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Antenas Helicoidales
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Antena helicoidal 2.4 Ghz Diseño

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Este es un proyecto sencillo de una antena helicoidal.

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Antena helicoidal 2.4 Ghz Diseño

  1. 1. UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA Escuela de Electrónica y Telecomunicaciones ANTENA HELICOIDAL (2.4GHz) Byron Ganahazpa#1 #1 Profesionales en formación, Universidad Técnica Particular de Loja Loja, EcuadorRESUMEN: El presente trabajo tiene Existen algunas ventajas en cuanto a estecomo finalidad describir el diseño de una tipo de antenas, la helicoidal, como se dijoantena helicoidal una frecuencia de anteriormente, posee una polarización de(2.4GHz), para ello se tomaran en cuenta tipo circular la que permite independenciaalgunos parámetros tanto en el diseño entre la calidad de los enlaces y lacomo en la construcción de la misma, estos orientación de las antenas.son: su diámetro, la separación entre dosvueltas, el número de vueltas, y la El elemento reflector aporta una seguridadfrecuencia para la cual debe funcionar. para la relación delante-atrás. Otra ventaja es que se puede implementar a bajo costo y,INTRODUCCIÓN además, se aumenta la ganancia ampliando el las espiras. [2]La antena helicoidal, es una configuraciónpráctica de una radiación electromagnética, DISEÑODE LA ANTENAque está formada por un hilo de alambreespiral formando una hélice. Es una La configuración geométrica de un héliceevolución del monopolo vertical, en la cual consiste usualmente de N vueltas, elha sido modificado para tomar la forma de diámetro D y la separación S entre cadaun solenoide. [1] espira. La longitud total de la antena es mientras la longitud total delEste tipo de antena sus características alambre es deprincipales como: polarización circular, donde es la longitud delimpedancia y ganancia sobre un rango de alambre entre cada giro y es lafrecuencia de banda ancha; la han circunferencia de la hélice.convertido en una de las más utilizadas enla actualidad, sobretodo en comunicaciones. Otro parámetro importante es el ángulo deEn la mayoría de los casos las hélices son separación que es al ángulo formado porusadas como plano a tierra. El plano a tierra la línea tangente a la hélice del alambre ypuede tomar diferentes formas. Una es para un plano perpendicular a l eje de la hélice.la tierra a del piso del palto. Típicamente el El ángulo de separación esta dado por ladiámetro del plano a tierra está en un valor siguiente ecuaciónde 3λ/4. Sin embargo, el plano a tierrapuede también estar formado en la formade una cavidad cilíndrica.En suma, la hélice es usualmente conectada Cuando el ángulo está entre ,al centro del conductor de una línea de entonces forma una verdadera hélice con latransmisión coaxial en el punto de circunferencia mayor que el cero peroalimentación con el conductor exterior o menor que la circunferencia cuando lamalla de la línea atada al plano a tierra. hélice es reducida a un vuelta ( ).ANTENAS 2011
  2. 2. UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA Escuela de Electrónica y TelecomunicacionesLas características de radiación de la antenapueden estar variando controlando eltamaño de sus propiedades geométricascomparado a la longitud de onda.La En la antena helicoidal tendremos enimpedancia de entrada es críticamente cuanta:dependiente en la ángulo de separación y eltamaño del alambre conductor, C= Longitud circunferencia de la hélice.espacialmente casi del punto dealimentación, y este puede estar adjuntarse S= Distancias entre vueltas.ccontrolando sus valores.La polarizacióngeneral de la antena es elíptica. L= Longitud de la antena.CÁLCULOS D= Diámetro antena.Las fórmulas tomadas en cuenta para los Lo= Longitud para una vuelta.cálculos de la antena helicoidal sontomados de los diseños del Ingeniero Luis l = Longitud total del cable. [3]Celi, los cuales son las siguientes: [2] Donde Fig. 1 Parámetros geométricos de la antena helicoidalPara el Diseño de nuestra Antena hemos Impedancia de la antenaconsiderado la Frecuencia central para labanda de 2.4 GHz (canales de wife), lamisma que va desde 2412 MHz a2467MHz.De estas dos frecuencias calculamosla media geométrica, que será la frecuenciacentral de nuestra antena.Esta es de: 2448 MHz.Simulaciones de la antena Helicoidal.ANTENAS 2011
  3. 3. UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA Escuela de Electrónica y Telecomunicaciones Fig. 2 Diseño y diagrama de radiación de la antena helicoidal Fig. 3 Diagrama polar de la Antena helicoidal.ANTENAS 2011
  4. 4. UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA Escuela de Electrónica y Telecomunicaciones Fig. 4 Carta de Smith (Impedancia de la Antena)Como se puede observar en las simulaciones la Ganancia de la antena es de 13.5 dB.Presentando en su Diagrama polar un lóbulo principal de radiación.En la carta de Smith podemos notar que la antena aún no se encuentra acoplada. Este acople lopodremos realizar, ya en el diseño mecánico o practico de la Antena helicoidal.Diseño Mecánico de la AntenaANTENAS 2011
  5. 5. UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA Escuela de Electrónica y TelecomunicacionesPresentación Final de la AntenaANTENAS 2011
  6. 6. UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA Escuela de Electrónica y TelecomunicacionesConclusiones La antena helicoidal es muy eficiente debido a: su polarización circular, su ganancia, la cual crece en proporción al número de espiras(hasta un valor determinado), además el costo de su implementación es muy bajo. Para la construcción de esta antena, se debe tener muy en cuenta parámetros como: su diámetro, la separación entre vueltas, el número de vueltas, de esta forma, se garantizará el funcionamiento de la misma.REFERENCIAS[1]Análisis, Diseño, Construcción yMedición de Antenas Helicoidales para 2.4GHz sobre Aeroplataforma deComunicaciones Globo-Antena (HAPS)[En línea] disponible en:<http://www.haps.cl/documentos/05.pdf>[consulta 27-12-2010][2] ANTENAS HELICOIDALES. [Enlínea] disponible en:http://telecomunicacionespracticas.blogspot.com/2011/02/antenas-helicoidales.html[consulta 27-12-2010][3] Introducción a WiFi, estándares IEEE802.11. [En línea] disponible en:http://es.kioskea.net/contents/wifi/wifiintro.php3Constantine A. Balanis, Antenna Theory.-3ra Edición, capítulo 10. pp. 566-576.[consulta 29-12-2010].ANTENAS 2011
  • DiegoArmandoCruz1

    Mar. 5, 2020
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    Apr. 5, 2015
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    Mar. 24, 2015

Este es un proyecto sencillo de una antena helicoidal.

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