Práctica 5 Patrón de Radiación2.docx

5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx

1/16

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO POPULAR DE EDUCACIN SUPERIOR

UNIVERSIDAD FERMN TOROSEDE CABUDARE EDO. LARAESCUELA DE INGENIERIA

COORD. SAIA

PRACTICAPATRON DE RADIACION

Alumnos:

Laboratorio de Medios de Transmisin

Cabudare, 11 de Febrero de 2013

PRE-LABORATORIO


2/16

1. Definicin y caractersticas de la Antena EspiralSe debe sealar que es una antena espiral que puede formarse a partir de

cuatro espirales convenientemente rotadas, pertenece a la familia de las

antenas independientes, la antena puede ser autocomplementaria o no,

dependiendo de cuanto estn rotadas las diferentes espirales que la definen.

Es necesario saber que se construyen plana o sobre un cono. La espiral

cnica se considera una espiral plana que se ha envuelto alrededor de un

cono dielctrico, consiguiendo as mayor directividad. Se alimenta por un

cable coaxial pegado a una cinta conductora, con su conductor interno unido

a la otra cinta en el vrtice.

Caractersticas:

Todas las antenas espirales tienen polarizacin circular. La impedancia de una antena espiral de 2 brazos es de 70ohm a

100ohm.

El ancho de banda est en la relacin 0.5 (base a vrtice).

2. Concepto de patrn de radiacinEs la representacin grafica de las caractersticas de radiacin de una

antena, en funcin de la direccin (coordenadas azimut y elevacin). Lo ms

habitual es representar la densidad de potencia radiada, aunque tambin se

pueden encontrar diagramas de polarizacin o de fase. Atendiendo a

diagrama de radiacin, podemos hacer una clasificacin general de los tipos

de antena y podemos definir la directividad de la antena (antena isotrpica,

antena directiva, antena bidireccional, antena omnidireccional) dentro de los

diagramas de radiacin podemos definir diagrama corporal aquel que

representa la radiacin de la antena con la polaridad deseada y contrapolar al

diagrama de radiacin con polaridad contraria a la que ya tena.


3/16

Los parmetros ms importantes del diagrama de radiacin:

Direccin de apuntamiento: es la de mxima radiacin. Directividad yganancia.

Lbulo principal: es el margen angular en torno a la direccin demxima radiacin.

Lbulos secundarios: son el resto de mximos relativos, de valorinferos al principal.

Ancho de haz: es el margen angular de direcciones en las que eldiagrama de radiacin de un haz toma un valorde3dB por debajo del

mximo. Es decir, la direccin en la que la potencia se reduce a la

mitad.

Relacin de lbulo principal a secundario (SLL): es el cociente en dBentre el valor mximo del lbulo principal y el valor mximo del lbulo

secundario.

Relacin delante-atrs (FBR) es el cociente en dB entre el valor demxima radiacin y el de la misma direccin y sentido opuesto.

3. Investigue como ocurre la propagacin de los camposelectromagnticos en el espacio libre

Se debe comprender que un campo electromagntico variable en el tiempo

puede ser propagado por el espacio libre a la velocidad de la luz. Es por ello

que, la onda electromagntica as propagada est constituida por campos

elctricos (E) y campos magnticos (H). Entonces se comprende que la onda

electromagntica plana puede ser representada en funcin de sus campos.

Se dice que la onda esta polarizada verticalmente cuando su campo elctrico

es vertical y esta polarizada horizontalmente cuando su campo magntico es

horizontal.


4/16

Desde esa perspectiva el camino del rayo de energa desde la fuente

productora hasta cualquier punto de la esfera es una lnea recta y a una

distancia grande el frente de la onda no se percibe esfrico, sino que

aparentemente se percibe como una superficie plana. La onda

electromagntica viajando por el espacio libre es muy difcil de entender sin

recurrir a las ecuaciones de Maxwell, las cuales conforman la herramienta

mxima para el estudio de problemas de ondas electromagnticas.

4. Describa como es el patrn de radiacin de la antena espiral.El diagrama de la antena espiral posee un lbulo frontal y un lbulo

posterior. Siendo el lbulo frontal mayor que el lbulo posterior; adems

pueden presentarse lbulos laterales los cuales son tambin de menor

tamao que el lbulo frontal.


5/16

5. Medidor de tensin o corriente.Es un equipo compuesto por 1 led de encendido, un botn rotativo que

selecciona entre voltaje o intensidad y leds en lnea que simulan la intensidad

de la onda a medir. Este instrumento se usa en la medicin de voltaje o

intensidad en antenas o diferentes equipos de transmisin de radio

frecuencias. En el tope de este equipo, se encuentra su antena transmisora

que percibe las ondas.


6/16

ACTIVIDAD DE LABORATORIO

EXPERIENCIA N 1.

1. Luego de realizar el montaje, predisponga el generador paralas frecuencias ms bajas y para la mxima potencia (ALC

OFF).

Respuesta:

Dispusimos el voltmetro para trabajar con un voltaje mnimo de 300mV con

una frecuencia de 459,5MHz.

2.Acerque el medidor de Tensin y Corriente y observe lasmedidas correspondientes para ambos parmetros. En qu

parte de los brazos de la antena espiral se presentan mximos

y mnimos de la corriente?

Respuesta:

Para la corriente en el centro del espiral se observan mximos, mientras que

en los extremos de los brazos de la antena se presentan mnimos, es decir, la

corriente va aumentando a lo largo de todos los brazos.

En cuanto a la medicin del voltaje en el centro del espiral el campo es

mnimo, al ir moviendo el detector a lo largo de los brazos aumenta a su

mximo, pero tendiendo al mnimo, es decir aumenta muy poco.


7/16

Centro de la Antena

En medio de los brazos de la Antena


8/16

En el extremos e uno de los brazos de la Antena

3. Realice de nuevo el paso anterior tomando en consideracinpara esta oportunidad una distancia relativa entre usted y el

montaje que observa? Qu relacin guardan con las

medidas de corriente?

Respuesta:

Al alejar el medidor de tensin a una distancia de 40cms aproximadamente,

se mantiene constante un campo mnimo, se observa que con el aumento de

la distancia la corriente va disminuyendo, es decir, a mayor distancia el

campo es menor.


9/16


10/16

4.Ahora predisponga el generador para trabajar en lasfrecuencias ms altas y repita todos los pasos anteriores.

Respuesta:

A corta distancia: Se observar que el voltaje en el centro de la antena es

mnimo; a medida que se acerca a la mitad del brazo se consigue el mximo

valor (3 led) y disminuye a medida que se acerca el medidor a las puntas

pero sin llegar al mnimo valor. En el caso de la corriente en el centro el

campo es mnimo pero cuando se mueve el equipo medidor un poco antes de

la mitad del brazo este se vuelve nulo y luego sigue siendo mnimo en el

resto de la antena.

A larga distancia: Es necesario sealar que para el voltaje el campo es nulo

en el centro as como en la mitad de la antena pero luego en el resto de la

antena se convierte en mnimo. Mientras que la corriente se presenta mnima

adems esa medida constante a lo largo de todo el brazo.

Medida de Intensidad o de Corriente


11/16

Medida de Voltaje

Midiendo a la Distancia


12/16

5.Ahora vamos a utilizar el medidor de campo, a travs del cualvamos a observar el patrn generado por dicha antena. Anote

sus observaciones. corresponde el patrn obtenido al

investigado para este tipo de antenas?

Respuesta:

En baja frecuencia:

Se observa un lbulo frontal de aproximadamente 60cm, el lbulo

posterior y los laterales de aproximadamente 30cm, es decir, a una

frecuencia baja obtenemos un mayor campo.

En la frecuencia media:

Es necesario destaca que la antena trabaja de forma ptima, por lo tanto

se observan mayores lbulos lo que representa una mayor distancia irradiada

por la antena. El frontal en este caso es de aproximadamente 1,20 metros,

mientras que los laterales y posterior de 70 metro aproximadamente.

En altas frecuencia:

Se observa un campo mnimo, esto comprueba la teora de que mayor

frecuencia, menor longitud de onda y viceversa.


13/16

Medida del mnimo a la distancia de 45 cm

Medida del lbulo lateral a la distancia


14/16

Medida a distancia a 50cm lbulo frontal

6. Dibuje el patrn obtenidoRespuesta:De manera vertical se puede observar el siguiente patrn:


15/16

Pero al realizar la definicin del patrn con el detector se observa la siguiente

forma tambin al lado izquierdo de la radiacin:


16/16

POST-LABORATORIO

1.Concluya junto a su compaero si se cumple con los objetivosde la prctica.

Respuesta:

Desde el punto de vista de todos se puede decir que si se cumplen los

objetivos ya que las mediciones realizadas concuerdan con los resultados

esperados y los patrones de radiacin son iguales a los de la referencia,

ajustndose a la base terica.

2. En que influye la cantidad de brazos que tiene la antenaespiral en cuanto a la formacin del patrn de radiacin de la

misma?

Respuesta:

Tcnicamente se puede sealar que segn la cantidad de brazos que posee la

antena el patrn de radiacin tendr la misma cantidad de lbulos laterales.

3. Relacin entre el voltaje y la corriente de la antena.Respuesta:

Se debe destacar que en la antena en espiral presenta en sus extremos un

valor mximo de voltaje y un valor mnimo de corriente mientras que en el

centro presenta un valor mnimo de ambos. En consecuencia, suponiendo

que el punto de alimentacin est en el centro de la antena, la impedancia de

entrada es

y un valor de mnimo. La impedancia en los extremos de

la antena de

y un valor mximo.

Práctica 5 Patrón de Radiación2.docx

Documents

Transcript of Práctica 5 Patrón de Radiación2.docx