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Antena de dipolo plegado de media onda y transformación de impedancia con balún. Viviana Reinoso Carolina Mateus Laura Jauregui. ING: JOSE IGNACIO CASTAÑEDA
En este laboratorio montamos una antena bipolar a 1 GHz y medimos su radiación según sus disposiciones magnéticas y eléctricas. Nos hicimos familiarizados con el concepto de radiación para Yagi y antenas dipolares, y el procedimiento para seguir usa los instrumentos de software necesarios de contar la anchura del medio poder emite la antena dipolar. Índex llama-Antena guía de onda, Diagrama de Radiación, Polarización, Dipolo. Dipolo polarización de una antena, Diagramas de radiación, la anchura del haz de potencia Mitad (AHPM). In this laboratory we assembled a bipolar antenna to 1 GHz and we measured its radiation according to their magnetic and electric layouts. We became familiarized with the concept of radiation for Yagi and dipole antennas, and the procedure to follow is using the software tools necessary to calculate the width of the half-power beam dipole antenna.
polarización horizontal como vertical, y sacando conclusiones para cada uno de los casos.
II. OBJETIVOS
Índex
terms —
Diagrama de Radiación, Polarización, Dipolo. Dipolo polarización de una antena, Diagramas de radiación, la anchura del haz de potencia Mitad (AHPM). I. INTRODUCCIÓN. En la práctica se incluyen las descripciones de una antena , su funcionamiento y diagramas de radiación a 1GHz, teniendo como base los datos obtenidos durante la práctica realizada con
Adaptarse con las características de la antena dipolo plegado de media onda y con el uso de los balunes para la transformación de impedancia. Determinar si el balun influye en el rendimiento en el comportamiento de la ganancia para las antenas trabajadas. Diseñar los diagramas de radiación plegado con Balún y sin el. Analizar el aumento de la ganancia resultante con un Balún sobre una antena con Z0=300Ω. Conectar líneas de transmisión asimétricas a través de un balún
simétricas
Calcular la ganancia del dipolo plegado. Observar como un brazo metálico colocado detrás de un dipolo incide en su directividad.
III. MARCO TEORICO DIPOLO DE MEDIA ONDA Este tipo de dipolo posee posee una impedancia teórica en el centro de 75 ohms. Este hecho no ocurre con la práctica, ya que existen unos elementos circundantes circundantes y también depende la altura a la que se instale el dipolo. Hay diversas formas de adaptar el dipolo a la línea: Utilizando un soporte en el centro de la antena mas elevado que los extremos en forma de “V” invertida , lo cual permite que con la variación del Angulo central se pueda
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adaptar estas impedancias a la de el alimentador (coaxial o línea abierta), dentro de un margen entre los 60 y 120 grados.
DIPOLO PLEGADO.
En este tipo de dipolo se utilizan dos o mas hilos en paralelo con el elemento irradiante. Se emplean los dos hilos en la parte superior plana de la antena, con tal hecho se multiplica por cuatro lo que tenga la impedancia del dipolo sencillo. un dipolo plegado puede funcionar en un margen de frecuencias mas amplio que una antena ordinaria de media onda, sin que se produzcan ondas estacionarias de magnitud excesiva. En el dipolo de media onda, la corriente está obligada a caer a cero en ambos extremos del dipolo. La distribución de corriente es sinusoidal con un máximo de ID en el centro. El dipolo plegado de media onda tiene la misma distribución sinusoidal de corriente, excepto que el valor máximo en el centro es I D /2 en lugar de ID. La corriente sinusoidal cae a cero en ambos extremos del alambre 1, luego aumenta cuando el alambre 1 se transforma en alambre 2. La corriente pasa por otro máximo en el centro del alambre 2. La distribución de corriente en los alambres 1 y 2 del dipolo plegado, sumadas entre sí, es igual a la del dipolo de media onda. La potencia de radiación también es la misma.
ADAPTACION DE IMPEDANCIA Para una transferencia de potencia óptima la impedancia de la fuente debe ser igual a aquella de la carga; y es lo mismo para un sistema de antenas, la impedancia de la antena debe ser igual a la impedancia de la línea de trasmisión o de la guía de onda. Si la adaptación entre ambas no es óptima, una parte de la potencia trasmitida se reflejara hacia atrás en lugar de ser radiada por la antena. En caso de una antena receptora, una parte de la señal recibida no será enviada al receptor.
Balún de media onda Consiste en conectar un cable coaxial de media longitud de onda eléctrica como se indica en la Figura 64. Realiza además una transformación de impedancia de 1 a 4, o sea que también sirve Para adaptar impedancias.
La impedancia de entrada del dipolo plegado es cuatro veces mas grande que la del dipolo de media onda que es 73Ω, es decir que es del dipolo plegado es de 292 Ω.
Figura 64. Balún de media onda BALUN DE BANDA ANCHA Consiste en un transformador de banda ancha con entrada asimétrica y salida simétrica.
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Tambien se puede obtener un núcleo de aire o bien de ferrita, si se desea, se puede obtener cualquier transformación de impedancias; si no realiza transformación de impedancia se denomina balún 1:1 Este tipo de balún tiene limitaciones en la frecuencia y en la potencia, las cuales deben conocerse antes de instaurarlos. También se debe tener presente que solo se deben conectar a antenas muy bien diseñadas y sincronizadas.
IV.MATERIALES
Fuente de alimentación. Generador RF. Orientador de antena. Mástil para antena. Clips horizontales y verticales. Antena Yagi. Cables tipo SMA. Balún para antena dipolo plegado. Soporte deslizante.
Dipolo λ/2.
V. PROCEDIMIENTO Se acopla Se coloca un mástil para antena con clips horizontales en el soporte de transmisión. Mediante los clips se fija la antena Yagi en el mástil, orientada para una adquisición según el plano E. Conectar dicha antena en la SALIDA de la sección OSCILADOR 1GHz del Generador RF, utilizando el cable tipo SMA más largo.
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En el Generador RF se ajusta el MODO DEL OSCILADOR 1GHz a 1KHz, luego se enciende la computadora y la fuente de alimentación. Enseguida se coloca el interruptor POTENCIA RF, de la sección OSCILADOR 1GHz del Generador RF, en la posición EMITE. Se utiliza el control Atenuación a fin de optimizar la recepción de la señal. Se inicia la adquisición y se almacena el diagrama de radiación. Una vez terminada la adquisición de datos, se gira la antena Yagi para polarizarla verticalmente. Se retira el mástil para antena con clips verticales del soporte deslizante y se reemplaza por otro mástil que tenga clips horizontales. Se asegura que rote según el plano H, se instala el dipolo plegado en este nuevo mástil y se reemplaza el cable corto tipo SMA por otro mediano. Se realiza una nueva adquisición y se almacena como plano H. Luego de la segunda adquisición, se retira el conjunto completo del dipolo plegado del mástil receptor. Utilizando el alambre plegado para ésta antena, se monta otro conjunto empleando el conector sin balún y, con los clips se fija la nueva antena en el mástil. Sin modificar el nivel de atenuación, se inicia la adquisición de un diagrama según el plano H. Luego se realizan las modificaciones apropiadas (incluyendo el reemplazo del cable receptor), y luego se lleva a cabo la adquisición de datos según el plano E. Montaje de una antena dipolo plegado con Balún para plano H y con rotación en ese mismo plano.
Seleccionar el conector con balún y el alambre correspondiente para montar una antena dipolo plegado. Colocar el mástil para antena con clips verticales en el soporte deslizante del Orientador de antena. Se fija el dipolo plegado en el mástil. Utilizar el soporte deslizante para asegurarse de que la antena esté alineada con el centro de rotación del Orientador de antena y orientada para rotar según el plano E.
Diagrama de radiación plano H(azul) y plano E(rojo), con Balún:
Se enrosca en atenuador de 10dB en la entrada RF, ubicada en la parte superior del Orientador de antena. Conecte la antena en el atenuador empleando el tipo SMA mas corto. Separar las antenas una distancia r=1m.
Diagrama planos E y H en dos y tres dimensiones, con balun:
VI . ANALISIS DE DIAGRAMAS DE RADIACION
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Diagrama de radiación en tres dimensiones de los planos H y E, sin Balún.
Diagrama de radiación planos H(azul) y E(amarillo), sin Balún: Al analizar los dos diagramas de la antena dipolo plegado con Balún y sin Balún, se puede observar que la antena con Balún proporciona mejor ganancia. El balun permite conectar líneas de transmisión simétricas-asimétricas; Es decir, balanceadas ó des balanceadas.
VII.CONCLUSIONES
Se observa que hay una mayor ganancia cuando en la radiación de potencia, interviene el balun. Se realizo el diagrama de radiación de un dipolo plegado y se observo el rendimiento de un Balún, utilizándolo sobre una antena no adaptada. Un brazo metálico colocado de tras de un dipolo plegado incide mejorando la directividad de una antena dipolo plegado.
VIII. BIBLIOGRAFIA http://www.google.com/search?hl=es&q= antenas+dipolos+plegado+de+media+ond a+&aq=o&aqi=&aql=&oq= http://www.bandasaltas.com.ar/files/Sist. %20Adaptacion%20Z.pdf
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