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ANTENAS Y PROPAGACION

Unidad 1 Fundamentos de Antenas

ALEJANDRA SANCHEZ AGUDELO CC: 1035433975

DIRECTORA: PAOLA ANDREA BUITRAGO

GRUPO: 208019_16

UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

MEDELLIN 2019

Introducción

1. Defina los siguientes conceptos relacionados a la unidad 1 del syllabus: a. ¿Qué es espectro radioeléctrico? Se le conoce así al espacio que usamos para transmitir las frecuencias de ondas electromagnéticas. Es de dominio público y en pro de mejor aprovechamiento tenemos definido las bandas a utilizar según los servicios prestados. Normalmente es utilizado para la prestación de diversos servicios de comunicaciones y combinado con otras tecnologías de medios tangibles como cables, fibra óptica, entre otros.

b. ¿Qué son bandas de frecuencia libres y bandas de frecuencia restringidas, especifique de cada una su respectivo rango? Las bandas de frecuencias libres son las que se definieron para los aficionados, para que pudieran usarlas para pruebas e investigaciones, sin lugar a pago de contraprestaciones. Las restringidas son aquellas dedicadas a un servicio específico, que se protegen para que ninguna interferencia afecte el servicio que prestan a través de estas.

Rango de frecuencias

Usos

6.765 MHz 13.553 MHz 26.957 MHz 40.66 MHz 902 MHz 2400 MHz 5725 MHz 24000 MHz 61000 MHz 122000 MHz 244000 MHz 915 MHz 2400 MHz 5150 MHz 5470 MHz 5725 MHz 24.05 GHz

Funcionamiento de equipos con fines industriales, científicos y médicos.

-6.795 MHz - 13.567 MHz -27.283 MHz -40.7 MHz -928 MHz -2483.5 MHz -5875 MHz -2483.5 MHz -61500 MHz -123000 MHz -246000 MHz - 928 MHz -2483.5 MHz - 5350 MHz - 5725 MHz -5850 MHz -25.25 GHz

Libres, para accesos inalámbricos y de área local WAS /RLAN

Enlaces fijos punto a punto

c. ¿Qué es una antena? Son los dispositivos usados para enviar y recibir las señales electromagnéticas. Son fabricadas con material conductor ya que son las encargadas de recibir la señal desde cables o fibra óptica y convertirla en ondas y enviarlas por el espectro con un patrón de radiación en dirección del receptor. d.

¿Qué es un emplazamiento de antenas? Hace referencia al establecimiento geográfico o físico de la antena, teniendo en cuenta las legislaciones actuales para no afectar a la comunidad con la exposición constante a los campos electromagnéticos emitidos por este tipo de aparatos eléctricos. Dentro de este término de emplazamiento se revisa también la cobertura de cada equipo a instalar para no malgastar dineros en la instalación de ellos o no afectar el funcionamiento de otros equipos ya instalados y que estén usando posiblemente las mismas frecuencias de los equipos a instalar. Por ejemplo, se usa en los planos y asentamientos del campus universitario, que se encuentran revisando en que sitios ubicar las antenas WIFI y así lograr que todo el campus tenga conexión a la red. Con este estudio se define el lugar más óptimo, definir los alcances geográficos que va a tener el servicio prestado, conocer las posibles interferencias y así determinar también cual es el mejor equipo para utilizar según el sitio o lugar a instalar.

e.

¿Qué es un perfil de elevación? Es usado para conocer las alturas y los desniveles que pueden existir en un terreno o recorrido a través de mapas o gráficas geográficas en los que se espera realizar el emplazamiento de antenas, el objetivo principal de este perfil es asegurar una la línea de vista limpia entre dispositivos, que se logra a través de la recolección de información en esta fase, entregando con ello la mejor ruta para un enlace de radiofrecuencias, en el que se tenga la menor posibilidad de reflexión, sombras u obstáculos.

f.

¿Qué es línea de vista? Dentro de la instalación y propagación de señales radioeléctricas, las antenas receptoras y emisoras deben tener una vista o camino entre ellas, lo que asegura así la recepción completa de la onda, entre menos obstáculos exista entre la vista de ellas mejor es la trasmisión de las señales y más veras será la información trasmitida. Entre los obstáculos que se deben evitar al instalar dispositivos electromagnéticos encontramos las elevaciones montañosas, ríos o lagunas ya

que generan reflexión de las ondas, se evita también cruzar o compartir el espacio con otra onda que se encuentre trabajando en la misma frecuencia ya que esto generaría interferencia. Dentro de este paso se tiene en cuenta las zonas de fresnel, en donde se calcula e paso de la onda para ubicarla en donde menos obstrucción posible y evitar la pérdida de información. d. Elabore un cuadro comparativo donde se especifique banda de frecuencia libre y restringida en Colombia, y la respectiva aplicación.

Vamos a revisar los servicios mas comunes del espectro radioeléctrico en Colombia dividas así: Tabla 1 Datos tomados de Resolución 711 de 2016. Recuperado de http://cnabf.ane.gov.co/cnabf/modulos/pdfs/Resolucion_711_de_2016.pdf Rango de frecuencias Libres Usos 6.765 MHz 13.553 MHz 26.957 MHz 40.66 MHz 902 MHz 2400 MHz 5725 MHz 24000 MHz 61000 MHz 122000 MHz 244000 MHz 915 MHz 2400 MHz 5150 MHz 5470 MHz 5725 MHz 24.05 GHz

-6.795 MHz - 13.567 MHz -27.283 MHz -40.7 MHz -928 MHz -2483.5 MHz -5875 MHz -2483.5 MHz -61500 MHz -123000 MHz -246000 MHz - 928 MHz -2483.5 MHz - 5350 MHz - 5725 MHz -5850 MHz -25.25 GHz

Funcionamiento de equipos con fines industriales, científicos y médicos. m

Libres, para accesos inalámbricos y de área local WAS /RLAN Enlaces fijos punto a punto

Rango de frecuencias Privadas 6.31175 MHz -6.31225 MHz 8.41425 MHz - 841475 MHz 8.291 MHz - 8.294 MHz 12.29 MHz -1293 MHz 13.36 MHz -13.41 MHz 16.42 MHz -16.423 MHz 25.5 MHz -25.67 MHz 37.5 MHz - 38.25 MHz 74.8 MHz -75.2 MHz 76 MHz - 88 MHz 149.9 MHz - 150.05 MHz 167.72 MHz -173.2 MHz 399.9 MHz - 410 MHz 939 MHz -1240 MHz 1850 MHz -1990 MHz 3260 MHz - 3267 MHz 7250 MHz -7750 MHz 10.6 GHz - 12.7 GHz 17.7 GHz -21.4 GHz 36.4 GHz -36.5 GHz

Usos Comunicacio nes sensibles tales como radionavegac ión, aeronáutica, operaciones de búsqueda y rescate y comunicacio nes móviles

e. De acuerdo al material de estudio de la unidad 1, realice un cuadro comparativo de los diferentes tipos de antenas, con sus respectivos parámetros.

Antena

Descripción

DIPOLO

Se puede usar para transmisores de HF que son comunicaciones a larga distancia. También se usan para emisoras de FM con dipolos mucho más pequeños por ser frecuencias altas, en vez de ser de ½ longitud de onda son de 1/4 de onda.

YAGI

Imagen

Ilustración 1Tomada de https://es.aliexpress.com/i tem/FMUSER-FM-DV11bay-Fm-dipole-antennaHigh-Gain-Outdoorantenna/32349148938.ht ml

utilizada ampliamente en la recepción de señales televisivas Son usadas en radios de 2 vías para radioenlaces, aunque la mayor parte de las yagis que vemos en los tejados de las casas son para recibir canales de TV. una antena capaz de concentrar la mayor parte de la energía radiada de manera localizada, aumentando así la potencia emitida hacia el receptor o recibida desde la fuente y evitando interferencias introducidas por fuentes no deseadas.

Ganancia Este tipo de antenas, están más indicadas para lugares pequeños, y más concretamente para uso de Access Points. La ganancia de esas antenas oscila entre los 2 y los 7 dBi"s.

oscila entre los 15 y los 30 dBi

Ilustración 2 Tomada de https://www.bmasdigital. com/antena-yagi-celular

PARABOLICA

Actualmente antena

es

la

que presenta la mayor ganancia de todas las antenas conocidas,

SECTOR

Antena de escasa sensibilidad, formada por una bobina de una o varias espiras arrolladas en un cuadro, cuyo funcionamiento bidireccional la hace útil en radiogoniometría Se ven mucho por su uso para telefonía celular

OMNIDIRECCIONAL

hasta 27 dBi

Son usadas para recibir señales de satélites, enlaces por microondas y enlaces a grandes distancias.

Estas antenas radian la señal de manera uniforme en todas las direcciones en un plano. Son buenas para cubrir áreas grandes, la cual la radiación trata de ser pareja en los 360° por lo que es posible establecer comunicación dentro de ese rango sin necesidad de orientarlas, sin embargo, el alcance es menor a la de una antena direccional.

Ilustración 3Tomada de https://www.ecobadajoz.es/p arabolicas/antenaparabolica-60-cm-tecatel-k6lnb.html

aproximadamente 22 dBi

Ilustración 4 Tomada de https://www.solostocks.c om/ventaproductos/otros/mantbo x-19s-sector-antenna19dbi-antena-para-red30672902

entorno a los 15 dBi

Ilustración 5 Tomada de http://www.radiocomunicaci ones.net/antenasomnidireccionales/36antena-omnidireccionalrbc2455-5g.html

Cassegrain

Presentan una gran directivita, una elevada potencia en el transmisor y un receptor de bajo ruido. Utilizar una gran antena reflectora implica grandes distancias del transmisor al foco

Ilustración 6 Tomada de https://www.ecobadajoz.es /parabolicas/antenaparabolica-60-cm-tecatelk6-lnb.html

2. Utilizando Google Académico y la e - biblioteca de la UNAD, consulte un proyecto similar al que se plantea (desde el 2012 en adelante) y consigne la información en la siguiente tabla:

Proyecto

EMPLAZAMIENTO DE ANTENAS REPETIDORAS DE TELEFONIA MOVIL. RIESGO SOBRE LA SALUD

Autores

FEDERICO TRONCOSO

Localización

https://www.ucongreso.edu.ar/biblioteca/iga/tesinas/TroncosoFe de.pdf

Resumen del proyecto : Dentro de este proyecto se revisa la necesidad de emplazar las antenas ya existentes dentro de los municipios selectos, esto a causa de que los parámetros de campo electromagnético no cumplen con los reglamentos de exposición electromagnética y dentro del planteamiento del problema causan a las antenas celulares instaladas en los municipios seleccionados, como las responsables de afectar la salud las personas que habitan allí por la continua exposición a la contaminación electromagnéticas que estas producen.

Análisis propio del proyecto: Este proyecto llama la atención porque revisa dos necesidades muy importante dentro del área, por una parte está la importancia de tener las antenas de comunicaciones dentro del cualquier ciudad para cumplir con una necesidad del siglo XX que estar conectados y comunicados en todo momento y por otro lado

contrarrestar o mantener los limites mínimos para que estos campos electromagnéticos no afecten la salud de los mismos usuarios beneficiados de este servicio. ¿Será de utilidad el proyecto consultado para el desarrollo del proyecto que se ha planteado? Es muy importante conocer las normativas y los límites de cada gobierno para la instalación de dispositivos electromagnéticos, por ello este proyecto cumple con uno de los ítems más importantes en el emplazamiento de antenas ya que la sociedad debe ser la beneficiada de este servicio y no la más afectada por el.

Proyecto Autores

EVALUACION DE COBERTURA DE SISTEMA REPETIDOR DE RADIOCOMUNICACIONES VHF CRISTIAN TRONCOSO VÁSQUEZ

Localización

http://ce3rac.cl/documentos/Tesina_Cristian_Troncoso.pdf Resumen del proyecto : Dentro de este proyecto se revisa la necesidad de instalar un repetidor de bandas VHF, con el fin de mejorar las comunicaciones de este tipo de radiofrecuencias, se pone a prueba la eficiencia de los software usados en las planeaciones de este tipo de emplazamiento, realizando las simulaciones y luego realizando las medidas en los espacios físicos y así definir cuál es el mejor lugar para la instalación de este repetidor, teniendo en cuanta todas las normas que rigen este tipo de instalaciones para no incurrir en ninguna de ellas y no malgastar el alto costo que implica la instalación de este tipo de dispositivos.

Análisis propio del proyecto: Dentro de este proyecto se realizan los pasos adecuados para la correcta ubicación de una antena, en este caso una repetidora de bandas VHF, se revisan inicialmente desde el software conociendo los parámetros arrojados por este y teniendo en cuenta las normas establecidas gubernamentalmente, se realiza también las pruebas en terreno físico, para así enfrentar ambos resultados prácticos y tomar una decisión correcta para la instalación del repetidor. Se tienen en cuenta para estas pruebas realizadas la definición de la zona que se quiere cubrir, también se realizan pruebas en distintas condiciones atmosféricas y diferentes dispositivos. Son de importante consideración estos ítems ya que la elección de una antena según la lluvia o la temperatura puede afectar yodo un sistema de comunicación. Revisan la accesibilidad al repetidor, un lugar en donde existan vías de acceso, per o que no quede dentro de una zona de alta población, se conocen temas como arrendamiento del espacio y mediciones de potencia para no afectar la salud de la población aledaña. ¿Será de utilidad el proyecto consultado para el desarrollo del proyecto que se ha planteado?

Este proyecto se ajustó correctamente porque cuenta con la instalación de antenas en sitios con población, realizan las pruebas necesarias con software y prácticos en sitio y cumplen con las normas establecidas para ello. Revisan temas de accesibilidad, temas de arrendamiento de espacios, normatividades a tener en cuenta y temas de rentabilidad de los dispositivos. 3. Planteamiento del proyecto: La Universidad Nacional Abierta y a Distancia - UNAD está distribuida en ocho (8) zonas en Colombia y cada zona está conformada por un grupo de centros. Cada estudiante debe informar el centro en el que se encuentra matriculado e identificar la zona a la que pertenece de acuerdo a la siguiente tabla: Centros de la UNAD a nivel nacional Zona Amazonia y Orinoquia Zona Centro Boyacá Zona Caribe Zona Centro Bogotá – Cundinamarca Zona Centro Oriente Zona Centro Sur Zona Occidente Zona Sur

Una vez identificada la zona, es necesario ubicar tres puntos geográficos, y por cada punto obtener las coordenadas de latitud, longitud, y altura. Vamos a realizar un enlace dentro del departamento de Antioquia entre los municipios de Támesis y Peñol, con los siguientes puntos geográficos:

Centro de la Punto geográfico UNAD Unidad

Longitud

Latitud

Altura

75°14'39.44 "O

6°12'18.28 "N

2187 mt

Zona Occidente Unidad B El Retiro

75°31'56.47 "O

6° 0'35.88"N

1708 mt

Unidad C Támesis

75°43'13.21 "O

5°39'52.47 "N

2666 mt

Unidad A Peñol

Las ubicaciones de los puntos geográficos (emplazamiento de las antenas), debe cumplir las siguientes restricciones del proyecto del curso: a. La distancia entre la Unidad A (Origen) y la Unidad C (Destino), debe ser de al menos de 45 Km. Guatapé > Támesis: 79.2 Kilómetros

b. Según el perfil de elevación entre la Unidad A (Origen) y la Unidad C (Destino), no debe haber línea de vista directa. Capture el perfil de elevación (con una captura de pantalla en donde se aprecie la fecha y hora de elaboración de esta), evidencie la distancia entre la Unidad A (Origen) y la Unidad C (Destino), mayor a 45 Km; y que no presente línea de vista directa.

Conclusiones

Bibliografía Resolución 711 de (2016). Recuperado http://cnabf.ane.gov.co/cnabf/modulos/pdfs/Resolucion_711_de_2016.pdf

de

Manuales de gestión del espectro radioeléctrico. ANE, (2012). Recuperado de https://www.ane.gov.co/images/ArchivosDescargables/Planeacion/poli-lineamientosmanuales/Manuales/ManualGestionEspectro/Titulo_III.pdf?s=F13CAB47FE219DD8A C7EDD8DDD9668F07DD264F7 Ramos, F. (2007). Gestión del espectro radioeléctrico. Radiocomunicaciones. Barcelona. Marcombo, pp.9-13. Recuperado http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2460/lib/unadsp/reader.action?ppg=18 &docID=3175449&tm=1529599517694

https://www.ucursos.cl/usuario/9553d43f5ccbf1cca06cc02562b4005e/mi_blog/r/Informe_Antenas .pdf

http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/172/A 5.pdf?sequence=5