, sino a un lado del mismo (offset). Así, la ventaja de esta tecnología es que la superficie de la antena ya no estará sombreada por el LNB (desde el punto de vista del satélite).

18. Otra ventaja es la menor probabilidad de que la nieve se acumule sobre el plato, por tener menor inclinación que las de foco primario. La antena offset no parece orientada directamente al satélite como hace la de foco primario, sino que está inclinada unos 25° hacia abajo (casi en posición vertical). Sin embargo, un plato offset aparece como circular con el diámetro en horizontal a la vista del satélite

19. Polarizable tanto vertical como horizontamente. Bajo perfil Baja carga al viento. Robusta construcción para intemperie. No obstrusiva e ideal para uso en interiores y exteriores. Ideal para Sistemas FHSS o DSSS en 5.8 GHz. Precio razonable. Plano E (a -3db) 75 grados , Plano H (a -3db) 45 grados Conector: N hembra. Peso: 4 Kg. Impedancia: 50 ohm

20. Dipolo simple En su versión más sencilla, el dipolo consiste en dos elementos conductores rectilíneos colineares de igual longitud, alimentados en el centro, y de radio mucho menor que el largo. La longitud del dipolo es la mitad de la longitud de onda de la frecuencia de resonancia del dipolo, y puede calcularse como 150/frecuencia(MHz). El resultado estará dado en metros. A causa del efecto de bordes la longitud real será algo inferior, del orden del 95% de la longitud calculada. Ejemplo: Para obtener una antena resonante en la Banda dE 10m, a la frecuencia de 28,9 MHz, el dipolo tendrá teóricamente 5,21 metros de largo. En la práctica, el largo real físico del dipolo será algo menor, del orden de 4,95m. La longitud real del dipolo a la frecuencia de resonancia dependerá de muchos otros parámetros, como el diámetro del conductor, o bien la presencia de otros conductores a proximidad. En el espacio ideal y a una distancia de la tierra mayor a varias longitudes de onda, la impedancia del dipolo simple es de 73 Ohm .

21. Tensión y corriente En la frecuencia de resonancia del dipolo, el punto medio es un nodo de tensión y un vientre de corriente. Quiere decir que: la corriente media en el centro del dipolo es máxima, y decrece hasta llegar a cero en los extremos la tensión media es cero en el centro, y va aumentando hasta ser máxima en los extremos del dipolo

22. Diagrama de emisión La antena dipolo no irradia en todas las direcciones con la misma potencia; se dice entonces que es una antena direccional . En la dirección en la cual irradia con la máxima potencia, la onda electromagnética tiene una potencia de 2,2 dB por encima del promedio. Se llama ganancia de un dipolo a esa relación de 2,2 dB entre la potencia irradiada en la dirección más favorecida, y la potencia promedio. En otras direcciones, lógicamente, el dipolo debe irradiar una energía inferior al promedio; la antena dipolo no genera potencia.

23. Diagrama de emisión La antena dipolo no irradia en todas las direcciones con la misma potencia; se dice entonces que es una antena direccional . En la dirección en la cual irradia con la máxima potencia, la onda electromagnética tiene una potencia de 2,2 dB por encima del promedio. Se llama ganancia de un dipolo a esa relación de 2,2 dB entre la potencia irradiada en la dirección más favorecida, y la potencia promedio. En otras direcciones, lógicamente, el dipolo debe irradiar una energía inferior al promedio; la antena dipolo no genera potencia.

24. Polarización Cuando la antena dipolo es paralela al plano de la tierra, la componente eléctrica de la onda es paralela al plano de la tierra: se dice que tiene polarización horizontal . Cuando la antena dipolo es perpendicular al plano de la tierra, la componente eléctrica de la onda es emitida perpendicularmente al plano de la tierra: se dice que tiene polarización vertical . En HF, y en VHF en clase de emisión banda lateral única se prefiere la polarización horizontal, y en VHF en clas de emisión frecuencia modulada, la polarización vertical.

25. Impedancia La impedancia de un dipolo de base y en el espacio ideal es de 73 Ohms. En la práctica, la impedancia real será una función importante de la altura. La impedancia característica de un dipolo replegado y en el espacio ideal es de 300 Ohms.

26. La antena parabólica Cassegrain , que se caracteriza por llevar un segundo reflector cerca de su foco, el cual refleja la onda radiada desde el dispositivo radiante hacia el reflector en las antenas transmisoras, o refleja la onda recibida desde el reflector hacia el dispositivo detector en las antenas receptoras.

27. El diseño de la antena Cassegrain se lleva a cabo asumiendo normalmente que el alimentador se comporta como transmisor, y aplicando entonces el teorema de reciprocidad para conocer cómo la antena se comporta en recepción. Así, es necesario un alimentador con un diagrama de radiación tal que el subreflector intercepte la mayor parte de la potencia transmitida. Típicamente, el borde del subreflector es iluminado con un nivel de potencia de entre 10 y 15 dB por debajo del nivel del centro del mismo. Esto mantiene el spillover del alimentador, pasado el borde del subreflector, en un nivel bajo. El spillover reduce la eficiencia de la antena e incrementa la temperatura de ruido, por lo que debe mantenerse a un nivel tan bajo como sea posible. Con una bocina corrugada como alimentador, el spillover puede ser reducido hasta aproximadamente el 3 por ciento en una antena

28. Las antenas multi-elemento tipo dipolo cuentan con algunas de las características generales del dipolo simple. Cuentan con un patrón de elevación y azimuth similar al de la antena dipolo simple. La diferencia más clara entre ambas es la direccionalidad de la antena en el plano de elevación, y el incremento en ganancia debido a la utilización de múltiples elementos. Con el uso de múltiples elementos en la construcción de la antena, esta puede ser configurada para diferentes ganancias, lo cual permite diseños con características físicas similares. Tal como se puede ver en el patrón de elevación de la fig. 2, múltiples antenas de dipolo son muy direccionales en el plano vertical. Debido a que la antena de dipolo radía igualmente bien en todas las direcciones del plano horizontal, es capaz de operar igualmente bien en configuración horizontal

30. Los reflectores parabólicos representan la forma de reflector más utilizada. Ofrecen la posibilidad de dirigir la luz del modo más variado - sea por radiación concentrada, horizontal o asimétrica - y posibilitan también una determinada limitación de deslumbramiento. Si el contorno de reflector se construye por el propio eje mediante rotación de una parábola o un segmento parabólico, resulta un reflector con distribución de luz de radiación controlada. En fuentes de luz lineales se produce un efecto comparable mediante reflectores acanalados con sección parabólica.

31. La parábola es completamente descrita por dos parámetros, el diámetro D y la longitud focal F . También se definen dos parámetros auxiliar, la altura vertical del reflector ( H ) y el máximo ángulo entre el centro y el borde del plato ( ) . Estos parámetros están relacionados entre sí por las siguientes ecuaciones:

32. Una antena parabólica consiste de un reflector parabólico iluminado con energía de microondas irradiada por un sistema de alimentación localizado en el punto focal. Si se irradia energía electromagnética hacia el reflector parabólico desde el foco, todas las ondas las ondas irradiadas viajarán la misma distancia para cuando lleguen a la directriz, sin importar desde que punto de la parábola se hayan reflejado.

34. Ancho del haz de la antena parabólica. La radiación tridimensional de un reflector parabólico tiene un lóbulo principal que se asemeja a la forma de un cigarro grueso en dirección XY . El ancho de haz aproximado de -3 dB para una parabólica en grados se da como:

35. Donde: Θ: ancho de haz entre puntos de media potencia (grados). λ: longitud de onda en metros. ,c: velocidad de la luz en vacío. D: diámetro de la boca de la antena (metros). f: frecuencia en Hertz. , y en donde Donde Φ 0 = ancho del haz entre nulos en el patrón de radiación (grados)

36. Ganancia de potencia de la antena parabólica. Para una antena parabólica transmisora, la ganancia de potencia es aproximadamente de: p: ganancia de potencia con relación a una antena isotrópica D: diámetro de boca del reflector parabólico (metr o) η: eficiencia de la antena (potencia radiada por la antena relativa a la potencia irradiada por el mecanismo de alimentación ). λ: longitud de onda (metros) y, para una eficiencia típica de la antena de 55% (η=0,55) la expresión se reduce a:

37. El área de captura se expresa matemáticamente como: Ac: área de captura (metros cuadrados); A: área real (metros cuadrados); K: una constante que depende del tipo de la antena utilizada y de la configuración (aproximadamente 0,65 para una parabólica alimentada por un dipolo de media onda).

38. Por lo tanto la ganancia de potencia de una antena parabólica es: Se puede aproximar la expresión: D: diámetro del plato reflector

39. El patrón de radiación es típico para la antena parabólica transmisora como para la receptora. La ganancia de potencia dentro del lóbulo principal es aproximadamente de 75dB más que en la dirección hacia atrás y casi 65 dB más que la ganancia máxima del lóbulo lateral.