Estudiar los parámetros de las antenas. Analizar el principio de funcionamiento de las antenas. disenar y aplicar

1. Teoría de ondas:
antenas
Radiocomunicaciones. PNF Ingeniería Electrónica
Estudiar los parámetros de las antenas. Analizar el principio de funcionamiento
de las antenas. disenar y aplicar

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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS
ANTENAS:
Las características que mas nos interesan en una antena desde
el punto de vista de su instalación como receptora :Ganancia,
Directividad, Relación Delante/Atrás (D/A), Frecuencia o banda de
trabajo, Impedancia, Carga al viento.
GANANCIA: La ganancia de una antena es la relación entre la
tensión máxima captada por la antena y la tensión máxima captada
por un dipolo

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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS ANTENAS:
DIRECTIVIDAD: Es la capacidad que tiene una antena para recibir
señales solo en ciertas direcciones y sentidos determinados. La
directividad es una característica que nos indica el ángulo en
que una antena puede recibir.
El ángulo de apertura nos indica los puntos en los que la
ganancia de la antena disminuye en 3 dB respecto al valor
máximo. En este Ángulo la señal captada por la antena es
adecuada. Cada parte en el diagrama de radiación se denomina
"lóbulo".

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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS ANTENAS
RELACIÓN DELANTE/ATRÁS (D/A, F/B): Por definición, es la relación,
expresada en dB entre la ganancia máxima del lóbulo principal de la
antena y la ganancia máxima de cualquier lóbulo comprendido entre
90º y 270º respecto al lóbulo principal. Sin embargo, los fabricantes
suelen suministrar el dato respecto a 180º (por detrás) del lóbulo
principal.

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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS ANTENAS
Ancho de banda: Se define como el rango de frecuencias sobre las
cuales la operación de la antena es satisfactoria. Esto, por lo general
se toma entre los puntos de media potencia, pero a veces se refiere
a las variaciones de la impedancia de entrada de la antena.
El ancho de banda (BW) se puede especificar como la relación entre
el margen de frecuencias en que se cumplen las especificaciones y la
frecuencia central. Dicha relación se suele expresar en forma de
porcentaje:
max min
0
f f
BW
f
−
=

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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS ANTENAS
IMPEDANCIA: Como ya dijimos es la resistencia de la antena.
CARGA AL VIENTO: Es el efecto que tiene el viento sobre la
antena. El fabricante la suele dar para 120 Km/h y dicha carga
se suele calcular en Newton (N).

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Ganancia directiva (D). Es la relación entre la densidad de potencia
radiada en una dirección particular con la densidad de potencia radiada al
mismo punto por una antena de referencia (por lo general isotrópica),
suponiendo que ambas antenas irradian la misma cantidad de potencia.
La máxima ganancia directiva se llama Directividad.
𝐷 =
P
Pref
, donde
D= ganancia directiva (sin unidades)
P= densidad de potencia en algun punto de una
antena determinada (W/m2
)
𝑃𝑟𝑒𝑓
= densidad de potencia en el mismo punto de una
antena de referencia (W/m2
)
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS ANTENAS

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Ganancia de potencia (Ap). Es igual a la ganancia directiva excepto
que se utiliza el total de la potencia que alimenta a la antena ( o sea,
que toma en cuenta la eficiencia de la antena).
Si una antena no tiene pérdidas, irradia 100% de la potencia de
entrada y la ganancia de potencia es igual a la ganacia directiva.
La ganancia de potencia en decibelios:
𝐴𝑝 = 𝐷𝜂
𝐴𝑝 = 10 log
𝑃𝜂
𝑃𝑟𝑒𝑓
𝐴𝑝 = 𝐷𝜂
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS ANTENAS

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Potencia isotrópica radiada efectiva. (PIRE). Se define como la
potencia de transmisión equivalente.
La primera ecuación puede reescribirse utilizando la potencia de
entrada y la ganancia de potencia de la antena:
𝑃𝐼𝑅𝐸 = 𝑃𝑟𝐴𝑡, donde
𝑃𝑟 = potencia total radiada (w)
𝐴𝑡
= ganancia directiva de la antena transmisora (sin
unidades)
o PIRE (dBm) = 10 log
Pr
0,001
+ 10 log At
𝑃𝐼𝑅𝐸 = 𝑃𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎𝐴𝑝
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS ANTENAS

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𝑃 =
𝑃𝑟𝐴𝑡
4𝜋𝑅2
Potencia isotrópica radiada efectiva. (PIRE): Para determinar la
densidad de potencia en un punto determinado, se tiene:
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS ANTENAS

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Coeficiente de reflexión de la antena respecto a la línea de
transmisión o generador es:
Relación de onda estacionaria (ROE) se puede calcular a partir del
coeficiente de reflexión:
𝜌L =
𝑍𝐿 − 𝑍0
𝑍𝐿 + 𝑍0
𝑅𝑂𝐸 =
1 + 𝜌𝐿
1 − 𝜌𝐿
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS ANTENAS

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Teoría de ondas: antenas
Fuentes utilizadas:
- Wayne Tomasi “Sistemas de comunicaciones electrónicas”. 4ta edición
-Armando García Dominguez “Cálculo de antenas”. 4ta edición
- Ángel Cardama Aznar y otros. “Antenas” 2da edición
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MSc.María Zuleima Pérez
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