Diseño Antena Dipolo

ANTENAS INTEGRANTES:

Francisco Ganchala Luis Chuquitarco

Octavo Electrónica “B”

DISEÑO DE ANTENA DIPOLO 2.4GHz CON LA AYUDA DEL SOFTWARE ANTENNA DESIGN HFSS KIT

1. Introducción.

Coma parte de estudio de la materia de antenas es importante estar acorde a las necesidades tecnológicas, es por eso la utilización de software HFSS para el desarrollo de una antena con su respectiva simulación ayudando al estudiante aplicar todos los conocimientos adquiridos en clases al desarrollo del mismo. 2. OBJETIVOS.  – Objetivo General.  –



Mediante el software HFSS desarrollar una Antena Dipolo con una frecuencia de 2.4GHz

Objetivos Individuales. 

Comprender los conceptos básicos requeridos para empezar a trabajar con HFSS.

 

Aprender a simular El correcto funcionamiento de la antena, observar fácilmente el efecto de cambiar los parámetros de frecuencia.



Proporcionar toda clase de detalles para diseño y simulación, incluyendo nivel de señal.

3. Definiciones

Antena.- es un dispositivo (conductor metálico) usado para las transmisiones en

frecuencias AM o FM, diseñado con el objetivo de emitir y/o recibir  ondas electromagnéticas hacia el espacio libre.

DIPOLO.-  Es una antena empleada para transmitir o recibir ondas de

radiofrecuencia. Estas antenas son las más simples desde el punto de vista teórico.

GANANCIA DE ANTENA. - se define como la relación entre la densidad de potencia

radiada en una dirección y la densidad de potencia que radiaría una antena isotrópica, a igualdad de distancias y potencias entregadas a la antena.

PARAMETROS .- Son usados principalmente para redes que operan en

radiofrecuencia (RF) y frecuencias de microondas, ya que representan parámetros que son de utilidad particular en RF. En general, para redes prácticas, los parámetros-S cambian con la frecuencia a la que se miden, razón por la cual ésta debe especificarse para cualquier medición de parámetros-S, junto con la impedancia característica o la impedancia del sistema.

ROE.- O Relación de Ondas Estacionarias (en inglés SWR, Standing wave ratio)

es un índice o ratio que compara la potencia efectivamente enviada por el equipo de radio, y la potencia que se devuelve al equipo de radio. 4. PROCEDIMIENTO. 

Seleccionar la antena DIPOLO en el software ANTENA DESIGN HFSS KIT, se ingresa la frecuencia de operación y posteriormente crea el modelo dando click en el botón créate model.

Figura 1.Seleccion de Antena 

Teniendo ya el modelo creado de la antena en el software ANSOFT HFSS, se procede a validar el diseño.

Figura 2. Creación de la Antena

Figura 2.1 Validación del diseño 

Seguidamente se manda a simular para que se cree los RESULTADOS Y GRAFICAS que se emiten por default en el software.

Figura 3. Simulación en HFSS



De acuerdo a que resultado y grafica se solicita o es de necesidad del diseñador se puede ir añadiendo de acuerdo a la necesidad.

Figura 4. Cambio de valores según la necesidad del diseñador 

En este diseño se fue añadiendo los resultados solicitados que están a continuación. PARAMETROS DE LA ANTENA

Figura 5. Parámetros de Antena

Figura 5.1 Parámetros de Antena

5. FIGURAS DEL DISEÑO DE LA ANTENA

Figura 6. Diseño de Antena

Figura 6.1 Diseño de Antena

6. PATRÓN DE RADIACIÓN 2D Y 3D

Figura 7. Parámetro de radiación en 2D

Figura 8. Radiación en 3D

Figura 9. Radiation Pattern 1 7. PARÁMETROS S

Figura 10. Parámetros 8. ROE

Figura 11. ROE

9. ACOPLE DE IMPEDANCIAS A 50 Ω (CARTA DE SMITH)

Figura 12. Acople de Impedancia 10. COMPORTAMIENTO DE LA IMPEDANCIA DE ENTRADA

Figura 13. Comportamiento de Impedancia de Entradan

11. Comparativo entre el diseño paso a paso realizado y el uso del software Antenna Design HFSS Kit 11.1 DISEÑO DE ANTENA DIPOLO 2.4GHz PASO A PASO CON EL SOFTWARE ANSOFT HFSS

Figura 14. Diseño de Antena

Figura 15. Elaboración Dipolo

Figura 16. Diseño de Dipolo

11.2 PARAMETROS DE DISEÑO DE LA ANTENA

Figura 17. Dimensiones de Antena

Figura 18. Escoger Frecuencia

Figura 19. Selección de Frecuencia 11.3 FIGURAS DEL DISEÑO DE LA ANTENA

Figura 20. Diseño Antena

Figura 21. Grafica de Dipolo 11.4 PATRÓN DE RADIACIÓN 2D Y 3D

Figura 22. Patrón de Radiación 3D

Figura 23. Patrón de Radiación 2D 11.5 PARAMETRO S

Figura 24. Parámetros

11.6 ROE

Figura 25. ROE 11.7 ACOPLE DE IMPEDANCIAS A 50 Ω (CARTA DE SMITH)

Figura 26. Acople de Impedancia

11.8 COMPORTAMIENTO DE LA IMPEDANCIA DE ENTRADA

Figura 27. Comportamiento de Impedancia

12. Conclusiones 

Después de desarrollar la experiencia en simulación, se ha demostrado lo útil que es el software para simular Antenas ofreciendo además soluciones alternativas que abaratarían costos al momento de adquirirlas.



EL HFSS es una herramienta de software que permite realizar diseños de antenas en un gran rango de frecuencias

13. Recomendaciones



Seguir los pasos correctamente para la debida instalación del software HFSS



Introducir los valores especificados en la simulación, para la resolución del problema propuesto