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Ing. Angel Leon. UNIDAD III INTENSIVO 2009 1

RADICION Y PROPAGACIONRADICION Y PROPAGACIONUNEXPO

Unidad 3Parmetros fundamentales de las

antenas



Mecanismos de propagacion de las ondas de radio:



Qu es Radiacin?Emisin y propagacin de energa bajoforma de ondas o partculas.

Qu es Propagacin?Modos de transmisin de las ondassonoras, luminosas, hercianas, de lasradiaciones X, etc

Deficiones tomadas del Diccionario Larousse 2005

Definiciones:



Qu es una antena?Es un medio para radiar o recibir ondas de radio (IEEE Std 145-1983).Tambin se le considera como una estructura de transicin entre el espacio libre y una gua de ondas.

Definiciones:



Definiciones:



Patrn de radiacinEs una representacin grfica de las propiedades de radiacin de una antena en funcin de la direccin. Este puede representar la intensidad del campo elctrico o la intensidad de potencia en las diferentes direcciones alrededor de la antena y por lo general se grafica en forma normalizada

Parmetros fundamentales de las antenas:



Patrn de radiacinComo el campo magntico se deriva del elctrico, la representacin podra realizarse a partir de cualquiera de los dos, siendo norma habitual que los diagramas se refieran al campo elctrico.




Los parmetros ms importantes del diagrama de radiacin:

1) Direccin de apuntamiento: Es la de mxima radiacin.2) Lbulo principal: Es el margen angular en torno a la direccin de mxima radiacin. Estcomprendido entre dos mnimos relativos.3) Lbulos secundarios: Son el resto de mximos relativos, de valor inferior al principal.




Los parmetros ms importantes del diagrama de radiacin:

4) Ancho de haz de media potencia (HPBW): Es el margen angular de direcciones en las que el diagrama de radiacin de un haz toma el valor de la mitad del mximo.5) Relacin de lbulo principal a secundario (SLL): Es el cociente en dB entre el valor mximo del lbulo principal y el valor mximo del lbulo secundario.6) Relacin delante-atrs (FBR): Es el cociente en dB entre el valor de mxima radiacin y el de la misma direccin y sentido opuesto.




Clasificacin de las Antenas segn su patrn:



PolarizacinPolarizacin Vertical: La antena irradia una onda electromagntica polarizada verticalmente.Polarizacin Horizontal: La antena irradia una onda electromagntica polarizada horizontalmente.Polarizacin Lineal: Por lo regular, polarizada horizontal o verticalmente, suponiendo que los elementos de la antena se encuentran dentro de un plano horizontal o vertical.Polarizacin Circular o Elptica: El campo elctrico radiado gira en un patrn circular o elpticamente.




DirectividadSe define como la relacin entre la densidad de potencia radiada en una direccin, a una distancia dada, y la densidad de potencia que radiara a esa misma distancia una antena isotrpica que radiase la misma potencia que la antena.


radiada promedio potencia de Densidadradiada potencia de Densidad),( =D



GananciaRepresenta la capacidad que presenta una antena particular para captar ms energa en una direccin determinada en relacin con la que sera captada por una antena isotrpica.


antena la de adDirectivid antena la de Eficiencia

:Donde

=

=

=

D

e

Dx eG



PIRE(Potencia Isotrpica Radiada Efectiva)Es la potencia suministrada a una antena transmisora multiplicada por la ganancia de la antena en una direccin dada con relacin a una antena isotrpica. Matemticamente:


TTTT 10logG10logWG*WPIRE +==



Longitud EfectivaEs un parmetro que indica la efectividad de una antena como radiador o captador de energa. Se aplica fundamentalmente al caso de antenas lineales. Se define como longitud efectiva de una antena a la longitud de una antena lineal equivalente, que presenta una corriente constante en toda su longitud y que irradia un campo igual a la antena real en la direccin normal.




Longitud EfectivaParmetros fundamentales de las antenas:

2l lef

1

60)(

60

( :

:efectiva longitud de definicin la Aplicando

:comodefinir puede se elctrico campo el Donde

como corriente la Definamos

=

==

=

=

l

lm

l

l

E

zE

dzII

lef

lefIr

cteI

dIr

z)lSenII

(z)

m

(z)

m(z)

pi

pi



Area efectivaEl rea efectiva de una antena receptora se define como la razn entre la potencia disponible o potencia absorbida por la carga disponible en los terminales de la antena y la potencia por unidad de rea (Densidad de Potencia) de la onda incidente de polarizacin adecuada. En otras palabras, es la superficie por la cual hay que multiplicar una cierta densidad de potencia para obtener la potencia mxima de recepcin en los terminales de la antena.


misma laen incidente potencia de Densidadantena la de s terminalelosen disponible carga lapor absorbida Potencia

=eA



Area efectivaParmetros fundamentales de las antenas:

Receptor

EZl

Receptor Antena

V

I

Antena



Area efectivaParmetros fundamentales de las antenas:

( ) ( ) ( )

( ) ( )( ) ( )

A

LALA

LA2

LA

L22

LA2

LA

2L

2

i

2LA

2LA

2L

2AL

2

LRx2

LRx

i

Rxe

RhA

XX;RR

XXRRRh

EXXRR

(E.h)*RA

E

EP

XXRRV*R

ZZV

*RPI*RP

PPA

2

22

2

30 :

120

120

120

potencia de ncia transferemxima Para

:incidente potencia de densidad La

pi

pi

pi

pi

=

==

+++=

+++=

==

+++=

+==

=

e

e



Impedancia de entradaZA = RA +j XA

donde:RA : Resistencia de EntradaXA : Reactancia de Entrada

RA = Rp + RrResistencia de prdidas ( Rp ) Resistencia de radiacin ( Rr ).por lo general Rp Rr




Ancho de BandaRango de frecuencias sobre las cuales la operacin de la antena es satisfactoria




Relacion entre Area efectiva y ganancia:

Ae2rx ; G2rx ; Prx

Tx

1

Rx

2d(Km)

Ae1tx ; G1tx ; Ptx;

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