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• Marcelo David Nuñez

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03 DE JULIO DE 2015

ANTENAS ARREGLOS DE ANTENAS

MARCELO D. NÚÑEZ GUILLERMO RODRÍGUEZ JORGE MARTÍNEZ DAVID CUJI UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE Sangolqui-Ecuador

ANTENAS

TABLA DE CONTENIDO

1. OBJETIVOS............................................................................................. 1 2. BROADSIDE ARRAY EJE Z.......................................................................... 2 2.1 Vista fISICA DE LA ANTENA.............................................................................3 2.2 Parametros obtenidos....................................................................................3 2.3 GRAFICAS.....................................................................................................3 2.3.1 Grafica 3d....................................................................................................................... 4

3. END FIRE ARRAY EJE Z.............................................................................4 3.1 Vista fISICA DE LA ANTENA.............................................................................6 3.2 Datos obtenidos............................................................................................6 3.3 Graficas........................................................................................................6 3.3.1 Grafica 3d....................................................................................................................... 7

4. BROADSIDE ARRAY PLANO XY..................................................................8 4.1 Vista fisica de la antena monopolo doblado.....................................................9 4.2 datos obtenidos...........................................................................................10 4.3 Graficas......................................................................................................10 4.3.1 Grafica 3d..................................................................................................................... 11

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES....................................................11 6. BIBLIOGRAFIA.......................................................................................12

ANTENAS 1. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Obtener los parametros de los arreglos de antenas lateral y longitudinal mediante un software de simulacion. OBJETIVOS ESPECIFICOS - Obtener los diferentes parametros: patrón de radiación, directividad, polarización, ancho de haz de los arreglos de antenas lateral y longitudinal. - Construir y analizar los diferentes arreglos de antenas en base al numero de sus elementos. - Simular las distintos arreglos de antenas en 1D en el eje Z y en 2D en el eje XY utilizando el software de simulación MMANA-GAL. 2. BROADSIDE ARRAY EJE Z Se desea simular unn arreglo de radiacion lateral para una frecuencia de 300Mhz. Con estos parámetros de diseño se tiene que la longitud del dipolo es:

3 x 10 8 λ 300 Mhz L= = =1/2 [ m ] ≜0.5[ m] 2 2 N=5

d≤

λ

d=0.25 [m] L=( N +1 ) d=( 6 x 0.25 )=1.5 DIRECTIVIDAD

D=5.48

L 5.48 x 6 x 0.25 = =8.22 λ0 1

D=10 log ( 8.22 )=9.14 dBi ANCHO DE HAZ

BW =

2 x λ0 L

BW =

2 6 x 0.25

BW =1.33 x

180 π

BW =76.39 °

ANTENAS ANCHO DE HAZ DE MEDIA POTENCIA

BW 1 = 2

BW 1 = 2

λ 0 x (2.65) Lπ 1 x (2.65) 6 x 0.25 xπ

BW 1 =0.562 x 2

180 π

BW 1 =32.22° 2

2.1 VISTA FISICA DE LA ANTENA

2.2 PARAMETROS OBTENIDOS

ANTENAS

Directividad: 9.14 dBi Polarización: Horizontal Ancho de Haz = 76.39˚ Ancho de haz de media potencia = 36.22˚ 2.3 GRAFICAS

2.3.1 GRAFICA 3D

ANTENAS

3. END FIRE ARRAY EJE Z

Se desea simular unn arreglo de radiacion longitudinal para una frecuencia de 300Mhz. Con estos parámetros de diseño se tiene que la longitud del dipolo es:

3 x 10 8 λ 300 Mhz L= = =1/2 [ m ] ≜0.5[ m] 2 2 N=5

d≤

λ/ 2

d=0.2 [m] L=( N +1 ) d=( 6 x 0.2 )=1.2 DIRECTIVIDAD

D=4.73

( N +1 ) d 4.73 x 6 x 0.2 = =5.676 λ0 1

D=10 log ( 5.676 ) =7.54 dBi

ANTENAS ANCHO DE HAZ

√ √ √

BW =2 √2

λo ( N +1) d

BW =2 2

1 ( 5+1 ) 0.2

BW =2.581 x

180 π

BW =147.93 ° ANCHO DE HAZ DE MEDIA POTENCIA

BW 1 =1.63 2

BW 1 =1.63 2

√ √

λo (N +1) π d 1 ( 5+1 ) π 0.2

BW 1 =0.839 x 2

180 π

BW 1 =48.09 ° 2

3.1 VISTA FISICA DE LA ANTENA

ANTENAS

3.2 DATOS OBTENIDOS

Directividad: 7.54 dBi Polarización: Horizontal Ancho de Haz = 147.93˚ Ancho de haz de media potencia = 48.09˚

3.3 GRAFICAS

ANTENAS

3.3.1 GRAFICA 3D

ANTENAS 4. BROADSIDE ARRAY PLANO XY

Se desea simular unn arreglo de radiacion lateral para una frecuencia de 300Mhz en el plano x-y

λ=

3 x 108 =1 [ m ] 300 [ Mhz ]

N=5 ; M =3 d=0.25 DIRECTIVIDAD

8.83( N +1)( M +1) d 2 D= λo 2 D=

8.83(5+1)(3+1)0.25 12

2

D=13.245 D=10 log ( 13.245 )=11.22 dBi ANCHO DE HAZ

BWxz =

2 λo ( N +1)d

BWxz =

2 ( 5+1 ) 0.25

BWxz =1.33 x

180 π

BWxz =76.39°

BWzy =

2 λo ( M +1) d

BWzy =

2 ( 3+1 ) 0.25

BWzy =2 x

180 π

ANTENAS

BWxz =114.6 °

ANCHO DE HAZ DE MEDIA POTENCIA

2.65 λo (N +1)πd

(

BW 1 xz=

(

BW 1 xz=

)

2.65 (5+ 1 ) π 0.25

(

BW 1 xz=

2.65 (5+ 1 ) π 0.25

(

BW 1 xz=0.562 x

2

2

2

2

)

)

)

180 π

( BW ) xz=32.22° 1 2

2.65 λo (M +1)πd

(

BW 1 zy=

(

BW 1 zy=0.843 x

2

2

) )

( BW ) zy=48.33° 1 2

180 π

(

BW 1 zy= 2

)

2.65 ( 3+1 ) π 0.25

ANTENAS

4.1 VISTA FISICA DE LA ANTENA MONOPOLO DOBLADO

4.2 DATOS OBTENIDOS Directividad: 11.22 dBi Polarización: Horizontal Ancho de Haz XZ = 76.39˚ Ancho de Haz ZY = 114.6˚ Ancho de haz de media potencia XZ = 32.22˚ Ancho de haz de media potencia ZY = 48.33˚

ANTENAS 4.3 GRAFICAS

4.3.1 GRAFICA 3D

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

ANTENAS 

El empleo de software MMANA-GAL facilita la obtención de todos los parametros de las antenas y permita su simulacion en varias dimensiones.



A medida que se aumenta el número de antenas en el arreglo, aumenta el número de lóbulos secundarios y también la directividad lo que conlleva a que su el ancho de haz se reduzca.



En el arreglo broadside el patron de radiacion es perpendicular al arreglo minetras que en el End-Fire va en la direccion del arreglo



El arreglo de antenas lateral es más directivo que el arreglo longitudinal.



La corriente que circula en el arreglo Broadside está en fase y la distancia de separación entre cada antena es de λ/2.



Se recomienda calcular analiticamente todos los parametros basicos de las antenas para luego compararlos con su respectiva simulacion.

6. BIBLIOGRAFIA



Antennas John D. Krauss. Segunda Edición, Editorial Mc Graw Hill,



http://hamsoft.ca/pages/mmana-gal.php



Cardama Aznar, Ángel, y otros. Antenas. Segunda Edición. Catalunya: Universidad Politécnica de Catalunya, Universidad Politécnica de Valencia, 1998, análisis de antenas básicas.



Antenna Theory Analysis and Design, Tercera Edición, Constantine A. Balanis, Editorial Wiley, 2005.



Libro Texto

(1997)

ANTENAS