Antena

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Práctica Nº 3


TITULO DE LA PRACTICA:
Características eléctricas del Dipolo Plegado y de la Antena Yagi.

OBJETIVO GENERAL
El objetivo de esta práctica es el de analizar las características eléctricas tanto del dipolo plegado como de la antena Yagi.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Estudiar sus distribuciones de corriente y de tensión, sus respuestas en frecuencia, patrón de radiación,relación adelante atrás, ganancia, impedancia y ancho de banda.

PREPARACIÓN
Dipolo plegado:
La distribución de la corriente en un hilo alimentado en una extremidad con una fuente de alta frecuencia, es de tipo sinusoidal. Su valor por lo tanto se vuelve cero después de un recorrido equivalente a un cuarto de onda (λ /4) para luego cambiar de signo y por lo tanto de dirección en el espacio (Fig.3.1).

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Fig. 3.1

Si el tramo más allá del cuarto de onda es replegado sobre el cuarto de onda que lo precede, las corrientes en el espacio tienen el mismo sentido, por lo tanto sus efectos se suman (Fig. 3.2)
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Fig. 3.2

Si la línea de alimentación suministra una cierta potencia a la antena, esta será recorrida por una corriente que se subdividirá entre los dos brazos, prácticamenteen paralelo entre sí. Cada uno de ellos estará recorrido por la mitad de la corriente suministrada por la fuente (I/2), si el diámetro de los brazos es el mismo.

El dipolo plegado en este caso se comporta como un dipolo simple con una resistencia de radiación equivalente a cuatro veces la resistencia del dipolo simple. En efecto, si P es la potencia, I la corriente y R la resistencia deradiación, se tiene por Ley de Ohm:
P = R . I2 = R´. (I/2)2
y por consiguiente : R´= 4R

Antena Yagi:
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Fig. 3.3
La antena Yagi utiliza varios elementos pasivos (o parásitos) con un solo dipolo plegado alimentado (elemento activo), con la finalidad de obtener una elevada directividad. La ganancia obtenida es proporcional al número de elementos directores utilizados.
La longitud de losdirectores se reduce al aumentar la distancia entre éstos y el elemento activo, pero la variación no es regular si se busca la ganancia máxima.

Experimentalmente se verifica que el máximo de la relación adelante / atrás (o frente-atrás), no coincide con el máximo de la ganancia. Por tanto, la optimización de la antena será un compromiso entre estos dos resultados.

PRE-LABORATORIO
• Investigarlos conceptos de antena dipolo plegado (o replegado) y de antena Yagi.
• Principio de operación, Impedancia y Patrón de radiación de cada una de ellas.

MATERIAL NECESARIO
▪ Generador de RF mod. LAG
▪ Medidor de Intensidad de campo mod. FSM/LA
▪ Medidor de tensión y corriente mod. VI/LA
▪ Dipolo plegado
▪ Kit de la antena Yagi: Tubo desoporte y elementos pasivos
▪ Balun 4:1
▪ Rho-tector con cables, conectores y terminaciones en corto y 75 Ω.
▪ Multímetro

ACTIVIDADES DE LABORATORIO:
Actividad Nº 1:
Respuesta en frecuencia del dipolo plegado
1. Para efectuar las medidas de la curva de resonancia del dipolo plegado tenemos que utilizar el Balun 4:1, que transforma la impedancia de 300 a 75 Ω.2. Conectar el generador de RF, el rho-tector, los cables y el multímetro como se muestran en la figura 3.4.
3. Fijar la frecuencia del generador en 701.5 Mhz, insertar en Zn la terminación de corto circuito, de manera que toda la potencia generada se refleje.
4. Regular la amplitud del generador de manera de obtener la lectura de 100 mV en el multímetro. Esta tensión se tomara comoreferencia como condición de reflexión total.
5. Quite el cortocircuito y conecte en su lugar la carga constituida por el dipolo plegado.
6. Mida en el multímetro el nuevo valor de tensión, el coeficiente de reflexión (RHO) será el cociente entre este valor y el valor de 100 mV medido anteriormente.
Nota: En teoría, estando en condiciones de adaptación nominal entre línea y carga...
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