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DIPOLO ELEMENTAL EN MATLAB Gustavo Guevarra , Estudiante de la UNACH The following procederesmos to analyze and manipulate conosimiento practices acquired in classes for elementary dipole antenna matlab scheduled . Index Terms—ancho
de banda , dipolo elemental, impedancia ,diagrama de radiación.
I. I NTRODUCCION
N DIPOLO ELEMENTAL ES UNA ANTENA CON ALIMEN ALIMENT TACIÓN ACIÓN CENTRA CENTRAL L EMPLEA EMPLEADA DA PARA TRANSMITIR O RECIBIR ONDAS DE RADIOFRECUENCIA. ESTAS ANTENAS SON LAS MÁS SIMPLES DESDE EL PUNTO DE VISTA TEÓRICO. EN ESTE INFORME PROCEDEREMOS A ANALIZAR Y DETERMINAR LAS ECUACIONES Y FUNCIONALIDAD DEL DIPOLO ELEMENTAL EL CAMPO RADIADO EN UN PUNTO GENRICO. APLICADO EL PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN, QUE ES SUPONIENDO QUE LA ANTENA ESTÁ FORMADA MADA POR UNA SUCESI SUCESIÓN ÓN DE HILO HILO DE DIPOLO DIPOLOS S ELEMEN ELEMENT TALES ALES CON SUS ECUAC ECUACION IONES ES PARA LOS PARAMETROS DADOS EN CLASE. .
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Fig.1Dipolo elemental PATRON DE RADIACCION
II. TRABAJO PREVIO
CAMPO RADIADO POR ANTENAS DE DI POLO ELEMENTAL II campo radiado en un punto genrico se evalúa Aplicado el principio de superposición, que es suponiendo que la antena está formada por una sucesión de hilo de dipolos elementales. Vamos a analizar los campos y parámetros de radiación de un elemento de corriente de longitud , mucho menor que , recorrido por una corriente uniforme de valor eficaz I. Este elemento de corriente o dipolo elemental tiene importancia por sí mismo, ya que un gran número de antenas en baja frecuencia poseen estas características y además, por superposición de elementos de corriente, pueden ser analizadas distribuciones de mayor longitud y no uniformes, como veremos posteriormente. posteriormente. Consideremos la situación de la figura 4.1 con un hilo de corriente I, o la densidad correspondiente .
El patrón de radiación de una antena determina la distribución espacial de la energía radica y es usualmente la primera propiedad que es especificada una antena luego de conocer la frecuencia de operación . Es común en a practica realizar graficas de secciones planas de patrón de radiación en vez de la superficie tridimensional completa .Las dos visitas mas importantes del patrón de radiación , son aquellas del plano principal paralelo al vector intensidad de campo eléctrico en la dirección en que este es máximo, conocido como plano E y la del plano principal perpendicular al plano-E conocido como plano-H . el ancho del haz en un plano principal se define como el ancho angular entre puntos que están 3Db por debajo del máximo del haz .Los tipos más comunes de patrones de radiación son : Patrón de radiación omnidireccional. Patrón direccional Patrón de haz tipo lápiz Patrón de haz tipo abanico
c Patrón de haz 0000–0000/00$00.00 2012 IEEE
de forma arbitraria.
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La densidad de potencia radiada viene dada por
Fig.2 patron de radiación. Se utiliza para sistemas de radiodifusión o servicios de comunicaciones donde todas las direcciones deben ser cubiertas en igual forma . El patrón en el plano horizontal en circular, mientras que el plano vertical , tendrá un ancho angular. El patrón de radicación de una antena es particular para el tipo de antena y sus características eléctricas así como también para sus dimensiones físicas . La medida del mismo se realiza a una distancia constante en zonas apartadas de la antena , el patrón de radicación de una antena es a menudo graficado en términos de potencia relativa (normalizado). Esto es la posición de la potencia máxima radiada es graficada a 0 dbs, así la potencia de ondas las otras posiciones aparecen como calor negativo. Cualquier tipo de patrón de radicación podrían aparecer haces (lóbulos ) de radicación no deseada conocidos como lóbulos laterales o secundarios , los cuales están separados de lóbulo principal y cuyo nivel se especifica con referencia al lóbulo principal generalmente en db bajo , puesto que estos no contribuyen en la dirección principal de interés siempre es deseable mantener los lóbulos laterales en niveles razonablemente bajos. El patrón de radicación siempre es puede ser graficado usando coordenadas rectangulares o coordenadas polares . Los gráficos en coordenadas rectangulares pueden ser leídos en forma más precisa , sin embargo los gráficos polares dan una representación más real siendo así fácil la visualización. METODO DE ANÁLISIS Uno de los métodos para determinar la configuración de los campos electromagnéticos radiados por una antena es partir del conocimiento de los campos en la superficie de la misma. Puesto que es más sencillo determinar o asumir de alguna manera de la distribución de corriente, antes que la forma de los campos, se enfoca el análisis generalmente a partir de la distribución de corriente. En este caso se utilizará exclusivamente el vector potencial magnético. El potencial vector vendrá dado por la siguiente ecuación
que, para una distribución lineal como la dada, toma la forma
que da como resultado un diagrama de radiación de potencia independiente de y proporcional a sen2. En la que está representado el diagrama de radiación para todo el espacio (representación tridimensional) y para un plano que contiene el eje del dipolo, que dada la simetría de revolución del diagrama contiene toda la información de radiación. El diagrama de radiación de campo es similar en apariencia al de potencia, pero la función representada sería en este caso sen.
Fig.3Diagrama de radiación de un dipolo elemental, tridimensional (izquierda) y corte en plano E (derecha) procederemos a estár representadas las líneas de campo eléctrico originadas por el dipolo y las de campo magnético debidas al hilo de corriente. Estas líneas de campo sólo existen en la vecindad de la antena y si nos alejamos pasaremos de estas líneas de campo de tipo estático a las originadas por los campos de radiación; en este caso, y dado que son campos variables, las líneas de campo eléctrico odrán cerrarse sobre sí mismas sin necesidad de un soporte de cargas, ya que se mantienen al existir un campo magnético variable; lo mismo sucede con las líneas de campo magnético.
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Fig.4 Líneas de campo eléctrico (izquierda) y magnético (derecha) PARA NUESTRA SIMULACION EN MATLAB VAMOS A PROCEDER A CALCULAR: Ancho de banda Densidad Diagrama de radiaccion Directividad A. subsección •
ecuaciones
B. otra subsección •
programa en matlab III. M ETODOLOGIA
El programa realizado se puede obcerbar y determinar mediante las imagenes en matlab esta dada por resultados y calculos obtenidos. los conceptos obtenidos en clase nos ayudara a ver su parametros. PROGRAMACION
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Gustavo Javier Guevara Vasconez Estudiante de septimo semestre de la escuela en Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones de la Universidad Nacional de Chimborazo (Riobamba), desde el año 2010. En los años 2011, 2012, 2013 y 2014 participa en las jornadas de electrónica y telecomunicaciones de la Universidad Nacional de Chimborazo, Graduado como Bachiller en la ci, Sus áreas de interés principales son la tecnología, Robótica, microcontroladores, Electrónica y las Telecomunicaciones.
IV. RESULTADOS PROGRA TERMINADO
Fig. 1. Gustavo Javier Guevara Vasconez
V. CONCLUSIONES Podemos observar que los campos de radiación varían de acuerdo al tipo del antena dipolo. Partiendo de las ecuaciones de Maxwell nos facilita obtener los valores de los campos para el desarrollo de los dipolos. A PPENDIX A P RIMERA APÉNDICE Citation: [1] A PPENDIX B S EGUNDO APÉNDICE RECONOCIMIENTO
Debemos tomar como referencias los parametros en matlab para que cumpla las ecuaciones y ver sus resultados. El manejo en latex nos permite manejar y manipular con la condiciones el formato de IEEE R EFERENCES [1] N. H. F. Beebe. (2008, Jul.) TEX user group bibliography archive. [Online]. Available: http://www.math.utah.edu/pub/tex/bib/index-table. html
