• Author / Uploaded
• Miguel Zambrano

Citation preview

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL U.N.E.F.A. NÚCLEO ANZOATEGUI. EXTENSION – PUERTO PIRITU

Informe preliminar a exponer.

Profesora:

Bachiller:

Karen Uzcátegui.

Miguel Zambrano C.I.23.653.673 Wuendy Rojas C.I.25.388.847

9º Semestre Ing. Telecomunicaciones

Febrero, 2016

 Intensidad de la radiación:

La intensidad de radiación se utiliza para definir la ganancia directiva de una antena (D(θ,φ)) de acuerdo con los estándares del IEEE. Ésta se define como la relación entre la intensidad de radiación en una dirección y la intensidad de radiación de una antena isótropa que radiara la misma potencia total.

Donde se ha sustituido la intensidad de radiación de la antena isótropa por su valor: Prad/4π.

La intensidad de radiación es la potencia radiada por unidad de ángulo sólido en una determinada dirección, y representa la capacidad que tiene una antena de radiar la energía en dicha dirección. Sus unidades son watios por estereorradián, y en campo lejano es independiente de la distancia a la que se encuentre la antena.  Patrones de Radiación: El patrón de radiación de una antena se puede representar como una grafica tridimensional de la energía radiada vista desde fuera de esta. Los patrones de radiación usualmente se representan de dos formas, el patrón de elevación y el patrón de azimuth. El patrón de elevación es una gráfica de la energía radiada por la antena vista de perfil. El patrón de azimuth es una gráfica de la energía radiada vista directamente desde arriba. Al combinar ambas gráficas se tiene una representación tridimensional de cómo es realmente radiada la energía desde la antena.

Asociados al diagrama de radiación, se definen una serie de parámetros, que son los que habitualmente se utilizan a la hora de especificar el comportamiento de una antena.

Para ello, se define un lóbulo de radiación como la porción del diagrama delimitada por regiones de menor radiación (nulos). Los lóbulos que se suelen definir son:

- Lóbulo principal: aquél que contiene la dirección de máxima radiación

- Lóbulos secundarios: todos aquellos distintos al principal.

- Lóbulos laterales: los adyacentes al principal, que generalmente son los más altos de todos los secundarios.

- Lóbulo posterior: el que se encuentra en la dirección opuesta al principal.

- Nivel de lóbulos secundarios: el nivel del mayor lóbulo secundario respecto al principal. A veces se utiliza la relación de lóbulo principal a lóbulo secundario, que coincide con el negativo del anterior (en dB). Los lóbulos secundarios radian potencia indeseada en direcciones no controladas, que pueden dar lugar a interferencias en sistemas de comunicaciones. En aplicaciones RADAR puede dar lugar a la aparición de falsos blancos. - Ancho del haz principal a –3 dB: es el ancho del lóbulo principal entre puntos de potencia mitad, en el plano considerado.

- Ancho del haz principal entre nulos: es el ancho del lóbulo principal completo. Para el mismo plano, la relación entre los dos parámetros anteriores está comprendida entre 2 y 3, dependiendo de la distribución de corriente o de campo sobre la antena. A nivel práctico se suele utilizar: n 3dB BW 2.25 BW− ≈ ⋅

- Relación delante-atrás: es la relación entre el lóbulo principal y el lóbulo posterior. La radiación posterior puede ser causa de interferencias en radioenlaces, ya que muchas veces, debido a la simetría de los reflectores

parabólicos, la radiación posterior asociada a la difracción en los bordes de éstos es elevada.

 Ganancia directiva:

La ganancia directiva en la dirección de máxima radiación se suele expresar en unidades logarítmicas (dBi - decibelios con respecto a la antena isótropa). Esta magnitud representa la capacidad que tiene una antena en concentrar la intensidad de radiación en una determinada dirección del espacio, con lo que se convierte en una figura de mérito de su direccionalidad, siendo mayor cuanto más estrecho sea su haz principal. Por la propia definición de directividad, ésta tiene que ser siempre mayor que uno (igual en el caso ideal de antena isótropa) o expresado en dBi mayor o igual a 0 dBi.  La ganancia de potencia:

Se define de forma equivalente a la ganancia directiva pero considerando la potencia entregada a la antena por el transmisor (PET) en lugar de la potencia radiada.

La ganancia de potencia se utiliza a nivel práctico porque es fácil medir la potencia entregada a la antena, mientras que la ganancia directiva es un concepto más usado a nivel teórico porque la potencia radiada es más fácil determinarla a partir de los campos radiados. La relación entre ambas ganancias es el rendimiento de radiación.

Del mismo modo que se ha definido un parámetro directividad, como la ganancia directiva en la dirección de máxima radiación, se puede definir el parámetro de ganancia (Go) como la ganancia de potencia en la dirección de máxima radiación. Este parámetro puede ser menor que la unidad, porque incluye el rendimiento de radiación de la antena, y también se suele expresar en dBi, como 10 log Go  Impedancia de entrada: Es la relación entre la tensión y la corriente en los terminales de entrada de una antena. La impedancia es un número complejo. La parte real de la impedancia se denomina Resistencia de Antena y la parte imaginaria es la Reactancia. La resistencia de antena es la suma de la resistencia de radiación y la resistencia de pérdidas. Las antenas se denominan resonantes cuando se anula su reactancia de entrada.

 Eficiencia de una antena: La eficiencia de antena es la relación de la potencia radiada por una antena a la suma de la potencia radiada y la potencia disipada o la relación de la potencia radiada y la potencia disipada o la relación de la potencia radiada por la antena con la potencia total de entrada, también se usa para tomar en cuenta que perdidas hay en los terminales entrada de la antena y dentro de ellas se puede deber a: 1- Reflexión debida al desacoplamiento entre línea de transmisión y la antena. 2- Perdida i2R (conducción y dieléctrico)

Matemáticamente, la resistencia de radiación es donde: Rr= P / i2 Rr = Resistencia de radiación (ohms) P = Potencia radiada por la antena (Watts) I = Corriente de la antena en el punto de alimentación (Amperes)  La Eficiencia de Radiación: Se define como la relación entre la potencia radiada por la antena y la potencia que se entrega a la misma antena. Como la potencia está relacionada con la resistencia de la antena, podemos volver a definir la Eficiencia de Radiación como la relación entre la Resistencia de radiación y la Resistencia de la antena: La Eficiencia de Adaptación o Eficiencia de Reflexión es la relación entre la potencia que le llega a la antena y la potencia que se le aplica a ella. Esta eficiencia dependerá mucho de la impedancia que presente la línea de transmisión y de la impedancia de entrada a la antena, luego se puede volver a definir la Eficiencia de Reflexión como 1 - módulo del Coeficiente de reflexión 2 , siendo el coeficiente de reflexión el cociente entre la diferencia de la impedancia de la antena y la impedancia de la línea de transmisión, y la suma de las mismas impedancias.

 Apertura o área efectiva: El área efectiva simplemente representa de cuánta energía se captura de la onda plana y entregado por el antena. Esta área de factores en las pérdidas intrínsecas a la antena (pérdidas óhmicas, las pérdidas dieléctricas, etc.) Este parámetro se puede determinar mediante la medición de antenas real.

Una relación general para la apertura efectiva en términos de la ganancia máxima (G) de cualquier antena está dada por:

Apertura efectiva será un concepto útil para el cálculo de la potencia recibida de una onda plana.