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
5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx
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.
5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx
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.
5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx
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.
5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx
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.
5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx
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.
5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx
7/16
Centro de la Antena
En medio de los brazos de la Antena
5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx
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.
5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx
9/16
5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx
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
5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx
11/16
Medida de Voltaje
Midiendo a la Distancia
5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx
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.
5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx
13/16
Medida del mnimo a la distancia de 45 cm
Medida del lbulo lateral a la distancia
5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx
14/16
Medida a distancia a 50cm lbulo frontal
6. Dibuje el patrn obtenidoRespuesta:De manera vertical se puede observar el siguiente patrn:
5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx
15/16
Pero al realizar la definicin del patrn con el detector se observa la siguiente
forma tambin al lado izquierdo de la radiacin:
5/25/2018 Prctica 5 Patrn de Radiacin2.docx
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.
Top Related