UNIVERSIDAD DEL QUINDIO, INGENIERÍA ELECTRÓNICA, ANTENAS Y PROPAGACION. ARTÍCULOS ARTÍCULOS PRESENTADOS DURANTE EL PRIMER SEMESTRE DE 2012
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Simulación para el dipolo de lambda medios con feko Miguel Angel Hoyos Arcila, Jhon Alexander Amaya Suarez
Resumen —En esta práctica se analiza el comportamiento de un dipolo dipolo de lambda lambda/2 /2 utiliz utilizand ando o la herr herramie amienta nta de simula simulació ción n FEKO suite 5.5 observando el comportamiento de los patrones de radiación, pérdidas por inserción y distribución de corriente superficial Palabras claves —Antenas, corriente.
campo,
dipolo,
distribución
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de
I. I NTRODUC NTRODUCCIÓN CIÓN Pasos para la simulación de una antena en feko: [1] Modelo geométrico: geométrico:
Este se realiza con el cadfeko el cual es un componente de feko suite que facilita la creación de modelos en un entorno grafico. grafico. En este este compone componente nte se especi especific fican an las con configu figurac racion iones es y parámetros parámetros electromagnéti electromagnéticos. cos. variables Uso de variables: si el modelo es construido usando variables el modelo puede ser modificado por cambios de estas variables. Esto se usa, por ejemplo, para adaptar el tamaño de una antena dependiendo de la frecuencia requerida Construcción del modelo : primero se crea el dipolo utilizando líneas y añadiéndoles sus respectivos puertos y fuentes de voltaje. También se especifica la frecuencia o rangos de frecuencia de operación, propiedades del medio se usa para visualizar los resultados de la simulación en graficas de 2 o 3 dimensiones, sobre el comportamiento de las antenas Postfeko:
II.PROCEDIMIENTO Para construir el modelo geométrico primero se accede al cadfeko. - Se cre creaa una una vari variab able le llam llamada ada lam lambda bda con con un un valo valorr de (300/8.5)cm - Se sel selec ecci cion onaa unidad unidades es de cent centím ímetr etros os en uni unitt model model en el menú model - Se cons constr truye uye el el model modeloo geomé geométr tric icoo a travé travéss de lín línea eas. s. Se selecciona line y se ponen los parámetros para la
Manuscrito recibido el miercoles 11 de abril de 2012. 2012 . M.A.H., J.A.A., están con la Universidad del Quindío, Facultad de Ingeniería, Programa de Ingeniería Electrónica, Grupo de antenas y propagación. Avenida Bolívar Calle Ca lle 12 Norte Armenia. Quindío. Colombia Colombia
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línea 1 start point (0,1,0), end point (0,lambda/4+1,0) y para la línea 2 start point (0,-1,0), end point (0,lambda/4+1,0) Se cre crean an los los pue puert rtos os para para cada cada una una de de las las líne líneas as Se crea creann las las fuen fuente tess de de vol voltaj tajee con con sime simetr tría ía complementaria, es decir, para un puerto se crea una fuente con magnitud igual a uno y con fase igual a cero y para el otro puerto se crea una fuente de voltaje con magnitud igual a -1 y fase igualacero Se sel selec ecci cion onaa el rang rangoo de frec frecuen uenci ciaa en el que que vam vamos os a trabajar, en este caso seleccionamos 850Mhz Se sel selec ecci cion onaa en req reques uestt far far field field el el diag diagra rama ma de radiación para campo lejano para 0°<Φ<360° y 0°<θ<180° En reque request st S-pa S-para ramet meters ers se se sele selecc ccio iona na una una impeda impedanci nciaa de 75Ω para el puerto 1 y para el puerto 2 En cre creat atee mesh mesh se se cre creaa la may mayaa con con los los valo valore ress por por defecto para la simulación Se sele selecc ccio iona na run FEKO FEKO y se se gua guard rdaa el model modeloo Después Después de que que el anál análisi isiss finalic finalicee se se elig eligee la la opci opción ón run POSTFEKO donde se observa los resultados para el patrón de radiación y la distribución de corriente superfical
III. A NÁLISIS DE RESULTADOS Patrones de radiación:
Patrón de campo lejano: En la figura 1 se observa la grafica del patrón de radiación para el campo lejano con -180°<Φ<180° y θ=0, donde hay un circulo con un radio de 19 que corresponde a la magnitud del campo lejano.
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FIG 3 patrón de radiación para campo lejano FIG. 1 campo eléctrico para -180°<Φ<180° y θ=0 En la figura 2 se observa el patrón de radiación para campo eléctrico para -180°<Φ<180° y θ=90° donde se ve la grafica de la magnitud del campo eléctrico contra Φ en coordenadas polares
Patrón de ganancia: Como se puede ver en las figuras 4 y 5 los patrones de radiación para la ganancia son similares a los patrones de radiación para el campo lejano, sin embargo esta vez se grafica la ganancia contra Φ en coordenadas polares
FIG. 2 campo eléctrico para -180°<Φ<180° y θ=90° La figura 3 muestra el patrón de radiación del dipolo para el campo lejano en 3D
FIG. 4 ganancia para -180°<Φ<180° y θ=0°
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FIG. 5 ganancia para -180°<Φ<180° y θ=90° Distribución de corriente:
En la figura 6 observamos la distribución de corriente sobre el dipolo
FIG. 6 corrientes en uA vs Y (posición sobre el dipolo en cm) En la mitad del dipolo se encuentra la corriente máxima y en los extremos la corriente mínima (en la mitad donde no hay corriente es la separación entre los alambres)
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IV. CONCLUSIONES Con la herramienta de simulación FEKO podemos analizar el comportamiento de la antena determinando los diferentes parámetros R EFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Manual de usuario de FEKO help
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