Practica #4 Parametros de Antenas

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Laboratorio Microondas- Universidad Fermin Toro. …

Laboratorio Microondas- Universidad Fermin Toro.
MI-27
Prof: Erick Hernandez

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  • 1. República Bolivariana de Venezuela Universidad “Fermín Toro” Decanato de Ingeniería PRÁCTICA #4Parámetros de las Antenas Integrantes: Alejandro Gudiño CI: 20.472.553 Nelson Domínguez CI: 20.349.387 Natacha Bustamante CI: 18.759.132 Prof: Erick Hernández Sección: MI-27 Cabudare, Enero 2012
  • 2. TEORÍA1. Antena: es un dispositivo que sirve para transmitir y recibir ondas de radio. Convierte la ondaguiada por la línea de transmisión (el cable o guía de onda) en ondas electromagnéticas que sepueden transmitir por el espacio libre.2. Antena Slot: La antena slot está constituida por una ranura dentro de un plano conductor. Esampliamente utilizada en el campo de las microondas. El campo eléctrico en los extremos de laranura es máximo en el centro y nulo en las extremidades, mientras que, la corriente circula en elplano metálico y son mínimas en centro y máxima en las extremidades.3. Antena Batwing: La antena Batwing está constituida por un conjunto de tubos de acero, de loscuales 4 están fijados alrededor de un palo de soporte, distanciados 90° uno del otro. Laimpedancia en el centro es de alrededor de 75 Ω, por lo tanto la antena puede ser alimentadadirectamente por una línea de transmisión (cable coaxial).
  • 3. 4. Patrón de Radiación: En algunas circunstancias es necesario la representación gráfica de la fasedel campo eléctrico llamado de esta manera. Es un diagrama polar o gráfica que representa lasintensidades de los campos o las densidades de potencia en varias posiciones angulares enrelación con una antena. Si el patrón de radiación se traza en términos de la intensidad del campoeléctrico (E) o de la densidad de potencia (P), se llama patrón de radiación absoluto. Si se traza laintensidad del campo o la densidad de potencia en relación al valor en un punto de referencia, sellama patrón de radiación relativo.5. Ganancia Directiva y Ganancia de Potencia: La ganancia directiva es la relación de la densidadde potencia radiada en una dirección en particular con la densidad de potencia radiada al mismopunto por una antena de referencia, suponiendo que ambas antenas irradian la misma cantidad depotencia. El patrón de radiación para la densidad de potencia relativa de una antena es realmenteun patrón de ganancia directiva si la referencia de la densidad de potencia se toma de una antenade referencia estándar, que por lo general es una antena isotrópica. La máxima ganancia directivase llama directividad.6. Balún: Se usa para la simetrización de la corriente, su funcionamiento principal es reversible,puede tener un efecto de adaptación de impedancias.7. Puente Reflectométrico: Uno de sus usos es la observación atreves de un analizador deespectro, como se comporta una antena o un filtro RF.8. Líneas Bifilares: Las líneas bifilares constan de dos conductores paralelos colocados el unocerca del otro, se usan para evitar radiaciones e inducciones; los conductores se mantienenseparados mediante un material aislante: cristal, polietileno u otros, de bajas pérdidas,convenientemente colocado, de manera que el dieléctrico sea el aire en un porcentaje muyelevado.9. Bandas de Frecuencia:
  • 4. Actividades de Laboratorio Se procedió a realizar el montaje de la práctica, donde en nuestro caso usaremos unaantena Slot. Pasos que se siguieron: 1. Se colocó la base de soporte en el mezón el cual servirá de guía a la antena y para tomar mediciones. 2. Se conectó la salida del generador RF al Input del puente reflectométrico usando una impedancia de 75 ohm, en el output del puente Reflectométrico es conectado a un multímetro analógico para obtener luego la frecuencia donde mayor sea el Voltaje, tomando como referencia dicha frecuencia. 3. A través de un BNC es conectado a un balún 4:1 de 300 ohm para conectar así a las líneas bifilares y luego a la antena. Una vez ejecutado el montaje, se procedió a realizar las siguientes mediciones del patrón deradiación de voltaje a cierta distancia de la antena con un detector de campo, tomando comopuntos de muestras los 0°, 30°, 60°, 90° y -30°, -60°, -90°. Tabla de mediciones: Grados° 0° 30° 60° 90° -30° -60° -90Voltaje (mV) 290 mV 285 mV 283.5 mV 281.7 mV 277.2 mV 275 mV 273.5 mVFrecuencia Referencia: 489.5 Mhz
  • 5. Cálculos:Potencia del Transmisor: Ptx= V2 RR=75 ohmV=41 mVPtx= (41x10-3)2 = 2,24 x 10-5 W = 0,0224 mW 75Ahora llevamos a dBm: = -16,49 dBmPotencia del Receptor:P= 21mV = 13,22 dBmPerdidas:C=dB= 29,75Ganancia:G= Prx – Ptx + LpeG= 13,22 + 16,49 + 29,75G= 59,46 dB
  • 6. Para la antena Batwing, experiencia realizada por el otro grupo se tomaron las siguientesmediciones:Frecuencia de Referencia: 685.5 Mhz Tabla de mediciones: Grados° 0° 30° 60° 90° -30° -60° -90 Voltaje (V) 1,0 0,7 54,5 49,4 0,84 0,50 0,41 Cálculos:V=50mvPotencia de Transmisión:Dbm = 10log = 44,77 dbmPotencia de Recepción: =LPE = 1853,25G= PRX + PTX + PLEG = 0,07 + 44,7 + 1853,25G= 1898,02 dB
  • 7. Conclusiones: La antena slot es ampliamente utilizada en las microondas, y está constituida por una ranuradentro de un plano conductor, generándose un campo eléctrico en los extremos de la ranura; altrabajar con dicha antena observamos que el patrón de radiación de voltaje medido con undetector de campo, disminuía a medida que nos movíamos y alejábamos del centro de la antenahacia los grados de 0° a -90°, también podemos notar que la potencia en el transmisor y en elreceptor son muy bajas. Para la antena Batwing la cual puede considerarse como una evolución del dipoloestándar, que es primordialmente una antena de banda más bien estrecha, trabaja similar al de undipolo aunque su ganancia es levemente inferior, donde la impedancia en el centro es dealrededor de 75 Ω. Por lo tanto si los brazos del dipolo están alargados en las extremidades enforma de mariposa, aumenta notablemente la banda pasante sin alguna pérdida de radiacióndonde pudimos obtener notables variaciones de voltajes a medida que tomábamos nota endiferentes ángulos.