Antenas de bocina

ANTENAS DE BOCINA
TIPOS Y USOS
La antena de bocina es en general un dispositivo que realiza una transición entre las ondas propagándose en una línea de transmisión, generalmente una guía de onda, y ondas propagándose en un medio ilimitado como el espacio libre. Son construidas en una variedad de formas con el propósito de controlar una o más de las propiedades fundamentales: ganancia,patrón de radiación e impedancia. Los tipos más comúnmente utilizadas con guías rectangulares y redondas son las que se muestran en la figura 1.
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La bocina piramidal de la figura 1 a es la más comúnmente usada como estándar de ganancia primaria dado que su ganancia puede ser calculada dentro de 0.1 db a partir de su dimensiones conocidas. Es posible controlar el ancho de haz de los dosplanos principales mediante la variación de las dimensiones de la apertura rectangular.
Las bocinas sectoriales de la figura 1 b y la figura 1 c son casos especiales de la bocina piramidal, siendo ensanchadas en un solo plano. Estas radian hazes en forma de aspa de ventilador, amplios en el plano ortogonal al ensanchamiento. La bocina diagonal de la figura 1 d es otro caso especial en donde laapertura de la bocina es cuadrada pero el campo eléctrico es esencialmente paralelo a una diagonal.
CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE LAS BOCINAS
El desempeño determina la selección de una bocina para una aplicación en específico. Esta selección se basa en un número de cantidades y cualidades, usualmente:
Propiedades del ancho de banda: La aplicación elegida normalmente incluye un rangode frecuencias. Las antenas de bocina generalmente se diferencian por su capacidad de cubrir un rango de frecuencias amplio o estrecho. Esto
%bandwidrh=200fmax-fminfmax+fmin…(1)
donde fmax y fmin es la minima y la máxima frecuencia de operación. Otra forma de expresar las propiedades frequenciales es con una relación fmaxfmin:1 .
Patrón de radiación: los campos radiados deuna antena se encuentran en la superficie de una esfera imaginaria encerrándola. En muchas aplicaciones es común asumir que el radio de la esfera es grande y que la aproximación de campo lejano puede ser aplicada.
Esto significa en un sistema de coordenadas esféricas, la componente radial es despreciable, y las componentes de campo restantes se encuentran en las direcciones θ- y φ.En el campo lejano el campo eléctrico E y el campo magnético H están relacionados por la impedancia intrínseca de el espacio libre η(≈367.6 ohms) como sigue H=1η(r×E). La densidad de potencia radiada en la direcciona radial es, por tanto,1Pr=12ηE2. El patrón de radiación es la distribución de la densidad de potencia en la esfera del campo lejano. Particularmente para las bocinas ladensidad de potencia es dirigida hacia enfrente de la bocina, comúnmente con especificaciones de nivel de los lóbulos laterales o trasero. Para las bocinas, secciones del patrón de radiación se dan como función del ángulo de elevación θ a un ángulo acimutal φ constante. El haz principal puede ser descrito por el HPBW y el ángulo entre un nivel de potencia bajo con respecto a pico, -10 o-12 dB abajo.
Ganancia y eficiencia: Varios diferentes tipos de ganancia son usados para describir las antenas de bocina. La definición de ganancia más comúnmente aceptada fue dada por la IEEE(std 145-1993), que está basada en la potencia aceptada por la antena. Esta definición quita la potencia reflejada desde la entrada de la definición. Otra definición, llamada gananciaabsoluta, también es utilizada1. Esta mantiene la potencia reflejada desde la entrada, dado que es una propiedad intrínseca de la antena. Para antenas de bocina generalmente existe poca diferencia entre estas dos definiciones dado que el coeficiente de reflexión es pequeño. La ganancia absoluta, G, difiere de la definición de la IEEE por un factor de 11-Γin2 donde Γines el coeficiente...