ASIGNATURA: ANTENAS TEMA: LABORATORIO DE ANTENAS PROFESOR: Ing. DARIO DUQUE INTEGRANTES: JORDY GARZON CARLOS JACOME CRISTIAN PEREZ DARWIN ROJAS
ANTENA DE DIPOLO DOBLADO es similar al de un dipolo de longitud resonante, definido de la siguiente manera para
•
los ejes z y x respectivamente:
∗F{θ} ∗I m(dip) av(,) = 4 ∗π r ;
( +) av(,) = 4 ;
De igual manera con sus campos eléctricos respectivos
) = )− : = ; = ) = )− : = ; = Obteniendo las siguientes ecuaciones para poder graficar, asumiendo que todas las constantes sean igual a 1
2 ) cos (,) = ;
cos ) 2 ; (,) = (cos cos sen )
Al analizar la dirección en la que el campo eléctrico es máximo, donde los máximos ocurre cuando θ= π/2 y φ= π/2 y así obtenemos la polarización: Eje x:
Eje z:
− = ()
Genera una polarización horizontal.
()
Genera una polarización vertical.
La directividad viene dada por la siguiente expresión simplificada y es la misma sin importar la orientación del dipolo doblado de longitud resonante.
8∗∗() 4∗ = 1.64 = 2.15 (, ) av = /4 = 4∗36,56∗() 4∗ ∗
Se grafica la densidad de potencia pero ahora en dB utilizando la relación:
= 10log
y obtenemos:
obtuvimos el ancho de haz para -3dB con la expresión:
En ambos casos (eje x y eje z), la relación frente espalda vale 0dB, por ser el patrón de radiación omnidireccional, no hay lóbulos frontales, traseros o laterales porque la radiación es igual en todas las direcciones.
/4
Por teoría de imágenes analizamos como un dipolo doblado de longitud resonante, pero con las siguientes consideraciones:
av , = 0av , ;;<>00 Entonces graficamos la ecuación de densidad de potencia radiada asumiendo que todo el producto de constantes es igual a 1 2 ) cos cos ) 2 ; , > 0 (,) = ; , > 0 (,) = cos cos sen
Al analizar la dirección en la que el campo eléctrico es máximo, donde los máximos ocurre cuando θ= π/2 y φ= π/2 y así obtenemos la polarización: Eje x:
Eje z:
− = ()
Genera una polarización horizontal.
()
Genera una polarización vertical.
La directividad viene dada por la siguiente expresión simplificada y es la misma sin importar la orientación del monopolo doblado de longitud resonante
8∗∗() 4∗ = 3.28 = 5.16 (, ) av = /4 = 4∗36,56∗() 2∗4 ∗ ∗
Se grafica la densidad de potencia pero ahora en dB utilizando la relación:
= 10log
y obtenemos:
obtuvimos el ancho de haz para -3dB con la expresión:
Para determinar el patrón de radiación de este tipo de antenas se utilizó un software especializado para simular antenas, ya que no se contaba con la expresión de la densidad de potencia radiada ni mucho menos con los campos (E y H). Los datos de la antena usada en la simulación son: •
8 radiales por lado
•
f= 50 MHz
•
Alambre de aluminio, 17 mm
•
Ángulo de cono=30°
•
Longitud de los radios =0.6m
•
Separación entre conos 0.05m
EJE Z: (omni di recci onal )
EJE X:(omni di reccion al )
EJE Z:
EJE X:
El máximo ocurre cuando θ= π/2,
El máximo ocurre cuando θ=π
tiene una polarización vertical.
polarización horizontal.
EJE Z:
EJE X:
Para determinar el patrón de radiación de este tipo de antenas se utilizó un software especializado para simular antenas, ya que no se contaba con la expresión de la densidad de potencia radiada ni mucho menos con los campos (E y H). Los datos de la antena usada en la simulación son: •
8 radiales para cono y 8 para disco
•
f= 50.5 MHz
•
Ángulo de cono=30°
•
Longitud de los radios del disco =0.6m
•
Longitud de los radios del disco =1.2m
•
Separación entre cono y disco= 0.1m
El máximo ocurre cuando θ= π/2, tiene una polarización vertical. Como se puede apreciar la mitad ancho de haz de media potencia está aproximadamente en (90 -28 ), °
por lo que:
∆−=
(62)(2)=124
°
°
A pesar de conocer el patrón de radiación y los campos (E y H), también se realiza la simulación en el software 4NEC2.Los datos de la antena usada en la simulación son: •
Tierra perfecta
•
f= 100MHz
•
Longitud del monopolo =0.08m
•
Alambre de aluminio, 20 mm
D=4.78 dBi
El máximo ocurre cuando θ= π/2, tiene una polarización vertical.
Como se puede observar el ancho de haz de media potencia aproximadamente es:
∆−=
(66)(1)=66
°